ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Геохимические барьерыВ 1961 году А.И. Перельман ввел в науку понятие о геохимических барьерах. Геохимические барьеры – это те участки земной коры, в которых на коротких расстояниях происходит резкое уменьшение интенсивности миграции химических элементов и, как результат, их накопление. Выделяют макро-, мезо- и микробарьеры. К макробарьерам относятся, например, дельты рек – зоны смешения пресных речных и соленых морских вод. Ширина таких барьеров может достигать сотен и тысяч метров (но это не большая величина по сравнению с протяженностью реки и акваторией моря). К мезобарьерам относятся краевые зоны болот, водоносные горизонты артезианских бассейнов. В результате здесь накапливаются многие элементы, выщелоченные из почв водоразделов и склонов. Ширина таких барьеров может достигать десятки и сотни метров. Микробарьеры встречаются гораздо чаще, в том числе в почвах. По сути, накопление в почвенных горизонтах таких новообразований, как белоглазка, ортштейны, различные коры (солевые, латеритные) – результат изменения интенсивности миграционных потоков в поименном профиле. Причина уменьшения скорости – изменение условий. В основу классификации геохимических барьеров положены различия в миграции. Выделяют два основных типа барьеров – природные и техногенные. В свою очередь, и в тех и в других выделяют по 3 класса: механические, физико-химические, биогеохимические. Механические барьеры – участки резкого уменьшения механической миграции. К ним приурочены различные продукты механической дифференциации осадков. Физико-химические барьеры формируются в местах резкого уменьшения интенсивности физико-химической миграции. Это участки земной поверхности, где резко меняются температура, давление, окислительно-восстановительные, щелочно-кислотные и другие условия. Барьеры классифицируются на виды по накоплению химических элементов. Последнее определяется во многом тем, в какой среде проходят миграционные процессы. В зависимости от содержания в воде О2, Н2, Н2S и других газов, Fе2+, Fе3+, S2–, НS–, Н+, ОН– выделяют различные типы вод по окислительно-восстановительным условиям. Для типа кислородных вод (с окислительной обстановкой) характерно присутствие в водах свободного кислорода или других сильных окислителей. Многие элементы находятся в высоких степенях окисления: Fе3+, Сu2+, S6+. Осадочные горные породы, сформировавшиеся в окислительных условиях, имеют красную, бурую, желтую окраски. Восстановительная среда может быть двух основных типов. Тип сероводородных (сульфидных) вод характеризуется присутствием Н2S, S2–, НS–. В такой обстановке железо и многие другие металлы часто не мигрируют, так как образуют трудно растворимые сульфиды. Окраска горных пород – черная. Тип глеевых вод характеризуется наличием СН4, Fе2+, Н2, растворенных органических соединений. В глеевой обстановке легко мигрируют многие металлы, причем часто в форме органо-минеральных соединений. Окраска горных пород – белая, сизая, серая, голубая, зеленая. Итак, геохимические барьеры классифицируются по накоплению химических элементов на виды. Выделяют следующие виды. 1. Кислородные (окислительные) барьеры. Их образование связано с изменением окислительно-восстановительных условий в ландшафте. Резкая смена восстановительных условий на окислительные, смена резко восстановительных на слабо восстановительные, слабо окислительных на сильно окислительные. Например, грунтовые воды, обогащенные железом и марганцем, в виде бикарбонатов или органических комплексов вблизи поверхности почв, на окраинах болот, в озерах образуют Fе – Мn конкреции, болотные и озерные руды, залежи самородковой серы. 2. Сероводородные восстановительные (сульфидные) – кислые или глеевые воды контактируют с сероводородной средой: рН > 7, Еh < 0. Концентрируются металлы, образуя сульфиды железа, свинца, меди, цинка. 3. Глеевые восстановительные барьеры – кислые воды. Встречаются с восстановительной средой (Еh < 200–300 мВ). Накапливаются трудно растворимые соединения ванадия, селена, меди, урана. 4. Щелочные барьеры – возникают в почвенных горизонтах, где наблюдаются скачок рН и смена кислой или слабо кислой среды на щелочную. Например, на контакте силикатных и карбонатных пород образуются горизонты, обогащенные кальцием, магнием, марганцем, барием, стронцием, ванадием, цинком, медью, кобальтом, cвинцом, кадмием. 5. Кислые барьеры – формируются в зонах ландшафта при резкой смене условий рН в более кислую сторону. На кислых барьерах осаждаются мышьяк, молибден, селен. 6. Испарительные барьеры – проявляются в аридных условиях. Есть две разновидности испарительных барьеров: а) верхние – на поверхности почвы и б) нижние – на уровне грунтовых вод. Здесь наблюдается образование засоленных почв и накопление Са, Мg, К, Na, F, S, Sr, Cl, Рb, Zn, V, Ni, Мо. 7. Сорбционные барьеры – характерны для эллювиальных и гумусовых горизонтов почв. В основе сорбционного поглощения лежит поглотительная способность почвы. В природе наблюдается приуроченность основных геохимических барьеров к определенным почвам, породам. А.И. Перельман дает следующие примеры распространенности геохимических барьеров. 1. Сернокислые барьеры – рудные тела сульфидных месторождений. 2. Кислые барьеры – дерново-подзолистые, красноземные, серые лесные, бурые лесные почвы, солоди. 3. Нейтрально-карбонатные барьеры – черноземные, каштановые, сероземные почвы, рендзины. 4. Хлоридно-сульфатные барьеры – верхние горизонты некоторых солончаков. 5. Содовые барьеры – солонцы. 6. Бескарбонатные глеевые барьеры – луговые и болотные почвы северных степей, лесной и тундровой зон. 7. Соленосный глеевый – солончаки со слабо восстановительной средой. 8. Гипсовый глеевый – гипсовые горизонты луговых почв. 9. Содовый глеевый – содовые луговые солонцы. 10. Соленосно-сульфидный – нижние горизонты солончаков. 11. Содовый сероводородный – солонцеватые солонцы. Биогеохимические барьеры – результат уменьшения интенсивности биогенной миграции. Угольные залежи, торф, концентрация элементов в телах организмов – следствие таких процессов. Техногенные барьеры также разделяют на механические, физико-химические, биогеохимические. Сущность этих барьеров становится понятной только при учете социальной формы движения, техногенной миграции, В зависимости от направления потоков миграции химических элементов в ландшафте, на пути которых возникают геохимические барьеры, последние делят на 2 группы: радиальные (вертикальные) и латеральные. Радиальные барьеры становятся на путях миграции химических элементов при их вертикальном движении. Во многом именно благодаря существованию этих барьеров наблюдается дифференциация химических элементов в почвенном профиле. Латеральные барьеры возникают на границах геохимически контрастных элементов ландшафта (например, на границах фаций, краевых зонах болот и т.д.). Для характеристики геохимических барьеров применяют такие показатели как градиент и контрастность барьера. Градиент барьера (G), который характеризует изменение геохимических показателей в направлении миграции химических элементов, G = dm / d l, или G = (m 1 – m 2) / l, (6) где m 1 – значение геохимического показателя до барьера; m 2 – его значение после барьера; l – ширина барьера. Контрастность барьера (S) характеризуется отношением величины геохимических показателей в направлении миграции до и после барьера: S = m 1 / m 2. (7) Интенсивность накопления элемента, например при рудообразовании, увеличивается с ростом контрастности и градиента барьера. На геохимических барьерах образуются рудные тела большинства месторождений полезных ископаемых, и само понятие геохимических барьеров оказалось очень полезным для разработки методики поисков полезных ископаемых. Изучение барьеров важно и в борьбе с загрязнением окружающей среды.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|