Глеевые барьеры (С).

Эти барьеры в наиболее типичных случаях возникают на участках резкой смены кислородной обстановки глеевой. Реже – слабоглеевой обстановки резкоглеевой, то есть тоже глеевой, но характеризующейся ещё более низкими значениями окислительно-восстановительного потенциала. Теоретически можно предположить вероятность существования в природе глеевых барьеров типов С9-С12, которые возникали бы при поступлении сероводородных вод в глеевую среду. Но такие барьеры пока не изучены.

Глеевые барьеры очень широко распространены в гумидных и семиаридных ландшафтах, особенно в супераквальных (с неглубоким залеганием грунтовых вод), где развиваются процессы заболачивания. При заболачивании формируется глеевая среда. В результате нисходящего движения почвенных вод или латерального стока грунтовых вод из сопряжённых возвышенных ландшафтов по периферии зоны заболачивания формируются глеевые барьеры типа С2 или С3.

Возможно также возникновение глеевых барьеров в краевых частях артезианских бассейнов. Воды внутренних частей этих бассейнов залегают между водоупорными горизонтами, которые также изолируют водоносный горизонт от проникновения атмосферного кислорода. Те же воды, которые поступают в артезианский бассейн из области питания, по мере своего продвижения могут терять кислород, расходуя его на окисление содержащегося в водоносном горизонте органического вещества. В результате во внутренних частях артезианского бассейна формируется бескислородная среда. Если при этом в водах содержится мало сульфат-иона, они будут глеевыми. На границе кислородных вод, поступающих из области питания, и глеевых вод внутренней части артезианского бассейна, будет формироваться подвижный глеевый барьер.

27) Механические барьеры представляют собой участки с резким уменьшением интенсивности механического перемещения веществ и соответственно их отложения. В биосфере механические барьеры связаны в основном с миграцией элементов в минеральной или коллоидной форме. Миграция чаще всего происходит в воздушной и в водной средах, а также на границе сред (скатывание обломков по склонам).

При переносе в воздушных потоках паров воды своеобразными механическими барьерами являются горные системы. Задержка на них облаков и выпадение осадков могут приводить к нарушению безопасности жизнедеятельности и даже к экологическим катастрофам. Это необходимо учитывать при освоении новых районов, строительстве населенных пунктов и предприятий. Классическим примером такого барьера может служить район города Рио-де-Жанейро (Бразилия), зажатый между горами и Атлантическим океаном. Катастрофические наводнения, связанные с продолжительными ливнями, происходят в этом районе довольно часто. Во время одного из последних ливней (1988) здесь погибло около 300 человек, а общий экологический ущерб оценен в 935 млн долл. США. Подобных барьеров на земном шаре довольно много, однако сведения о существенных нарушениях безопасности жизнедеятельности в этих районах становятся широко известными лишь при высокой плотности населения. (В районе, приведенном в качестве примера, проживает около 10 млн человек.)

28) Биогеохимические барьеры по своей сути представляют накопление химических элементов растительными и животными организмами. Наибольшее внимание следует уделять накоплению веществ в высоких (токсичных) концентрациях сельскохозяйственными культурами, используемыми для питания. Такое накопление обычно происходит при внесении в почвы чрезмерных доз удобрений и средств химической защиты растений. Известны случаи массового отравления населения арбузами с высоким содержанием нитратов. Известны случаи токсичных концентраций нитратов в кормовых культурах, картофеле, овощах.

Иногда в качестве удобрения используются илы из городских очистных сооружений, как, например, в Новороссийске. Многие овощи при этом увеличивают урожайность, но содержат в опасных для здоровья концентрациях многие тяжелые металлы. Их токсичное воздействие в одних случаях проявляется сразу. В других случаях они, накапливаясь в организме, нарушают безопасность жизнедеятельности через годы.

Биогеохимические барьеры могут приводить и к возрастанию безопасности жизнедеятельности, задерживая поступление токсичных веществ из атмосферы. Такими барьерами обычно служат зеленые насаждения (декоративные деревья и кустарники) около промышленных и в селитебных ландшафтах. При этом подбор специальных растений, в больших концентрациях поглощающих определенные химические элементы, может резко повысить безопасность жизнедеятельности около определенных предприятий.

Природа и положение в пространстве геохимических барьеров обусловлены исходной неоднородностью условий миграции, связанной с литологическим и гранулометрическим составом пород, а также с различиями биоклиматических условий. По мере накопления на геохимических барьерах определенных веществ природа барьера изменяется, разрушаются некоторые исходные барьеры, возникают новые комплексные. Так, в зонах обогащения изменяется с течением времени не только сорбционные свойства геохимических барьеров, но часто вследствие цементации горизонтов карбонатами, гидроксидами, кольматации коллоидами и суспензиями ухудшается водопроницаемость, а соответственно аэрация, создаются условия для развития глеевого процесса, формируется новообразованный восстановительный глеевый барьер. Особенно сильно трансформируется, а часто и полностью разрушаются геохимические барьеры под воздействием миграционных потоков техногенных веществ. Так, кислые сточные воды могут целиком уничтожить карбонатный барьер в почвах или толще рыхлый отложений. И наоборот, в результате привнесения в ландшафт некоторых веществ, например, извести в кислые почвы, в их верхних горизонтах при обильном и повторном внесении извести вновь образуется площадной карбонатный барьер. Для ограничения токсичного действия некоторых техногенных потоков проектируется (в единичных случаях и осуществлено) создание искусственных геохимических барьеров. В Молдове, например, осуществлен эксперимент по созданию известкового барьера на пути стекания обогащенных медью. Поверхностных снеговых вод с виноградников, обрабатываемых бордоской жидкостью (раствором медного купороса).

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.

29))

  Комплексные техногенные барьеры образуются довольно часто, но еще чаще происходит формирование техногенно-природных барьеров. В одних случаях формирование природных барьеров на месте (или рядом) вновь созданного техногенного барьера приближает техногенную концентрацию химических элементов к природной. В других случаях идут дальнейшие техногенные изменения интенсивности миграции элементов, отличающиеся от ее природного течения. Последнее обычно происходит на тех техногенных барьерах, на которых уже произошли эколого-геохимические изменения  , существенно отличающиеся от природных. [c.132]

Число подклассов комплексных барьеров может быть чрезвычайно большим, так как возможно наложение друг на друга довольно        большого числа всех ранее рассмотренных классов (подклассов) геохимических барьеров. Обозначать их целесообразно символами каждого из составляюших барьеров, разделяя их запятыми. Так, совмещение кислородного и сорбционного барьеров, создающее вышерассмотренный комплексный барьер при выходе на поверхность подземных   слабокислых глеевых вод, можно символами представить так Р-6, С. [c.29]

В своем типичном проявлении комплексный геохимический барьер представляет        собой пространственное наложение друг на друга (обычно с несовпадением границ) нескольких классов геохимических барьеров. Как правило, накладываюшиеся друг на друга барьеры генетически связаны междусобой. Среди природных барьеров комплексные по распространенности занимают если не первое, то одно из первых мест. Так, очень широко распространены (особенно в горных районах), упоминаемые выше кислородные барьеры, представляю-шие собойродники с выходом на поверхность глеевых вод. Осаждаюшиеся из них гидроксиды Ре " являются хорошимисорбентами целогоряда металлов из вытекающих родниковых вод. Процесс осаждения этих коллоидов представляет собой начало формирования новогогеохимического барьера — сорбционного. Вот поэтому-то опробование ржавой мути, осевшей на дне источников, дает информацию о концентрации металлов в родниковой воде  , а следовательно, и об общей гидрогеохимической обстановке в районе распространения выходящих на поверхность глеевых вод. Среди техногенных геохимических барьеров комплексные, как по распространенности, так и по экологогеохимической значимости, занимают (как и в случае с природными) ведущее положение. То, что очень часто создание одного, планируемого геохимического барьера вызывает возникновение под его влиянием и пространственно-совмещенных с ним новых, обычно незапланированных барьеров, заставляет уделять особое внимание комплексным техногенным и техногенно-природным   барьерам. [c.22]

Как уже указывалось, комплексные геохимические барьеры получили в природе наибольшее распространение. Соответственно с этим классом        геохимических барьеровсвязано максимальное количество природных эколого-геохимических изменений. Часто различные   геохими- [c.89]

Значительный поисковый        интерес представляютсобой изученные Т. Тайсаевым железистые осадки на кислородном барьере в местах выходов глеевых вод в мерзлотных ландшафтах Бурятии. Вблизи рудных зон в них существенно (формируются геохимические аномалии) повышаются концентрации А, Мо, РЬ, 5п, Zn. Однако в большинстве случаев эти барьеры являются не просто кислородными, а комплексными кислородно   -сорбционными. [c.39]

Как видно из приведенных выше рядов, золото уже по        изменению интенсивности миграции может несколько обособиться в миграционном потоке от остальных металлов. Это чрезвычайно важно для его последующей, относительно раздельной от многих элементов выветривающихся пород концентрации на геохимических барьерах. Следует отаетить, что кроме указанных тиосульфа-тов и соединений с хромом золото образует подвижные анионные комплексы с Г, Вг, 8СЫ, СК и др. Разрушение подвижных комплексных соединений приводит к осаждению золота, а в определенных случаях и к его существенной концентрации. Эти процессы наиболее   интенсивно происходят на геохимических барьерах. [c.94]

Гораздо чаще, чем в выщерассмотренных примерах,         образование отдельных техногенных геохимических барьеров влечет за собойформирование природных барьеров. Такие барьеры вьщеляются в отдельный класстехногенно-природных   комплексных. [c.124]

Строительство плотин на реках представляет        собой заранее запланированное создание комплексного техногенного барьера для переносимых волочением по дну в водных потоках минералов (барьер /-1) и переносимых в водных растворах коллоидов (барьер /-3). Опыт изучениягеохимических особенностей водохранилищ [13] показал, что течением к плотинам сносится и громадное количество водорослей (барьер /-4). Их (водорослей) осаждение в приплотинной части водохранилищ и последующее разложение вызывает в илах и придонном слое воды нехватку кислорода, т.е. возникает глеевый барьер С. Коллоиды, осаждающиеся у плотин на дно водохранилища, сорбируют химические элементы из вод (барьер 6). Химические элементы  , поглощаемые многочисленными водорослями в приплотин- [c.124]

Довольно сложная        картина формированиякомплексных техногенно-природныхгеохимических барьеров наблюдается при откачивании из шахт кислых глеевых вод. При попадании вод на дневную поверхность образуется техногенный кислородный барьер А, выпадающие гидроксиды Ре " сорбируют из вод целый ряд элементов (сорбционный барьер б). При протекании по карбонатным породам кислых вод образуется щелочной барьер В. В результате всфечи потока откачиваемых глеевых вод с кислородными водами в рассматриваемой барьерной зоне может возникнуть глеевый барьер

Социальные геохимические барьеры относятся только к техногенным и представляют собой участки, в пределах которых вещества концентрируются в результате прекращения их социальной миграции. Этим термином целесообразно объединять зоны складирования и захоронения отходов, как промышленных, так и бытовых. Кратко рассмотрим их некоторые особенности, влияющие на безопасность жизнедеятельности.

Химические элементы (их соединения), накапливающиеся на социальных барьерах в повышенных концентрациях, не соответствуют ни одной природной ассоциации. Это значит, что совместно могут встретиться элементы, которые в повышенных содержаниях в биосфере до вмешательства человека в их распределение не встречались. Последствия их необычного для природы совместного влияния на безопасность жизнедеятельности не изучены.

30)

ГЕОХИМИЯ ЛАНДШАФТА

— раздел геохимии, изучающий закономерности распределения имиграции хим. элементов под влиянием факторов, определяющих ландшафт, т. е. облик той или иной частиповерхности Земли, возникающий вследствие определенного сочетания рельефа, климата, вод, почвенногои растительного покрова, животного мира и деятельности человека. Основные черты, определяющие геохим.особенности разнообразных ландшафтов, это геол. прошлое, т. е. состав и характер г. п., их тект. положениеи закономерности процессов выветривания и гипергенеза, находящиеся в прямой зависимости от климата идр. характеристик ландшафтов.

Геохимия ландшафтов - это наука, изучающая химические процессы функционирования ландшафтов, а именно распространение, миграции, рассеяния и аккумуляцию химических элементов внутри ПТК и между различными ПТК.

Основы этой науки начали В.И.Вернадский и О.Е.Ферсман, теоретические положения сформулировал в 20-30-е годы Б.Б.Полинов, а в послевоенное время развили О.И.Перельман, М.А.Глазовська и их многочисленные ученики. Главной идеей геохимии ландшафтов является представление о наличии определенных закономерностей распространения и поведения различных химических элементов в ПТК.

Первая закономерность заключается в том, что каждый ПТК характеризуется определенным уровнем содержания различных химических элементов. Это обусловлено свойствами ПТК и самих элементов. Наиболее распространены на Земле О, Si, AI, Fe, Ca, Na, К, Mg [239]. Эти элементы образуют основную массу горных пород, почв, вод и организмов (99, 03%) и называются главными. Все остальные элементы составляют менее 1% земной коры и называются редкими. Если они не способны к концентрации, то называются редкими рассеянными. Например, в U и Вг кларки почти одинаковые, но U просто редкий элемент, поскольку известны его месторождения, а Вг - редкий рассеянный, поскольку он почти не концентрируется в земной коре. В геохимии используется также термин " микроэлементы". Под ним понимаются элементы, которые встречаются в каком-то среде в микроколичествах (менее 0, 01%). Им может быть и главный элемент. Так, AI - микроэлемент в организмах и макроэлемент в горных породах.

Изучение содержания химических элементов в земной коре начало в конце XIX века американским ученым Ф.У. Кларком, который впервые установил количественную распространенность химических элементов в земной коре. Поэтому единица среднего содержания химического элемента в земной коре, по предложению О.Е.Ферсмана, получила название кларк.

Главные химические элементы имеют кларк больше единицы. Кларки редких элементов не превышают 0, 01. Исследование химического состава горных пород, почв, подземных и поверхностных вод различных ПТК позволяет выявить геохимические аномалии - участки территории, которые существенно отличаются концентрациями химических элементов или их соединений по сравнению с преобладающими значениями смежных участков и являются индикаторами месторождений полезных ископаемых или мест антропогенного загрязнения.

Вторая закономерность распространения химических элементов в ПТК состоит в их свойства мигрировать. Миграционная способность химических элементов определяется как внутренними, так и внешними факторами. К внутренним факторам относится способность химических элементов создавать химические соединения различной растворимости.

Элементы, которые активно вступают в реакции и создают различные химические соединения имеют высокую миграционную способность в горных породах, почвах, растениях, поверхностных и подземных водах. Они определяют характерные черты химического состава ПТК и называются типоморфных. Главные из них Si, Al, H, Na, Ca, Cl, Mg.

Типоморфнисть того или иного элемента определяется характером ПТК. Так, в степных ПТК типоморфных элементом является кальций, который определяет нейтральную или слабощелочную реакцию почвенных растворов. В ПТК тайги типоморфных элементом является водород, который обусловливает кислую среду и недостаток кальция в почвах. Типоморфных элементами пустынных ПТК является натрий и хлор. По преобладающей ролью определенного типоморфных элемента выделяют соответствующие типы ПТК, например: кислые (Н) и кислые глеевые (H-Fe) - в хвойных лесах; кальциевые (Ca) и кальций-натриевые (Ca-Na) - в степях; натриевые (Na) и хлоридно-натриевые (Cl-Na) - в степных или пустынных впадинах с солончаками т.д. [63].

Неактивные химические элементы (цирконий, гафний, ниобий, тантал, платиноиды, инертные газы) почти не участвуют в реакциях и имеют незначительное влияние на свойства ПТК.

Главными внешними факторами миграционной способности химических элементов является физико-географические условия - температурный режим, влажность, рельеф и т.д. Температурные условия влияют на скорость химических реакций. От температуры воды зависит также миграционная активность элементов. В жарком климате она может быть более высокой, чем в тундре или зоне многолетней мерзлоты с их низкими температурами. Наличие воды является необходимым условием перехода химических элементов в растворы и включение их в миграционные потоки. В зависимости от формы движения материи выделяют четыре вида миграции химических элементов: механическую, физико-химическую, биогенную и техногенную. Механическая миграция включает россыпи, ветровую и водную эрозию. Физико-химическая миграция включает растворение, осаждение, сорбция и другие сложные процессы, протекающие с участием воды и воздуха. Поэтому физико-химическую миграцию разделяют на водную и воздушную. Биогенная миграция осуществляется в результате деятельности живых организмов. Техногенная миграция - это процессы перемещения, концентрации и рассеяния химических элементов под влиянием деятельности человека. Все формы миграции тесно связаны и встречаются практически повсеместно. Но при различных природных условий соотношение и роль различных видов миграции не одинаковы. Так, в пустынях возрастает роль механической миграции, а во влажных тропиках-физико-химической и биогенной миграции и т.д. Количественной оценке миграции элементов в ландшафте служит интенсивность миграции-количество химического элемента, которая переходит в подвижной состояние за единицу времени.

Если интенсивность миграции резко уменьшается на коротком расстоянии, это приводит к осадку мигрирующих элементов и вызывает их значительную концентрацию на определенном участке. Такие участки называют геохимическими барьерами. Они возникают в местах разгрузки подземных вод, на грани пород разного состава, на грани почвенных горизонтов, у подножия склонов и т.д.

Рудные тела некоторых месторождений полезных ископаемых образуются именно на геохимических барьерах. Классификация барьеров построена в соответствии с видами миграции химических элементов. Выделяют механические, физико-химические и биогеохимические барьеры.

Механические барьеры образуется в результате изменения рыхлых пород на плотные. Наиболее характерными они для элементов благородных металлов (Au, Те, Cr и др.).. Физико-химические барьеры связаны с изменением физических и химических условий миграции. Различают окислительный, восстановительный глеевых, восстановительный сероводородный, кислый, щелочной, нейтральный, испарительный, сорбционный и сульфатный физико-химические барьеры. Окислительный барьер формируется на пределы изменения восстановительной обстановки на окислительную. Наличие свободного кислорода и других окислителей приводит к образованию нерастворимых окисных соединений, что характерно для железа, марганца (ржавые пятна). Восстановительный глеевых барьер препятствует миграции восстановительных соединений селена, ванадия, урана, молибдена, кобальта, которые выпадают в осадок. Восстановительный сероводородный барьер формируется там, где созданы условия для образования сероводорода. Вступая в геохимическую реакцию с металлами, сероводород образует сульфиды металлов (FeS, PbS), которые выпадают в осадок. На этом барьере задерживается миграция Fe, V, Sn, Ni, Co, Cu, Pb, Cd, Hg, Se. Кислый бар 'Премьер формируется при изменении щелочной или нейтральной реакции на кислую. Такой барьер задерживает миграцию Si, Mo, Se, Hg, соединения которых в кислой среде слаборастворимые. Щелочной барьер образуется на границе изменения кислой или нейтральной реакции на щелочную. В условиях щелочной среды соединения Fe, Ca, Mg, Zn, Cu, Ni, Co, Pb, V, Cd переходят в слаборастворимые соединения. Нейтральный или кальциевый барьер образуется при наличии карбонатных пород или жестких вод, которые насыщены ионами С032. На барьере останавливается миграция Ca, Fe, Ва, Sr. Сульфатный барьер характерен для вод, которые обогащены сульфатными ионами. Здесь концентрируется Ва, Ca, Sr. Испарительный бар 'Премьер характерен для верхних горизонтов почв аридных ландшафтов. Вода с растворимыми соединениями движется вверх, испаряется, а элементы выпадают в виде хлоридных, сульфатных и карбонатных солей. Этот барьер прекращает миграцию всех растворимых в воде веществ. Сорбционный барьер проявляется в тех ландшафтах, в которых много коллоидных частиц (гумуса, глины). Он может осаждать практически все элементы, встречающиеся в растворе в ионной форме. Биогеохимические барьеры - это способность живых организмов содержать химические элементы.

Третья закономерность распространения химических элементов в ПТК заключается в том, что все процессы миграции, рассеянии и аккумуляции химических элементов обусловлены геохимическим сообщением ПТК.

Субаквальные (подводные) ЭЛ формируются днищах рек, озер, шельфовой зоне морей. Химические элементы приносятся сюда с твердым и жидким стоком из вышерасположенных EJI. Это имеет как положительные, так и отрицательные последствия. Принесенный сверху материал накапливается и подводные растения нередко лучше обеспечены минеральными веществами, чем надводные. Но иногда в водоемах может создаваться избыток вредных компонентов техногенного загрязнения-тяжелых металлов и синтетических органических соединений.

Транселювиальни ЭЛ - это верхние части склонов водоразделов, где происходит преимущественно транспортировки химических элементов. Элювиально-аккумулятивные ЭЛ - это нижние части склонов водоразделов, где происходит и транспортировки, накопления химических элементов. Аккумулятивно-элювиальные ЭЛ - это замкнутые понижения водоразделов с глубоким уровнем грунтовых вод, где вынос химических элементов происходит лишь с грунтовым стоком. Транссупераквальни ЭЛ - это склоны пониженных, подчиненных водоразделам междуречий, где происходит преимущественно транспортировки химических элементов. Трансаквальни ЭЛ-это днища рек, озер, морей с проточными водами, аквальных - днища озер с непроточных водами.

Согласно Б.Б.Полиновим, совокупность EJI, последовательно чередуются в пределах определенного геоморфологического элемента (водораздела, склона, террасы, днища водоема) и сходные по условиям миграции, составляет местный геохимический ландшафт или местность. Серия EJI, сменяющих друг друга в направлении от водораздела к днищу долины и связанные латеральным направлением миграционных потоков, формируют ландшафтно-геохимическую Катена (ЛГК) - простейшую, за М.А.Глазовською [63], каскадную ландшафтно-геохимическую систему - КЛГС. Совокупность ЛГК, которые ограничены общим водосборным бассейном, формирует ландшафтно-геохимическую арену (ЛГА).

31)

Процессы выветривания представляют собой сложный комплекс явлений, состоящий из механической дезинтеграции и химического преобразования вещества, в основном разложения и превращения боле сложных соединений в более простые, менее окисленных в более окисленные и часто в более растворимые.

Процессы выветривания в основном зависят от степени влажности и температуры и связанного и сними развития растительности, продукты разложения которой во влажном умеренно жарком или прохладном климате образуют почвенные кислоты(гуминовые и фульвокислоты), активно участвующие в химических процессах выветривания.

В самом важном для нашей проблемы цикле экзогенных процессов (выветривание - эрозия - перенос - осадкообразование) выветривание не обязательно приурочено к началу цикла. В зависимости от того, как протекают отдельные стадии, например от скорости эрозии и переноса, а также от среды (низменность это или океан), в которой происходит осадкообразование, выветривание может идти и на поздних стадиях цикла. На этот процесс сильно влияет состав атмосферы, так как для того, чтобы шло выветривание, порода и ее минералы должны постоянно соприкасаться с атмосферой (для остальных процессов цикла допустим перерыв в таком контакте на больший или меньший срок). Возвращаясь к процессу выветривания, надо сказать, что породы, выходящие на земную поверхность, подвергаются двум видам воздействия - физическому и химическому.

В настоящее время редко можно встретить чисто физическое выветривание. Оно происходит в очень холодных или в очень жарких и сухих районах - арктической тундре и пустынях. В арктических областях породы разрушает в основном морозное выветривание, а в пустынях - жара. В остальных же зонах Земли мы встречаем комбинированное, физико-химическое выветривание. Чаще всего химическое выветривание преобладает над физическим. Нередко влияние последнего малозаметно; тогда обычно говорят просто о химическом выветривании, пренебрегая ролью физического.

Различают несколько типов выветривания, которые могут преобладать в разной степени:

1. Физическое или механическое (трение, лёд, вода и ветер)

2. Химическое

3. Биологическое (органическое)

4. Радиационное (ионизирующее)

Физическое[ править | править вики-текст ]

" Арка" в штате Юта (США), пример механического выветривания

Чем больше разница температур в течение суток, тем быстрее происходит процесс выветривания. Следующим шагом в механическом выветривании является попадание в трещины воды, которая при замерзании увеличивается в объёме на 1/10 своего объёма, что способствует ещё большему выветриванию породы. Если глыбы горных пород попадут, например, в реку, то там они медленно стачиваются и измельчаются под воздействием течения. Селевые потоки, ветер, сила тяжести, землетрясения, извержения вулканов также содействуют физическому выветриванию горных пород. Механическое измельчение горных пород приводит к пропусканию и задерживанию породой воды и воздуха, а также значительному увеличению площади поверхности, что создаёт благоприятные условия для химического выветривания. В результате катаклизмов с поверхности могут осыпаться породы, образуя плутонические породы. Всё давление на них оказывают боковые породы, из-за чего плутонические породы начинают расширяться, что ведёт к рассыпанию верхнего слоя пород.

Химическое[ править | править вики-текст ]

Скалы у Колыванского озера, Алтайский край

Химическое выветривание — это совокупность различных химических процессов, в результате которых происходит дальнейшее разрушение горных пород и качественное изменение их химического состава с образованием новых минералов и соединений. Важнейшими факторами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода — энергичный растворитель горных пород и минералов. Основная химическая реакция воды с минералами магматических пород — гидролиз, приводит к замене катионов щелочных и щелочноземельных элементов кристаллической решётки на ионы водорода диссооциированных молекул воды:

KAlSi₃O₈+H₂O→ HAlSi₃O₈+KOH

Образующееся основание (KOH) создает в растворе щелочную среду, при которой происходит дальнейшее разрушение кристаллической решётки ортоклаза. При наличии углекислого газа KOH переходит в форму карбоната:

2KOH+CO₂=K₂CO₃+H₂O

Взаимодействие воды с минералами горных пород приводит также и к гидратации — присоединению частиц воды к частицам минералов. Например:

2Fe₂O₃+3H₂O=2Fe₂O·3H₂O

В зоне химического выветривания также широко распространена реакция окисления, которой подвергаются многие минералы, содержащие способные к окислению металлы. Ярким примером окислительных реакций при химическом выветривании является взаимодействие молекулярного кислорода с сульфидами в водной среде. Так, при окислении пирита наряду с сульфатами и гидратами окислей железа образуется серная кислота, участвующая в создании новых минералов.

2FeS₂+7O₂+H₂O=2FeSO₄+H₂SO₄;

12FeSO₄+6H₂O+3O₂=4Fe₂(SO₄)₃+4Fe(OH)₃;

2Fe₂(SO₄)₃+9H₂O=2Fe₂O₃·3H₂O+6H₂SO₄

Биологическое[ править | править вики-текст ]

Биологическое выветривание производят живые организмы (бактерии, грибки, вирусы, роющие животные, низшие и высшие растения).В процессе своей жизнедеятельности они воздействуют на горные породы механически (разрушение и дробление горных пород растущими корнями растений, при ходьбе, рытье нор животными). Особенно большая роль в биологическом выветривании принадлежит микроорганизмам.

Радиационное[ править | править вики-текст ]

Радиационным выветриванием называется разрушение пород под действием радиационного, или солнечного излучения. Радиационное выветривание оказывает влияние на процессы химического, биологического и физического выветривания. Характерным примером породы, подверженной радиационному выветриванию, может служить реголит на Луне.

32)) .Каскадные ландшафтно-геохимические системы

Природные системы с однонаправленными потоками вещества называют каскадными системами (Р. Чорли и Б. Кеннеди). Наиболее целостным проявлением свойств каскадной системы обладают водосборные бассейны, которые многими географами выдвигаются в качестве основных объектов не только гидролого-геоморфологической, но и физико-географической и ландшафтно-геохимической организации поверхности Земли. По М.А. Глазовской, каскадные ландшафтно-геохимические системы (КЛГС) — это такие парагенетические ассоциации ЭЛГС, целостность которых определяется потоками вещества, энергии и информации от верхних гипсометрических уровней рельефа к нижним. Каскадные ЛГС весьма разнообразны по структуре, протяженности, типам функционирования, начиная от простых водосборных бассейнов малых рек и кончая бассейнами высоких порядков (Волги, Оби и др.).

Наиболее просто организованной каскадной системой является геохимическое сопряжение элементарных ландшафтов на склоне — катена. Это не только топографический ряд почв и ландшафтов, но и отражение всех почвенных и склоновых процессов и явлений, взаимодействие которых образует более сложные системы, чем элементарные ландшафты.

Следующим по сложности уровнем каскадных систем являются водосборные бассейны. Каждая КЛГС (каскадные системы первого порядка) состоит как минимум из двух склоновых катен с общим днищем. Обычно число катен в каскадных системах первого порядка несколько больше (3—7). Речным бассейнам второго, третьего и более высоких порядков соответствуют КЛГС этих же порядков. В зависимости от закрытости или открытости аккумулятивных звеньев М.А. Глазовская выделяет каскадные системы рассеяния и концентрации. Последние она именует ландшафтно-геохимическими аренами.

Наиболее крупная каскадная система — “континент — океан”. Важная ее особенность — локализация миграционных процессов в бассейнах крупнейших рек. По А.П. Лисицину, двенадцать рек мира с максимальными модулями твердого стока поставляют в океан около половины всего осадочного материала континентов, составляющего 18, 5 млрд. т взвеси. Большая часть этих рек расположена во влажных тропиках. Основная масса взвешенного вещества осаждается на границе “река—море” в дельтах, авандельтах, на шельфе и у основания материкового склона. Так, одна из наиболее мощных систем «бассейн—дельта — подводный конус» рек Ганга и Брахмапутры имеет подводную площадь бассейна более 2 млн. км2, протягиваясь в Индийский океан еще на 2—3 тыс. км, т.е. примерно на столько же, как на континенте. Ежегодно эти реки поставляют в океан 2177 млн. т взвешенного вещества, что составляет 2/3 стока рек бассейна Индийского океана. Эта система функционирует уже около 20 млн.лет и создала осадочную толщу мощностью до 16 км. После Ганга—Брахмапутры по объему твердого стока идут бассейны Хуанхэ и Амазонки.

33)

34)

35)

36)

38)