48.Дайте определение положительных и отрицательных аномалий

Первые отличаются повышенными концентрациями элементов – индикаторов, а вторые – пониженными, но следует помнить, что отрицательные техногенные аномалии возникают не только при выщелачивании элементов.

49.Какие существуют методики определения геохимических аномалий?

В случае сложного ландшафтно-геохимического строения изучаемого района, а в особенности при изменяющейся антропогенной нагрузке, целесообразно построение карт фоновых содержаний. Такие карты составляются для каждого элемента. Цветом обозначают фоновые содержания, характеризующие различные ландшафты или их определенные части. Выделяют от 3 до 5 различных уровней содержания. При выборе граничных значений фоновых содержаний желательно, чтобы аномальное содержание, установленное для девяти коррелирующих проб в выборках из ландшафтов с меньшим фоновым содержанием, не превышало нижний уровень границы фонов. Такие карты не только наглядно отражают основные геохимические особенности ландшафтов изучаемого района, но и позволяют сразу же выделить ландшафты с аномально высоким содержанием изучаемых веществ.

50.Понятие Кларка. Значение этого понятия для экологической геохимии. Разновидности Кларков

Кларк – среднее содержание химического элемента как в земной коре в целом, так и в ее самостоятельных крупных частях. При некоторых процессах в земной коре идет взаимодействие атомов, а их число не соответствует массовым кларкам. В этих случаях удобнее пользоваться атомными кларками, показывающими, какой процент составляют атомы данного элемента от их общего числа в земной коре. Кроме того, для литосферы были определены объемные кларки. Они показывают, какой процент в объемном выражении занимает данный элемент в объеме всей литосферы.

53.

Процессы выветривания и разрушения пород и руд полей концентрации и перераспределения узлов и районов месторожде­ний полезных ископаемых приводят к формированию над ними вторичных геохимических полей рассеяния, объединяющих вто­ричные ореолы рассеяния с зонами повы­шенной концентрации элементов-индикаторов, образующимися за счет выветривания пород с их повышенным фоновым содер­жанием. В зависимости от формы нахождения элементов-инди­каторов выделяются литохимические, биогеохимические, гидро­геохимические и атмохимические поля рассеяния .

Геохимические особенности вторичных полей рассеяния объ­ясняются, с одной стороны, унаследованием особенностей первичных геохимических полей концентрации и перераспределения, а с другой стороны — особенностями процессов миграции эле­ментов в конкретных ландшафтно-геохимических условиях. Рас­смотрим основные особенности вторичных полей:

их размеры превышают размеры первичных полей и в изу­ченных районах (Северный Кавказ) достигают 1500 км2;

соотношение между размерами вторичных полей различ­ных видов не постоянно: над районами ртутных месторождений биогеохимические поля рассеяния значительно превышают лито­химические, а над нефтегазоносными районами выявлена обрат­ная картина;

комплекс элементов-индикаторов в большинстве случаев подобен такому же комплексу первичных полей, однако он во мно­гом зависит от вида поля рассеяния. Так, литохимическое поле ртут­ного Сахалинского района (на Западном Кавказе) кроме ртути об­разуют Ва, Mn, Ti, Со, Pb, Си, Zn и Ga, а биогеохимическое — Ва, Mn, Pb, Си, Zn и Ni;

элементы-индикаторы во вторичных геохимических полях рас­пределены более равномерно, чем в первичных, однако зоны концентрации даже одного и того же элемента не представляют единого участка;

различные элементы-индикаторы обычно концентрируют­ся в различных частях поля рассеяния и лишь иногда такие уча­стки частично перекрывают друг друга;

содержание индикаторов в обогащенных зонах незначитель­но превышает фон (коэффициент аномальности мал);

существенное влияние на распределение элементов во вто­ричных полях оказывают ландшафтно-геохимические особенно­сти района, в связи с чем колебания фоновых содержаний эле­ментов в почвах и растениях различных геохимических ландшаф­тов, слагающих поле рассеяния, иногда превышают разницу меж­ду фоновым и аномальным содержаниями этих же элементов в одном конкретном ландшафте.

Необходимо отметить, что вторичные лито- и биогеохимиче­ские поля образуются над месторождениями нефти и газа, нахо­дящимися в первых тысячах метров от дневной поверхности, а так­же над потенциально рудоносными структурами, расположенны­ми на глубине до 1000 м от поверхности. Впервые вторичные ли­то- и биогеохимические поля рассеяния были предсказаны и вы­явлены автором данной книги в Северном Предкавказье и на Нижнем Дону (1979) и описаны в 1980 г. (В.А. Алексеенко и др.).

С точки зрения экологической геохимии, рассмотренные по­ля рассеяния представляют собой, в отличие от ранее рассмотрен­ных месторождений полезных ископаемых, гораздо более крупные по площади выходов на поверхность, но малоконтрастные (с от­носительно невысоким содержанием элементов-индикаторов) аномалии в почвах, откуда элементы уже перешли в растения (би­огеохимические аномалии) и, несомненно, попали в животные ор­ганизмы. Влияние таких аномалий на развитие организмов прак­тически не изучено.

54.

Жидкие структурированные воды можно разделить на 2 большие группы: минерализованные воды Мирового океана и преимущественно пресные воды континентов. В обеих группах установлено среднее содержание (кларки) большинства химических элементов. Геохимическая обстановка развития жизни в Океане была отличной от обстановки на континентах. Глав­ным отличием можно считать наличие водной среды, содержащей большинство химических элементов в наиболее доступной для ор­ганизмов форме — в ионных растворах. кроме ионов в океанической воде растворены газы, а также находятся минеральные и органические коллоиды и от­дельные молекулы различных веществ. Первичная минерализация вод Океана неизвестна, но вполне можно считать, что они были менее солеными. Косвенным свидетельством этому может быть ми­грация многих видов морских рыб на нерест в пресные воды рек и озер.

На основании данных о поступлении химических элементов в Океан различными способами (вынос с континентов, подвод­ные гидротермы и извержения вулканов) было высказано мне­ние, что катионы преимущественно поступают с материков, а анионы — при извержении вулканов как через атмосферу, так и непосредственно в морскую воду. По расчетам В.М. Гольдшмид­та за геологическую историю Земли на 1 кг океанической воды пришлось 600 г выветрившихся магматических пород. Исходя из этого он определил, какой процент по отношению к количест­ву каждого элемента в Океане составляют химические элемен­ты, привнесенные из разложившихся магматических пород кон­тинентов (табл. 4.9). Полученные данные подтверждают изложен­ное мнение.

Для сравнения распределения элементов в земной коре и во­дах Океана широко используются данные о талассофильности элементов. Последняя представляет собой отношение кларковых содержаний элементов в Океане и земной коре.

Эксперименты показывают, что океаническая вода представ­ляет собой раствор, не насыщенный химическими элементами. Сле­довательно, выпадение в осадок из пересыщенных растворов не может быть основным механизмом, поддерживающим опреде­ленную концентрацию в водах большинства химических элемен­тов. Считается, что преобладает осаждение в результате механи­ческого опускания частиц, сорбции и биогенной аккумуляции. Эти три основных вида извлечения химических элементов (их соеди­нений) из вод тесно переплетены между собой и неодинаково про­являются в разных частях Океана.

Три основных фактора извлечения химических элементов (их соединений) из вод не являются постоянными во времени и про­странстве. В связи с этим, в зависимости от времени, глубины вод­ного слоя и местоположения в Мировом океане концентрация од­ного и того же элемента может изменяться в довольно широких пределах.

Возрастает также количество взвесей, выносимых реками в Оке­ан при освоении людьми территорий, их значительную часть состав­ляют коллоидные частицы. Таким образом, в результате антропоген­ной деятельности возможно изменение концентраций химических элементов в водах Океана.

Вероятность этого увеличивается в связи с тем, что не_только изменяется состав вод, поступающих с континентов, но под действием антропогенных процессов изменя­ется природное протекание всех трех основных видов процесса из­влечения химических элементов из океанических вод.

Сейчас еще трудно сказать, является ли мутация водных орга­низмов результатом техногенной нагрузки на Океан. Однако ми­грация многих из них из загрязненных вод в более чистые хоро­шо видна на примере Черного моря. Пока что наибольшие техно­генные изменения элементного состава характерны для пресных вод континентов. Но природные колебания содержания отдельных элементов в поверхностных и подземных водах континентов очень велики. Можно предположить, что на жизнь орга­низмов в этих водах в настоящее время большее влияние оказы­вают не изменения концентрации химических элементов, а появ­ление в водах техногенных соединений, не имеющих аналогов в данных условиях.