5. Миграции элементов. Факторы миграции. Основные параметры миграции. Виды миграции

Факторы миграции

Химические свойства элемента, его способность давать соединения различной растворимости, летучести, твердости, поглощаться организмами и т.д. относятся к внутренним факторам миграции. Большое влияние на миграцию оказывает также форма нахождения химического элемента (в кристаллической решетке минерала, в составе газа, в живом организме, в виде иона в водах и т.д.).

Внешние факторы миграции – обстановка, в которой мигрируют атомы – температура, давление, щелочно-кислотные условия (рН), окислительно-восстановительные условия вод (Eh).

Параметры миграции

Характеристикой миграции может служить работа, совершаемая при перемещении химических элементов. Как и любой вид работы она выражается двумя типами параметров – экстенсивными и интенсивными. К экстенсивным относятся расстояния, на которое мигрирует элемент, и масса перемещенного элемента. Интенсивным параметром служат различные показатели, главным образом скорость миграции.

Интенсивность миграции выражается скоростью перехода в подвижное состояние одного грамма вещества данного элемента. Если общее количество атомов элемента Х в ландшафте или какой-либо его части обозначить В_х, то количество атомов, перешедшее в подвижное состояние за промежуток времени t, составит В_х. Тогда относительная часть атомов, перешедших в подвижное состояние, равна В_х/В_х, а в единицу времени (В_х/В_х)(1/t). Эта величина и представляет интенсивность миграции P_x. Для бесконечно малого промежутка времени:

Это уравнение было получено Перельманом в 1940 г. Из уравнения следует, что чем больше величина В_х, тем (при неизменности dB_x) меньше интенсивность миграции. Так как величина В_x в общем зависит от кларка элемента, то при прочих равных условиях элемент с меньшим кларком мигрирует энергичнее.

Виды миграции элементов

Выделяются следующие основные виды миграции:

1. Механическая миграция – миграция элементов в минеральной форме, зависит преимущественно от величины частиц минералов и пород, их плотности. Химические свойства при этом не имеют значения.

2. Водная миграция (физико-химическая) – миграция элементов в водных растворах или взвесях.

3. Воздушная миграция.

4. Биогенная миграция – связана с деятельностью живых организмов.

5. Техногенная миграция – связана с антропогенными процессами – разработкой месторождений, транспортом и т. д. Она определяется социальными закономерностями, хотя ей присущи и все более простые формы движения.

Значение видов миграции для разных элементов неодинаково (для натрия и хлора наиболее важна водная миграция, на калия и фосфора – биогенная, для титана, золота, платины, олова – механическая).

В разных ландшафтах соотношение видов миграции также неодинаково. В пустынях возрастает роль механической миграции, во влажных тропиках – физико-химической и биогенной. В зависимости от вида миграции Перельман выделил три основных ряда элементарных и геохимических ландшафтов:

1. Абиогенные – только механическая и физико-химическая миграция.

2. Биогенные – ведущее значение биогенной миграции, подчиненное – физико-химической и механической;

3. Культурные – ведущая роль техногенной миграции.