14. Механическая миграция элементов в водной среде. Твёрдый сток.

Механическая денудация – снос, удаление продуктов выветривания, главным образом за счёт поверхностного, речного стока. Она характеризуется двумя показателями. Сток – расход взвешенных частиц, проходящих через створ реки в год. Модуль стока – сток взвешенного материала, отнесённый к площади континента, региона или речного бассейна. Глобальная механическая денудация, по различным оценкам, изменяется в широких пределах. Суммарный приток твёрдого вещества в океан составляет 20-25 млрд т в год. Интенсивность механической денудации связана с климатической зональностью и зависит также от геологического строения и рельефа, т.е. является функцией ландшафта. Основная масса материала поступает в океан из гумидных экваториальных ландшафтов. Граница суша-море, контакт река-море представляют собой особую геохимическую барьерную зону, где происходит не только накопление взвешенных частиц и влекомых веществ, седиментация (осаждение) тонкого терригенного материала, но и изменение форм миграции ряда элементов. Механическая миграция в речных бассейнах определяется физико-географическими факторами стокообразования (ландшафтная структура, рельеф, состав коренных пород и рыхлых отложений, размер водосбора и степень хозяйственного использования территории). В горах механическая денудация значительно выше, чем на равнинах.

15. Внешние факторы миграции элементов в экзогенных процессах

Миграция химических элементов – это непрерывное и прерывистое перемещение веществ в геооболочках Земли. Причиной миграций вещества служат геохимические процессы. В з/к ГХ-процессы протекают в широком диапазоне температур и давлений, поэтому они подразделяются эндогенные (гипогенные) т.е. глубинные – протекающие в условиях повышенных давлений и температур, и экзогенные (гипергенные) – протекающие на поверхности Земли. Миграция ХЭ определяется его химическими свойствами, а также величиной кларка. Выделяют внешние и внутренние факторы миграции ХЭ (предложил А.Е. Ферсман). Внешние факторы – это параметры обстановки миграции – температура, давление, кислотно-щелочные(рН) и окислительно-восстановительные (Eh) характеристики растворов и т.д. Они определяют поведение ХЭ в различных химических обстановках. Внешние ФМ одного ХЭ часто связаны с внутренними факторами другого.

16. Характеристика состава и свойств природных вод

Из-за того, что большинство ХЭ мигрирует в молеклярных, ионныи или коллоидных растворах природные воды в своем составе содержат множество растворенных веществ. Важнейшими из них являются растворенные газы O2,CO2, H2S. Среди макрокомпонентов определяющими геохимический тип воды являются катионы Ca2+, Mg2+,Na+,и анионы HCO3-, SO42-, Cl- (шестикомпонентный состав).Концентрация других редких и распространённых элементов не велика, но иногда при увеличении концентраций Al и Fe они могут выходить по значимости на первое место, особенно это проявляется в техногенных ландшафтах. Все воды содержат ионы Н+ и ОН-, роль которых, несмотря на низкое содержание, чрезвычайно велика.

Так же растворенные вещества могут находится в виде молекул или коллоидных частиц. Велика роль растворенного органического в-ва (РОВ), поэтому почти все ландшафтные воды – биокосные тела, содержащие живое вещество.

По количеству растворённых минеральных веществ природные воды делятся на 5 типов:

1. Ультрапресные (<0.1г/кг)

2. Пресные (0.1 – 1г/кг)

3. Солоноватые (1-25г/кг)

4. С морской солёностью (25-50г/кг)

5. Рассолы (более 50г/кг (мксимальное установленное значение 600 г/литр))

На состав речных вод влияет состав земных пород, подвергающихся водной эрозии, а также состав атмосферных осадков. Состав подземных вод зоны гипергенеза зависит от многих факторов и может различаться даже в пределах одного ландшафта. Соприкасаясь с различными г/п подземные воды выщелачивают из них многочисленные ХЭ.Подземные воды континентов, залегающие на больших глубинах чаще всего являются седиментогенными т.е они накопились и захоронились вместе с илами и осадками морских бассейнов т.е сингенетичны осадочным породам.

Важнейшими параметрами природных вод считаются величины pH и Eh, определяющие параметры миграции многих ХЭ.

По концентрации ионов Н+ природные воды подразделяются на:

• сильнокислые (pH< 3, обусловлена наличием свободной серной кислоты)

• кислые и слабокислые (pH 3-6,5, наличие органич. кислот и СО2)

• нейтральные и слабощелочные (pH 6,5 – 8,5, наличие Са(НСО3)2)

• сильнощелочные (pH > 8,5, наличие соды Na2CO3 или NaHCO3)

Большинство организмов нормально существуют в нейтральной среде. Кислая среда возникает в основном при разложении ОВ, в т.ч. гумуса, а также за счет кислых атмосферных осадков. В процессе миграции кислые воды быстро понижают кислотность и переходят в щелочные т.к в литосфере содержится больше катионов, чем анионов. В почвах, корах выветривания, водоносных горизонтах по мере фильтрации pH повышается, образуется кислотно-щелочная зональность. Например, в подзолах, черноземах и бурых лесных почвах слабокислаякислая реакция в горизонте А сменяется на слобощелочную в горизонте В.

Важнейшим окислителем в ландшафте служит свободный кислород (но м/б так же трехвалентное железо, четырехвалентный марганец, шестивалентная сера). Важнейшими восстановителями являются органические в-ва, Fe2+, газ водород. Индикатором смены окислительно-воостоновительных (О-В) условий м\б изменение окраски при переходе Fe3+(бурый) в Fe2+(сизый).

Выделяются 3 основные обстановки:

• окислительная - в воде присутствует свободный кислород воздуха, Еh > +0.15В, железо в трехвалентной форме, идет активное микробиологическое окисление орг. в-в, образуются растворимые соединения хрома ванадия, серы, селена;

• глеевая (восстановительная без H2S) - создается в пресных водах с малым содержанием свободного О2 и богатых органич. остатками, Еh понижается ниже +0.4В, с воде появляются CH4, Fe2+, H2, Mn2+ и др, сероводород почти не образуется, в почвах происходит оглеение, хр-но для болот влажнотропической, тундровой, таежной и лесостепной зон

• восстановительная с H2S - кислорода нет, много SO42-, идет восстановление сульфатов, хр-по для солончаков, илов соленых озер, степей и пкустынь, выше кислородной поверхности (граница, ниже которой воды не содержат свободный кислород) Еh=0.15-0.5, ниже кислородной поверхности Еh < +0.4

С изменением О-В условий связано формирование ГХ барьеров