2.1.3 Геохимические аномалии

В ландшафте в общем преобладают те же элементы, что и в земной коре, но все же их содержание в почвах, водах, организмах обычно отличается от кларка.

В пределах земной коры встречаются участки с резко повы­шенными содержаниями в горных породах определенных хими­ческих элементов, находящихся, как правило, в минеральной форме (реже в виде растворов и газовых смесей). Участки, где скоп­ления химических элементов по количеству, качеству, формам на­хождения и условиям залегания при данной экономической конъюнктуре пригодны для промышленного использования, называются месторождениями полезных ископаемых.

Все месторождения условно делятся на четыре груп­пы:

1. рудные (металлические) - промы­шленную ценность представляют рудные элементы, находящие­ся в основном в минеральной и изоморфной формах;

2. нерудные (неметаллические) - сами минералы;

3. горю­чие (каустобиолиты) - органические соединения элементов, находящихся в форме газовых смесей и минералов (твер­дых и жидких);

4. гидроминеральные — водные растворы многих эле­ментов.

Т.о., месторождения имеют и экономический и геохимический смысл. С точки зрения геохимии, месторождения — это крупные скопления химических элементов, т.е. крупные природные гео­химические аномалии, приуроченные к определенным типам горных пород. В экологической геохимии аномалией является от­клонение от эколого-геохимических норм, свойственных или оп­ределенному району, или геохимическому ландшафту, или типу почв, растений, вод, животных организмов и т.д. Собственно геохимическая аномалия – это участки со значительно повышенным (или пониженным) по сравнению с фоном содержанием химических элементов (их соединений); участки с резкими отклонениями от нормы со­отношения двух и более элементов или изотопов одного и того же элемента. Са­ми элементы при этом могут находиться в минеральной, биоген­ной, коллоидной, сорбированной или изоморфной формах, в виде растворов и газовых смесей. Элементы, по содержанию которых выявляются анома­лии - элементы-индикаторы.

Геохимические индикаторы — химические элементы (их со­единения), по изменениям особенностей распределения которых в различных геохимических объектах (в т.ч. в разных со­ставных частях геохимического ландшафта) ведутся поиски мес­торождений полезных ископаемых геохимическими методами. Геохимические индикаторы, соответствующие основ­ным химическим элементам, слагающим тела полезных ископа­емых - прямые. Индикаторы, не составляющие основу тел полезных ископаемых, но часто являющиеся их «спутниками» или связанные с ними определенными закономерностями - косвенные индикаторы.

По особенностям распределения элементов аномалии могут быть положительными (с повы­шенными концентрациями элементов-индикаторов) или отрицательными (с пониженными концентрациями). Хотя одни из первых экологически неблагоприят­ных районов были выявлены по недостатку в их пределах хими­ческих элементов J и F, отрицательным аномалиям в эколого-геохимической оценке территорий пока уделяется мало внимания, т.к. обычно неблагоприятные эколого-геохимические условия возникают при загрязнении, т.е. при увеличении концентраций оп­ределенных элементов (их соединений). Отрицательные техногенные аномалии возникают не только при выщелачивании элементов. Так, контра­стные отрицательные биогеохимические аномалии Мо возника­ют при весьма существенном повышении в почвах особо токсич­ного элемента — Рb. В почвах над окисляющи­мися металлами (их сульфидами) уменьшается содержание кис­лорода. По отрицательным аномалиям этих элементов ведут­ся поиски месторождений полезных ископаемых.

Для месторождений устанавливаются запасы (количество) на­ходящихся в них химических элементов. Аномалии, представляющие собой месторождения полезных ископаемых, хотя и имеют относительно небольшие размеры (обычно до 100 км²), из-за высокой концентрации оп­ределенных элементов оказывают существенное влияние на растительные организмы. Именно в районах месторождений вы­явлены растения-индикаторы высокой концентрации определен­ных элементов в окружающей среде. Над мес­торождениями были выявлены физиологические и морфологиче­ские изменения растений, связанные с резко повышенным содер­жанием определенных элементов.

Кроме месторождений выделяются рудопроявления и точки (зо­ны) минерализации. Они так же, как и месторождения, представ­ляют собой скопления определенных химических элементов. Од­нако из-за небольших запасов или сложившейся экономической конъюнктуры их разработка в настоящее время нецелесообразна. Расположенные рядом и генетически связанные между собой месторождения в зависимости от размеров называют узлами и районами месторождений полезных ископаемых. Соответствующие им участки называются геохимическими полями концентрации и перераспре­деления элементов. Процессы выветривания и разрушения пород и руд полей концентрации и перераспределения элементов приводят к формированию над ними вторичных геохимических полей рассеяния. В зависимости от формы нахождения элементов-инди­каторов выделяются литохимические, биогеохимические, гидро­геохимические и атмохимические поля рассеяния. Размеры вторичных полей превышают размеры первичных полей.

Если в коренных породах, почвах, водах и т.д. ряд химических элементов накапливается совместно, говорят об ассоциациях эле­ментов. Совместное накопление элементов может объясняться общнос­тью условий миграции и концентрации.