1.6.2. Концентрирование химических элементов на механических геохимических барьерах

Механические барьеры формируются в условиях резкого уменьшения интенсивности механической миграции вещества.

Механическая миграция (механогенез) обусловлена работой рек, ветра, ледни­ков, вулканов, тектонических сил и ряда других факторов. Характерная черта этих процессов - раздробление горных пород и минералов, ведущее к увеличению их дисперсности, развитию сорбции и других поверхностных явлений (при диспергировании резко увеличивается суммарная поверхность частиц и их поверхностная энергия). Так как дезинтеграция происходит за счет солнечной энергии, то данный процесс наряду с фотосинтезом является ее важным аккуму­лятором в биосфере.

В результате водной механической миграции и осаждения минеральных частиц на механических барьерах образуются делювиальные, пролювиальные, аллювиальные, моренные отложения (рисунок 1.9 и 1.10).. Процессы, основными агентами кото­рых служат сила тяжести, текучая вода, ветер, лед, подчиняются законам механи­ки и не зависят непосредственно от химических свойств элементов, основное значение приобретает величина, плотность и форма частиц (частицы близкого размера и близкой плотности осаждаются вместе). Чем дальше участок располо­жен от вершины склона, чем меньше его крутизна, тем более тонкий материал накапливается на склоне. Поэтому в горных и холмистых районах, сложенных скальными породами, в верхней части склона развиты более грубые, а в нижней — более тонкие по гранулометрическому составу делювиальные осадки. В речных долинах русловые отложения часто представлены галечниками, гравийниками и песками, а пойменные — суглинками и глинами.

Данные процессы называются механической дифференциацией, они приводят к изменению и химического состава отложений, т.к. глинистые фракции почв и пород по сравнению с песчаными обычно содержат больше Fe, Аl, Мn, Мg, К, V, Сr, Ni, Со, Сu и меньше SiO₂. Это объясняется тем, что при выветривании соединения Fe, Аl, Мg и К участвуют в образовании глинистые минералы, кото­рые сорбируют V, Сr, Ni, Со, Сu, Zn и другие элементы.

В песках концентрируются Тi (рутил ТiO₂), Zr и Hf (циркон ZrSiO₄), Sn ( касситерит SnO₂), Рt, Au, W (шеелит CaWO₄). Поэтому за счет денудации одного комплекса коренных пород (например, гранитоидов) в результате механической дифференциации на барьерах образуются отложения различного химического состава.

При эоловой (ветровой) миграции выделяют три вида переноса веществ в атмо­сфере 4.:

• стратосферный (на высотах 15-60 км частицы могут многократно огибать земной шар);

• тропосферный (на высотах до 8-12 км частицы могут мигрировать на сотни и тысячи км);

• локальный (миграция на десятки и сотни километров).

Песок, пыль, соли поступают в атмосферу преимущественно за счет развевания слабозакрепленных песков, глинистых и лессовых пород, солончаков. Часть солей поступает с акваторий соляных озер и морей.

Осаждение обломков минералов (песчаной фракции), переносимых в воздушных потоках, часто происходит на мезобарьерах. Одним из примеров такого, перемещающегося барьера являются дюны (рисунок 1.11). Скорость их передвижения в разных районах обычно колеблется от 18 до 35 м в год. В агроландшафтах песчаные и пылевые фракции, переносимые во время песчаных бурь, осаждаются на механических барьерах которые представляют собой растительность (деревья, кусты) или искусственные сооружения (телеграфные столбы).

Рисунок 1.9. Аллювиальные отложения в русле реки

Рисунок 1.10. Моренные отложения в горах, образовавшиеся при движении и таянии ледников

Рисунок 1.11. Дюна на Куршской косе