36. Концепции в. И. Вернадского о геологической роли орга­низмов.

По В.И. Вернадскому, живое вещество, захватывая энергию Солнца, соз­дает химические соединения, при распаде которых эта энергия освобождается в форме производящей химическую работу. Это и привело ученого к выводу, что живые организмы не второстепенные участники геологических процессов, лишь оказывающие влияние на общий ход неорганических явлений в зем­ной коре, а главный фактор миграции химических элементов: "... все бытие земной коры, по крайней мере 90% по весу массы ее вещества, в своих сущест­венных, с геохимической точки зрения, чертах обусловлено жизнью", — писал он в 1934 г.

Геологический эффект деятельности отдельного организма бесконечно мал, но так как число организмов бесконечно велико и действуют они практи­чески в течение бесконечно большого промежутка времени, то в итоге получа­ется величина конечная и к тому же грандиозная. Преобразуя энергию солнеч­ных лучей в потенциальную, а затем и кинетическую энергию геохимических процессов, организмы изменили химический состав земной коры. Эта их рабо­та в наибольшей степени сосредоточена в ландшафтах суши и поверхностных слоях моря.

Геохимическая деятельность организмов имеет следующие аспекты:

1. Организмы как непосредственные концентраторы элементов, в резуль­тате деятельности которых образуются горные породы с органоморфной струк­турой и текстурой: угли, коралловые известняки, диатомиты, торф и др.

2. Живое вещество как фактор, определяющий физико-химические усло­вия миграции элементов в данной биокосной системе — почве, ландшафте, во­доносном горизонте и т.д. (восстановительная среда в местах гниения органи­ческих веществ, резко окислительная в зоне фотосинтеза водных растений и т.д.).

3. Суммарный эффект деятельности живого вещества за геологическую историю. Организмы выступают в качестве важнейшего фактора миграции эле­ментов, определяющего всю геохимию земной коры — формирование кисло­родной атмосферы, образование известняков, гранитов и других горных пород.

Первый аспект признавался всегда, роль второго часто недооценивалась, а третий был установлен только исследованиями В.И. Вернадского. Именно он показал, что миграция химических элементов в биосфере осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная мигра­ция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой (С>2 , С(>2 , Н2$ и т.д.) обусловлены живым веществом — как тем, которое

в настоящее время населяет данную биокосную систему, так и тем, которое действовало в биосфере в течение геологической истории. Это положение было предложено именовать законом Вернадского (формулировка А.И. Перельмана).

37.Основные типы и виды геохимических барьеров в ландшаф­тах.

Геохимические барьеры это участки земной коры, в которых на ко­ротком расстоянии происходит резкое уменьшение интенсивности мигра­ции химических элементов и, как следствие, их концентрация. Аналогичнс макро- и микроклимату, макро-, мезо- и микрорельефу выделяют макро-, мезо-и микробарьеры. Главная особенность барьера — резкое изменение условий концентрации элементов, это зона, где одна геохимическая обстановка сменя­ется другой.

На геохимических барьерах образуются руды большинства месторожде­ний, различные геохимические аномалии, приводящие к загрязнению окру­жающей среды, другие практически важные виды концентрации элементов. Все это определяет важность изучения геохимических барьеров.

При совмещении в одном месте различных геохимических процессов формируются комплексные барьеры, образующиеся в результате наложения двух или нескольких взаимосвязанных геохимических процессов. Выделяются также двусторонние барьеры, которые формируются при движении различных элементов к барьеру с разных сторон. На двустороннем барьере происходит осаждение разнородной ассоциации химических элементов. Различаются также латеральные барьеры, образующиеся при движении вод в субгоризонтальном направлении, например на границе элементарных ландшафтов, и радиальные (вертикальные) барьеры, формирующиеся при субвертикальной (снизу вверх или сверху вниз) миграции растворов в почвах, зонах разломов, корах вывет­ривания и т.д. В зависимости от способа массопереноса различаются диффузи­онные и инфильтрационные барьеры. B.C. Голубев разработал понятие о под­вижном геохимическом барьере, когда барьер перемещается медленнее фильт­рации вод.

В основу классификации геохимических барьеров положены виды миграции. Выделяется два основных их типа — природные и техногенные. Природные в свою очередь разделяются на три класса. Наиболее простые — механические барьеры — участки резкого уменьшения интенсивности механической миграции. К ним приурочены различные продукты механической дифференциации осадков. В местах резкого уменьше­ния интенсивности физико-химической миграции формируются физико-химические барьеры. Они возникают в местах изменения температуры, давления, окислительно-восстановительных, щелочно-кислотных и других условий. Биогеохимические барьеры обязаны уменьшению интенсивности биогенной миграции — угольные залежи, торф, концентрации элементов в телах организмов и т.д. Среди техногенных барьеров также выделяются механические, физико-химические и биогеохимические классы. Более сложные процессы образования геохимических барьеров обычно включают в себя менее сложные.

Изменение геохимических показателей m (t, p, Eh, pH и т.д) в направле­нии миграции химических элементов называется градиентом барьера G : G = dm/dl = (m2-m1) / 1,

где m1 — значение данного геохимического показателя до барьера, m2 —

после барьера, 1 — ширина барьера.

Контрастность барьера S характеризуется отношением величины гео­химических показателей в направлении миграции до и после барьера: S =m2/m1

Интенсивность накопления элемента увеличивается с ростом контрастно­сти и градиента барьера.