Геохимические барьеры: определение, типы, полевые признаки

Важное значение в формировании геохимических аномалий имеют геохимические барьеры– участки земной коры, где на коротком расстоянии резко уменьшается интенсивность миграции химических элементов и, как следствие, происходит их концентрация. Геологические условия формирования барьеров очень разнообразны, но их геохимическая направленность в самых различных частях земной коры нередко одинакова.

Выделяются четыре основных типа геохимических барьеров– механические, физико-химические, биогеохимические и техногенные. Наиболее изученными и практически наиболее важными являются механические и физико-химические барьеры.

Физико-химические барьерыклассифицируются по агенту, приводящему к концентрации элементов (окисление, восстановление и т. д.) и разделяются на ряд классов: кислородный барьер, сероводородный, глеевый, щелочной, кислый, испарительный, copбционный, термодинамический.

Кислородный барьер формируется в местах, где восстановительная обстановка (глеевая и сероводородная) сменяется окислительной. В полевых условиях кислородный барьер выделяется по признакам эпигенетического ожелезнения (ржавые пятна гидроокислов железа) и омарганцеванию (черные примазки минералов марганца).

Сероводородный илиглеевый образуется при смене окислительной обстановки на восстановительную. Восстановительный глеевый барьер выделяется по признакам эпигенетического оглеения (сизая окраска горизонтов за счет двухвалентного железа).

Щелочной барьер возникает при резком увеличения рН, например, при встрече кислых вод с известняками и другими карбонатными породами. В природных условиях подобный барьер характерен для участков окисляющихся сульфидные месторождений с аккумуляцией малахита, азурита, церуссита и других карбонатов. Щелочной карбонатный барьер определяется по границе распространения горных пород, вскипающих от действия на них соляной кислоты.

Кислый барьер возникает при уменьшении рН.

Испарительный барьер. Испарительный барьер определяется по солевым коркам, гипсу, выцветам легкорастворимых солей на стенках горных выработок и другим солевым аккумуляциям.

Сopбционный барьер. Сорбционный барьер определяется по контакту пород и почвенных горизонтов различного механического состава: более дисперсный материал выступает в роли сорбента целого ряда элементов (меди, цинка, свинца и др.).

Концентрация элементов на физико-химических барьерах зависит, с одной стороны, от класса барьера, а с другой,- от состава вод, поступающих к нему.

В природных условиях нередко происходит совмещение различных геохимических процессов (как в пространстве, так и во времени). В связи с этим выделяются комплексные барьеры, образующиеся в результате наложения двух или нескольких взаимосвязанных геохимических процессов. Например, выпадение гелей гидроокислов железа и марганца на кислородном барьере приводит к сорбции ими химических элементов, т. е. здесь возникает комплексный кислородно-сорбционный барьер.

Особым классом геохимических барьеров являются двусторонние барьеры, формирующиеся при движении вод различного геохимического состава к барьеру с разных сторон. На таком барьере происходит осаждение разнородной ассоциации химических элементов, примером такого барьера является двусторонний кислый и щелочной барьер.