ОТВЕТЫ ГЭК ГЕОХИМИЯ И ГЕОФИЗИКА ЛАНДШАФТА

1. Геохимические барьеры и их виды

Начало разработке вопроса о геохимических барьерах было положено А. И. Перельманом. Геохимический барьер — это участки резкой смены геохимической обстановки, которая приводит к осаждению мигрирующих химических элементов. Например, граница между кислой и щелочной реакцией среды, восстановительной обстановкой и окислительной, песчаной породой и глинистой. Выделены три группы барьеров: механический, биогеохимический и физико-химический.

Механический барьер создается в результате смены рыхлых пород на плотные, поры которых по размерам меньше, чем ионы мигрирующих соединений. В резуль­тате происходит прекращение миграции механическим

путем. Механический барьер характерен для элементов, образующих слаборастворимые соединения, и для груп­пы благородных металлов, встречающихся в самородном состоянии: и др.

Биогеохимический барьер — способность живых организмов удерживать химические элементы в течение длительного времени. Эти элементы идут на построение тканей и клеток и таким образом изымаются из биологического круговорота, возвращаясь в миграционный поток лишь после отмирания живых организмов.

Выделение физико-химических барьеров основано на смене физических и химических условий миграции элементов. Различают окислительный, восстановительный глеевый, восстановительный сероводородный, кислый, щелочной, нейтральный, испарительный сорбционный, сульфатный барьеры.

Окислительный барьер формируется на границе смены восстановительной обстановки на окислительную. Наличие, свободного кислорода и других окислителей приводит к образованию нерастворимых окисленных соединений, что характерно для железа, марганца. Восстановительный глеевый барьер препятствует миграции восстановленных соединений урана, селена, ванадия, молибдена, рения, кобальта, выпадающих в осадок. Восстановительный сероводородный барьер формируется в тех ландшафтах, где создаются условия для образования сероводорода. Вступая в химическую реакцию с металлами, сероводород образует сульфиды металлов, выпадающие в осадок. На восстановительном сероводородном барьере задерживается миграция Кислый барьер формируется при смене щелочной или нейтральной реакции на кислую. Такой барьер задерживает миграцию кремния, молибде­на, селена, урана, соединения которых в кислой среде слаборастворимы.

Щелочной барьер образуется на границе смены кислой или нейтральной реакции среды на щелочную. В условиях щелочной среды соединения переходят в слаборастворимое состояние. Нейтральный, или кальциевый, барьер образуется при наличии карбонатных пород или жестких вод, насыщенных ионами С0₃ На барьере приостанавливается миграция кальция, железа, бария, стронция.

Сульфатный барьер характерен для вод, обогащенных сульфатными ионами. Здесь концентрируется барий, стронций, кальций. Испарительный барьер приурочен к ландшафтам с аридным климатом и характерен для верхних горизонтов почв, пород. Вода с растворенными в ней элементами передвигается вверх, и по мере перехода в парообразное состояние происходит выпадение элементов из раствора с образованием хлоридных, сульфатных и карбонатных солей. Этот барьер прекращает миграцию всех растворимых в воде веществ. Сорбционный барьер выражен в тех ландшафтах, в которых много коллоидных частиц (гумуса, глины). Он может осаждать практически все элементы, встречающиеся в растворе в ионной форме.