Понятие геохимического ландшафта, классификация. Геохимические барьеры.

Ландшафт – высшая единица морфологической структуры природно-территориального комплекса, имеющий один геологический фундамент, один тип рельефа, одинаковый климат и отличающийся характерным только для него набором урочищ.

Геохимический ландшафт – совакупность сопряжённых элементарных ландшафтов, связанных между собой определёнными условиями миграции химических соеденений.(По М.А.Глазовской элементарные ландшафтно-геохимические системы объеденяются в более сложные, называемые каскадными ландшафтными-геохимическими системами.Они могут быть открытыми – сконечным сбросом веществ в моря и океаны или закрытыми – с конечными звеньями каскадной цепи в бессточных впадинах.)

Классификация ландшафтов по геохимической сопряжённости.

По характеру миграции и аккумуляции ве-в выделяют 3 основные категории элементарных геохимических ландшафтов:

1. Элювиальные (автоморфные, автономные) – геохимически независимые ландшафты, характеризующиеся выносом наиболее растворимых и подвижных соединений. Это водораздельные территории, занимающие повышенное положение и отличающиеся независимостью процесса почвообразоавния от грунтовых вод, отсутствием притока материала путём жидкого или твёрдого бокового тока и расходом материала путём стока и просачивания.

2. Транзитные ландшафты. Это геохимически подчинённые ландшафты, в которых частично аккумулируются некоторые соединения, а наиболее растворимые и подвижные продукты выносятся.Это склоны приводоразделов и повышений. В зависимости от условий стока М.А.Глазовская выделяет трансэлювиальные и трансэлювиально-аккумулятивные ландшафты.

К первым относятся верхние части склонов, на которых сочетается элювиальный вынос в-в по профилю с поверхностным переносом.

Ко вторым относятся нижние части и шлейфы склонов, где перенос в-в по уклону сочетается с их аккумуляцией.

В трансэлювиально-аккумулятивных ландшафтах возможно периодическое участие грунтовых вод в процессах аккумуляции ве-в.

3. Аккумулятивные ландшафты.К ним относятся прилегающие к склонам территории, аккумулирующие поверхностный и грунтовый сток.Для них характерно накопление наиболее подвижных продуктов выветривания и почвообразования, прежде всего водорастворимых солей.

По классификации Б.Б. Полынова эти ландшафты разделяются на супераквальные ( гидроморфные) и субаквальные.

Супераквальные ландшафты формируются в поймах, надпойменных террасах, котловинах с близкими грунтовыми водами .Они подвергаются влиянию стока с водоразделов, нередко затоплению.

Субаквальные ландшафты подразделяются на трансаквальные (реки, проточные озёра) и аквальные (непроточные озёра.)

В агрономическом отношении классификация элементарных геохимических ландшафтов служит объективной основой для формирования системы агроэкологических ограничений техногенно-химической интенсификации земледелия в плане предотвращения эрозионных процессов, загрязнения почв и вод токсическими ве-ми.

В частности, степени свободы применения мин. удобрений и пестицидов значительно значительно уменьшаются от элювиальных ландшафтов к супераквальным.

Миграция веществ осуществляется в миграционных потоках: гравитационных (под влиянием силы тяжести) эоловых, водных, биологических, биогенных ( перемещение организмов по территории ), антропогенных. Преобладающую роль в геохимической дифференции территории играют водные потоки.

Из-за разнообразия земной поверхности условия на пути миграции природных потоков очень изменчивы, в результате возникают участки, где подвижность веществ уменьшается и происходит их накопление.Такие участки, зоны гипергенеза, в которых на коротком расстоянии происходит резкое уменьшение интенсивности миграции, приводящее к концентрации химических элементов, называются геохимическими барьерами (ГБ)

3-и типа ГБ: 1.Биогеохимические – являются участками биогенной аккумуляции элементов, необходимых для\ организмов.Например – растительный покров суши, гумусовые горизонты почв, колонии м/о, осуществляющие процессы преобразования соединений ряда элементов и как следствие, их концентрацию (серобактерии, железобактерии и т.д.)

2. Физико-химические.

- окислительные ( окислительные барьеры возникают на участках смены восстановительных условий окислительными или менее окислит. более окислительным: а) железистый или железисто-марганцевый- возникает на контакте глеевых вод с кислородными водами или воздухом, как следствие происходит формирование различного рода ожелезненных горизонтов вплоть до болотных руд; б) марганцевый барьер возникает преимущественно в легкопроницаемых породах (песчаные, гравелистые образования), а также в болотных почвах степных и пустынных зон в условиях миграции слабощелочных (лишённых Fe) вод; в) серный барьер возникает в результате окисления сероводорода подземных или почвенно-грунтовых вод);

- восстановительные ( возникают в тех участках зоны гипергенеза, в частности почвенно-грунтовой толщи, где окислительные условия сменяются восстановительными.Различают: сульфидный восстановительный – в почвах и водоносных горизонтах, когда воды, характеризующиеся окислительными или глеевыми условиями, встречают на пути своего движения сероводород.; глеевый – возникает на участках резкой смены окислительной обстановки глеевой или на контакте слабоглеевой и резкоглеевой среды.На этом барьере в отличие от сульфатного осаждается уран U⁶⁺ U⁴⁺, селена, а также Cu и Ag);

- сульфатный и карбонатный ( возникают в местах встречи сульфатных и карбонатных вод с водами другого типа, содержащими знач. количества Ca, Sr, и Ba. Последние выпадают в осадок в форме сульфатов. );

- щелочной (возникает на участках резкого повышения рН, в частности в местах смены кислых вод нейтральными или щелочными ( или при смене сильнокислой среды слабокислой) с ним связано осаждение большинства тяжелых металлов.Наиболее часто щелочной барьер возникает на контакте бескорбанатных пород с известняками и др. карбонатными породами. );

- кислый ( чаще и резче выражен в местах резкого понижения рН, в частности при смене нейтральной и щелочной реакции на кислую, может возникнуть и в кислом и в щелочном интервале на участках сдвига рН в более кислую сторону.Так например Si из щелочных вод, попадая в воды с кислой средой, выпадает из раствора. );

- испарительный ( возникает на участках сильного испарения подземных и почвенно-грунтовых вод, из которых осаждаются растворённые соли.Так образуются солевые и гипсовые коры и солевые горизонты в солончаках и солончаковых почвах);

- адсорбционный ( возникает на контакте породи почв, богатых адсорбентами, с подземными водами, в растворе которых присутствуют различные ионы.В результате в глинах, торфах углях и других адсорбентах, имеющий отрицательный заряд, возможно накопление различных катионов и анионов.);

- термодинамический (возникает на участке резкого изменения температур или давления, с которыми тесно связан газовый режим вод.Например выпадение из раствора бикарбоната кальция при перемещении почвенных вод из более холодных слоёв в тёплые.)