|
Рассеянные элементы, принимающие активное участие в биологической или водной миграции, не могут играть роли типоморфных, так как их кларк менее 0,01%. В то же время они характеризуют процесс внутриландшафтного перераспределения, имеют важное значение как микроэлементы. Поэтому их называют индикаторными. Когда концентрация рассеянных элементов возрастает в сотни и тысячи раз по сравнению с обычной, они могут играть роль типоморфных. Такие случаи бывают на выходах рудных месторождений, где содержание металлов сильно увеличено.
Любой элементарный ландшафт может быть охарактеризован особой геохимической формулой, имеющей вид неправильной дроби. В числителе указываются индикаторные рассеянные элементы, у которых коэффициент биологического поглощения больше коэффициента водной миграции, в знаменателе — элементы с обратными соотношениями Сб и Кв. Таким образом выделяются две основные группы индикаторных элементов, аккумулирующиеся в растительности (числитель) и в водах (знаменатель). На месте целого числа записывается типоморфный элемент.
В обмене веществ внутри ландшафта важную роль играют газы: кислород, углекислый газ и сероводород. Их присутствие в водах обусловливает окислительно-восстановительные условия, которые в свою очередь регулируют водную миграцию многих химических элементов, особенно металлов. Содержание растворенных газов обусловлено взаимодействием вод не с минеральной частью почв, а с почвенным и атмосферным воздухом. Поэтому газы, растворенные в воде, указываются в скобках после типоморфных элементов.
Так, например, степной ландшафт предгорных равнин северо-восточного склона Кавказского хребта характеризуется следующей формулой:
Эта формула означает, что перераспределение химических элементов в данном ландшафте происходит в условиях обилия ионов кальция в поверхностных водах и свободного доступа кислорода, т. е. в слабощелочной, окислительной среде. В биологический круговорот активно вовлекаются молибден, медь, цинк, марганец, а в водах особенно энергично накапливается стронций.
Миграция химических элементов связывает между собой не только составные части ландшафта, но и целые группы отдельных ландшафтов. Наиболее хорошо изучена геохимическая связь ландшафтов посредством водной миграции. При этом важное значение имеют формы рельефа поверхности.
Процессы внутри ландшафтного обмена элементов на возвышенностях совершаются сравнительно независимо от окружающей местности. Поэтому такие ландшафты геохимики называют автономными. Геохимический обмен в понижениях рельефа протекает в значительной мере под влиянием тех процессов, которые происходят на более высоких участках. Химические элементы, выносимые с возвышенностей стекающими поверхностными и грунтовыми водами, поступают в понижения и включаются там в биологический круговорот или накашиваются в воде. Поэтому ландшафты, расположенные в отрицательных элементах рельефа, в геохимии принято именовать подчиненными. Зависимость подчиненных ландшафтов от автономных получила название геохимического сопряжения. Это явление очень широко распространено. В результате на поймах рек накапливаются азот, кальций, фосфор, калий, многие рассеянные элементы, вынесенные с площади водосбора реки. На дне степных западин образуются конкреции оксидов железа и марганца за счет выноса этих элементов из окружающих земель. В тропических странах в период дождей низменные равнины превращаются в непроходимые болота. Стекающие с высоких плато воды выносят железо, иногда алюминий и более редкие металлы — титан, хром, ванадий, никель, кобальт, медь, цинк. В сухой период вода спадает, и в почве на небольшой глубине накапливаются гидроксиды железа и алюминия, обогащенные рассеянными металлами. Из года в год повторяется этот процесс, и в конце концов образуются мощные железистые плиты. Пройдут века, рыхлый слой почвы смоют дожди, и на поверхность выступят бурые панцири латеритов, бронирующие от размыва обширные площади.
Огромное влияние оказывает геохимическое сопряжение на биологический круговорот. В растительности подчиненных ландшафтов зольных элементов в несколько раз больше, чем в автономных. Торф низинных болот содержит очень много минеральных веществ, зола в нем нередко составляет 30%. Соединения фосфора, выносимые из окружающих почв, накапливаются в низинных болотах в таком количестве, что возникают скопления белого вивианита Fe3(PO<>)2 • 8Н20. Частично окисляясь, он превращается в минерал красивого ярко-голубого цвета — бета-керченит.
|