Геохимические барьеры и их роль в формировании рудных месторождений

Российский университет  дружбы народов

Экологический факультет

 

 

 

РЕФЕРАТ

По Геохимии окружающей среды  на тему

«Геохимические  барьеры и их роль в формировании рудных месторождений»

 

 

 

 

Ариас Ордоньес Присцила Хакелине

студентка группы ОС-301

Проверила:

Луценко Екатерина Игоревна

 

 

 

 

Москва, 2013

 

Содержание

 

ВВЕДЕНИЕ 3

1.Геохимические барьеры 4

1.1 Классификация геохимических барьеров 4

1.1.1 Генетическая классификация 5

Выводы 9

Литература 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

 

Как и в совокупности всего живого на планете, то есть в биосфере, в пределах отдельных ландшафтов и в их группах, составленных по некоторым признакам, практически постоянно перемещааются атомы химических элементов, и очень часто с переменой форм их нахождения. Иначе говоря, идут процессы миграции и эти факторы    подразделяются на внутренние и  внешние.  Тем не менее их интенсивность в различных участках биосферы может отчаянно различаться. Само же перемещение, как правило, можно лимитировать в пространстве, выделив своеобразный миграционный поток.

 

Зоны биосферы, в том  числе и земной коры, на которых в миграционном потоке на кратком расстоянии остро уменьшается интенсивность миграции химических элементов и, как результат этого процесса, идет повышение их накопление, получили название геохимических барьеров.

Это явление до этих пор привлекало внимание исследователей, в частности, при изучении условий образования руд и минералов, при трактовке процессов осаждения элементов из вод.

Следовательно, именно на геохимических  барьерах происходят максимальные эколого-геохимические  изменения, отмечаемые в биосфере. В  связи с этим барьерам уделяется  особенное внимание.

 

 

 

 

 

1.Геохимические барьеры

 

Все химические элементы, составляющие земную кору, атмосферу и гидросферу, находятся в постоянном движении, которое и представляет их миграцию. Одним из показателей, определяющих это явление, является интенсивность  миграции.

Геохимические барьеры- это те участки земной коры, гдн  на коротком расстоянии происходит резкое уменьшение интенсивности миграции и, как следствие, их концентрация. Этот процесс сопровождается их осаждением из раствора и приводит к формированию их повышенной концентрации, в том числе промышленных месторождений.

Такое определение геохимическим  барьерам дал Александр Ильич Перельман, он является основателем учения о барьерах. Им же, начиная с 1961 г., разрабатывались общие основы классификации геохимических барьеров.

В 1961 году термин был предложен  А.И. Перельманом. Им же были разработаны основы учения о геохимических барьерах, которое к настоящему времени стало одной из важнейших частей целого ряда наук о Земле.

С латеральными (боковыми) миграционными  потоками и сменой на их пути геохимической  обстановки связано появление ландшафтно-геохимических  барьеров, а с радиальными (вертикальными) потоками и контрастностью условий  миграции в различных генетических горизонтах почв — почвенно-геохимических  барьеров. 

Геохимические барьеры по форме разделяются на линейные, приуроченные к границам между элементарными ландшафтными ареалами, и площадные, имеющие субгоризонтальное простирание. Размеры геохимических барьеров могут варьироваться от нескольких сантиметров до сотен и тысяч метров. 

1. Классификация геохимических барьеров

Классификация любых явлений  и процессов могут строиться  на различных принципах. При научных  исследованиях довольно часто классификацию  проводят по генетическим особенностям изучаемых явлений, так как они  позволяют лучше выделить отличительные  особенности их (явлений) возныкновения  и формирования. Учитивая это, рассотрим  сначала генетическую классификацию  геохисических барьеров.

1.1.1 Генетическая классификация

Типы барьеров. По генетической классификации, А. И. Перелман все геохимические барьеры биосферы разделяются на два основных типа:  природные и техногенные. Они располагаются на зонах изменения факторов миграции. В первом случае смена факторов, а соответственно и геохимической обстановки, обусловливается природными характеристиками конкретного участка биосферы. Во втором такая смена геохимических обстановок происходит в следствия антропогенной деятельности. А.И. Перельман оба типа геохимических барьеров подразделяются на три класса: физико-химические, механические и биогеохимические.

Природные Барьеры

Природные геохимические  барьеры формируются на участках трансформации геохимических (эколого-геохимических) обстановок, причем эти трансформации  должны обуславливаться природными факторами.

Нужно сразу же оговорить  некоторые генетические и терминологические  отличия геохимических барьеров и формирующихся на них аномалий. Так если на природном барьере  идет концентрация вещест, источник которых  также природный, то можем говорит  о возникновении природной геохимической  аномалии на природном барьере. Если же источник концентрирующихся веществ, техногенный, то на природном барьере  идет формирование техногенной аномалии.

При высокой концентрации, больших размерах и экономической  целесообразности извлечения отложившихся вещест вместо аномалий, то разговоро  будет идти о природных или  техногенных месторождениях, возниших на природном геохимической барьере.

Механические  барьеры

Они представляют собой участки с резким уменьшением интенсивности механической миграции. Они в основном связаны со втором типом миграции химических элементов, когда их форма нахождения не изменяется, но они перемещаются в пространстве. Перемещение происходит в пределах биосферы и чаще всего с нахождением элементов в минеральной или коллоидной форме. Миграция чаще всего происходит в воздушной и в водной средах, а также на границе сред.

 

 

-- Биогеохимические барьеры

В отличии от других, связаны главным образом с первым типом миграции химических элементов, когда изменяется их форма нахождения без значительного перемещения в пространстве.

На биохимических  барьерах происходит резкое уменьшение интенсивности миграции химических элементов под воздействием организмов. Это может быть относительно кратковременное  накопление химических элементов растительными  и животными организмами. При  этом после их отмирания, сконцентрировавшиеся элементы практически сразу вовлекаются  в процесс миграции и в первую очередь в биологический круговорот.

Примером такого барьера является верхний гумусовый  слой почвы, где концентрируются  металлы в результате образования  различных малорастворимых металлоорганических  соединений. На биогеохимических барьерах образуются залежи горючих ископаемых (концентрируется углерод) – угля, торфа, нефти. С биогеохимическим барьером также связано образование залежей известняка, фосфоритов, селитры (концентрируются углерод, кальций, азот, фосфор).

Необходимо обратить внимание на накопление веществ в больших токсичных концентрациях сельскохозяйственными культурами, которые используются человеком для питания. Такое накопление обычно происходит при внесении в почвы огромных доз удобрений и средств химической защиты растений. Известны случаи широгоко отравления людей арбузами с высоким содержанием нитратов. Также известны случаи токсичных концентраций нитратов в кормовых культурах, картофеле, овощах.

-Физико-химические барьеры

Физико-химический барьер своей основе предствляет зону осаждения химических элеменов(их ионов) из вод разными окислительно-востановительными и кислотно-щелочными обстановками. Концентрация происходит за счет изменения на барьере термодинамической, щелочно-кислотнрой или окислительно-восстановительной остановок и, как следствие этого- выпадение в осадок ряда элементов. Кроме причин, которые перечислили выше, осаждение веществ на барьерах, которые рассматриваются может происходить за счет испарения поступающих вод и за счет наличия определенный сорбентов. Физико-химические барьеры вызванные сменой параметров состояния (температура, давление, pH, Eh и т.д.)

К этому типу барьеру пассмотрим подробно пример:

Один из наиболее распространенных кислородных барьер- барьер, образуемый в результате окисления глеевых  вод, которые поступают на поверхность по разрывным нарушениям (Рис. 1 )

На поверхности  такие барьеры представляют собой  «железные шлапы», которые состоят  в основном из гетита и гидрогетита (лимонита).

 

Техногенные геохимические барьеры – связаны с деятельностью человека, приводящей к образованию техногенных потоков рассеивания химических элементов и их концентрированию в различных геосферах. Ярким примером является складирование и захоронение отходов, в которых содержание химических элементов в десятки и сотни раз превышает их кларковые значения в литосфере.

Такие барьеры чаще всего возникают в местах где население живет и работы людей. В связи с этим происходящие на них эколого-геохимические изменения обычно огромго влияют на людей, чем даже более крупные, но удаленные природные барьеры.

Рассмотрим такой  пример:

Чрезвычвайно большое развитие получили испарительные техногенные барьеры, связанные с орошением земель, такие барьеры возникают в случаях, когда в результате орошения или создания водохранилищ уровень грунтовых вод поднимается выше, чем высота их капиллярного поднятия до дневной поверхности. (Рис.2)

При поднявшемся уровне грунтовых  вод часть из вместе с растворенными  в них солями по капиллярам достигает  поверхности почв. С поверхносьт  идет атмосферное испарение вод, а растворенные соли накапливаются  в почвах. Таким образом формируется испарительный геохимический барьер. Чем выше концентрация растворимых солей в воде, тем более мощной будет зона барьера и быстрее произойдет засоление почв.

 

 

 

 

 

Рудные  Месторождения

Рудные Месторождения  – это системы с такой концентрацией  химических элементов (преимущественно  металлов) в земной коре, которая  делает экономически целесообразным их извлечение из недр. Геохимия рудных месторождений  стала важным разделом геохимии.

Выводы

 

К настоящему времени учение о геохимических барьерах имеет огромное научное и практическое значение. Его использование позволяет оценивать эколого-геохимические условия концентрации химических элементов и их соединений. Это в свою очередь дает возможность определять особенности образования месторождений полезных ископаемых различных типов, а затем переходить к наиболее рациольному проведению пойсков аналогичных месторождений.

Геохимические барьеры исполняют функцию природных "фильтров", весьма  уменьшающих миграционную способность множества загрязнителей и способствующих их фиксации и отличению. Помимо того, концепция геохимических барьеров служит основой для научного доказательства создания искусственных геохимических барьеров, ограничивающих или полностью исключающих распространение химических загрязнителей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

1. Алексеенко В.А., Алексеенко Л.П. Геохимические барьеры: учеб. пособие. М.: Логос, 2003.
2. http://3ys.ru/geokhimicheskoe-pole-biosfery-zemli/geokhimicheskie-barery-ikh-priroda.html
3. http://www.kazedu.kz/referat/175334