Глава 5. МЕХАНИЧЕСКАЯ МИГРАЦИЯ

Смотрите также:

История атомов и география - Перельман

Геохимия - химия земли

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Гидрогеохимия. Химия воды

Минералогия

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Химия почвы

Круговорот атомов в природе

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Вернадский. Биосфера

Биология

Эволюция биосферы

Геоботаника

 Биографии геологов, почвоведов

Эволюция

Механические барьеры, зоны выноса

При резком уменьшении интенсивности механической миграции образуются механические барьеры, на которых концентрируются различные минералы. Так, в гольцах Сибири на курумных (глыбистых) склонах Т.Т. Тайсаевым установлено широкое развитие механической суффозии — вымывания и переотложения на механических барьерах тонких частиц (в том числе Аи). ЭТИ закономерности важно учитывать при поисках золота.

В результате удаления легких частиц водой, ветром, льдом происходит относительное накопление более крупных тяжелых частиц. В.В. Ламакину принадлежит понятие о перлювии — остаточных речных отложениях.

С механической дифференциацией связано образование элювиальных, аллювиальных, делювиальных, прибрежно-морских, эоловых и ледниковых россыпей (руды Au, Hg, Sn, W, Zr, Ti и др.).

Механическая денудация

Она характеризуется двумя показателями. Сток — расход взвешенных частиц, проходящих через створ реки в год (т. год или чаще 10^ т. год"'). Модуль стока — сток взвешенных наносов, отнесенный к площади континента, региона или речного бассейна. Он измеряется в т. км2 год (т. км"2.год" 1).

Глобальная механическая денудация по различным оценкам изменяется в широких пределах. Реки ежегодно поставляют в океан в среднем около 15—16 млрд. т наносов и 3,2—3,5 млрд. т растворенных веществ. Воздушная миграция и вулканическая деятельность обеспечивают поступление соответственно 2,2—6,6 и 2—3 млрд. т твердых частиц. Около 2 млрд. т дает биогенное осадкообразование. Таким образом, суммарный приток твердого вещества в океан составляет 20—25 млрд. т в год (Н.И. Алексеевский, А.Е. Михинов).

Интенсивность механической миграции (денудации) связана с зональностью, она зависит также от геологического строения и рельефа. Основная масса материала (около 76%) поступает в океан из гумидных экваториальных ландшафтов. Умеренные гумидные зоны дают 12%, а ледовая и аридная области — по 6%.

По континентам сток взвешенных наносов уменьшается в ряде (10^ т. год"1): Азия (6433) — Океания, Австралия, острова Тихого Океана (3062) — Южная Америка (1788) — Сев. и Центр. Америка (1462) — Африка (530) — Европа (230) (Milliman, Meade). Основные резервуары — Тихий и Атлантический океаны, где фиксируется соответственно 45,3 и 37,1% общей массы терригенного материала. Максимальное накопление наблюдается в прибрежной зоне, особенно на устьевых взморьях рек.

Граница суша—море, контакт река—море (океан) представляет собой особую геохимическую барьерную зону, где происходит не только накопление взвешенных и влекомых наносов, седиментация тонкого терригенного материала, но и изменение форм миграции многих элементов, изменение отрицательного заряда частиц на положительный (Е.М. Емельянов, Pravdic и др.). Это особенно относится к элементам-гидролизатам (V, Sc, Zr, Ga, Тг и др.), которые в речных водах концентрируются во взвесях, а в минерализованных морских водах преобладающими становятся разнообразные подвижные миграционноспособные формы этих элементов.

Механическая миграция в речных бассейнах

Эта миграция определяется физико-географическими факторами стокообразования (ландшафтная структура, рельеф, состав коренных пород и рыхлых отложений, размер водосбора и степень хозяйственного использования территории). Влияние этих факторов меняется в различных ландшафтных зонах. Для малых и крупных рек установлена сходная тенденция соотношения модулей стока в горах и на равнинах. Естественно, что в горах механическая денудация значительно выше, чем на равнинах. В аридной и семиаридной областях особенно сильно она выражена в средиземноморских низ- ко- и среднегорных ландшафтах, в полупустынях и саваннах, где на ее величину также влияет интенсивная хозяйственная деятельность. Значение механических модулей стока в бассейнах рек Кавказа и Средней Азии колеблется от 2500 до 4540 т. км"2. год"1, тогда как средние модули стока для равнинных и горных рек таежной зоны не превышают 100—250 т. км"2. год"1. Экстремальных значений они достигают в бассейнах притоков р. Хуанхэ (до 53 500 т. км"2. год"1), где это вызвано наличием легкоразмываемых лессов, расчлененным рельефом, сведением растительности и муссонным климатом, обеспечивающим интенсивные летние осадки (Уоллинг, Уэбб). Среди крупнейших рек по величине стока твердых наносов выделяются Ганг и Брахмапутра (1226.10^ т. год), Хуанхэ (1000) и Амазонка (900). Резко преобладая над всеми реками по объему водного стока (6300 км3), Амазонка значительно уступает многим горным рекам (Хуанхэ, Магдалене, Иравади, Годавари, Гангу и Брахмапутре, Меконгу) по величине модулей стока.

Основные черты механической миграции, эрозии и стока наносов, их формирования и динамики в речной сети и береговой зоне водоемов обобщены А.П. Дедковым и В.И. Мозжери- ным, Н.И. Алексеевским и А.Е. Михиновым.

В горах механическая денудация повсеместно превышает химическую (сток растворенных веществ). Так, их соотношение составляет для Кубани 0,19, Риони — 0,10, Амура — 0,36 и т.д. У равнинных рек лесной зоны это отношение больше 1 (у Онеги — 5, у Днепра — 4,25, у Западной Двины — 4,1).

Отношение среднегодовой минерализации воды к среднегодовой мутности также дает представление о соотношении стока растворенных веществ и механической денудации. Для реки Афипс (Западный Кавказ) оно равно 0,5, для Сейма (Русская равнина) — 8, Тургая — 60 (расчеты В.Г. Лопатина). В современную геологическую эпоху в целом механическая денудация преобладает над стоком растворенных веществ.

В реках основная масса химических элементов переносится со взвесями. В истории отдельных элементов механическая миграция играет различную роль. По А.П. Лисицыну, В.В. Гордееву, В.В. Добровольскому и др., со взвесями переносится свыше 98% массы элементов с очень низкими коэффициентами водной миграции — Al, Ti, Ga, Th, Sc, Pb; от 90 до 98 % Si, Fe, Mn, P, Ba, Zr, Rb, Cr, Co, Ni; от 70 до 90% К, Cu, Zn, Li, Ag; от 50 до 70% Cd, Mo, As, B, Mg; менее 50% во взвешенной форме переносятся подвижные элементы с высокими коэффициентами водной миграции — Са, Na, Sr, Sb, U. Для рек Н.М. Страхов приводит зависимости, показанные на 5.2. Существенные коррективы в эту схему вносят

Историческая геохимия механогенеза

В эпохи низкого стояния материков, преобладания теплого и влажного климата, например в нижнем карбоне, лейасе, палеогене, химическая денудация преобладала над механической. Эпохи байкальского, каледонского, герцинского, киммерийского и альпийского орогенеза в тектоническом отношении аналогичны современной эпохе, т.е. и тогда механическая денудация преобладала над химической. В прошлом в связи со слабым развитием растительного покрова на материках (особенно в нижнем палеозое) преобладание механической денудации было выражено еще резче.

Контрольные вопросы

1.         От чего зависит величина механической денудации, как она измеряется?

2.         Каково геохимическое значение эоловых процессов?

3.         Каков геохимический эффект механической дифференциации?

К содержанию книги: А.И. Перельман, Н.С. Касимов - Геохимия ландшафтов