Migratsiya- acest proces de mișcare a elementelor chimice în spațiu și timp, având ca rezultat concentrarea sau împrăștierea acestora.
mediu de migrare poate fi solid (difuzie), lichide (soluții adevărate și coloidale, se topește, pastă sau suspensie) sau gaz (amestec gazos, suspensie, fumuri - un amestec de particule de gaz și solide, aerosoli, vapori - un amestec de particule de gaz și lichid flyuidizaty) .
Factorii de migrare sunt împărțite în interne și externe.
Factorii migrației interne sunt determinate de structura atomilor. Ele determină capacitatea celulelor de a da formă solubilă sau inerte volatile. Printre acestea se numără:
proprietățile electrostatice ale ionilor:
raportul de încărcare de ioni cu raza sa, - potențialul de ioni
ion coeficient de energie);
Proprietățile de comunicare ale compușilor, incluzând structura cu zăbrele (definesc compuși capacitatea de a rezista fractura);
Proprietățile chimice ale compușilor (aceasta are în vedere condițiile de mediu - de exemplu, stabilitate mai mare a compușilor de oxigen în majoritatea mediilor supragenice);
Proprietăți atomi gravitaționale (manifestate în timpul cristalizării, sedimentare, intemperii);
Factorii externi ai migrației - peisajului și geochimice condițiile care determină comportarea elementelor din diverse chimice (redox, acid-alcalin) medii:
Temperatura (în general, creșterea accelerează migrația fizico-chimică și, pentru anumite tipuri de migrație, cum ar fi intervalele de temperatură definite biogene necesare);
creșterea presiunii (creșterea presiunii de echilibru în sistem conduce la o modificare a sistemului spre reducerea volumului);
gradul de disociere electrolitica (în funcție de raportul dintre solvent și proprietățile solut, temperatura soluției și concentrația acesteia);
concentrația ionilor de hidrogen, care determină mediul de aciditate-alcalinitate (pH);
Forțele de suprafață ale sistemelor coloidale (magnitudine determinat sorbție selectivă);
complecși de ioni typomorphic în sol și ape (care este ionii typomorphic - vor fi discutate mai târziu);
Factori geomorfologice (relief);
Caracteristicile de radiație ale mediului;
activitate vitală a organismelor și tehnogenezei - mecanismul cel mai complicat de influență.
Rezultat migratsii- această împrăștiere și concentrația elementelor chimice [9].
2.1 Tipuri de migrație
Tipuri de migrație (sau mișcare forme materie) - sunt alocate în conformitate cu diferite niveluri de organizare a materiei. Evidențiate migrației mecanice, fizice și chimice, biogene și antropogene.
Mecanică: transferul fără conversie compoziția materialului.
Determinată de mărimea particulelor minerale, densitatea lor, viteza de mișcare a mediului, care este agentul de transfer (fluxul de apă, vânt etc.).
Fizico-chimice: se supune legilor fizice și chimice.
procese de difuzie, dizolvare, precipitare, topire, cristalizare, adsorbție, desorbție, etc. Subspecia - migrare de ioni (în soluție), coloid, gaz, și altele.
Biogene: organisme definite activități. Reacția dintre materialul viu și transferul inert masa materiei pământ apare sub forma unor elemente chimice între organismele vii și mediul înconjurător. Acesta procesează elemente de transfer de masă pentru a caracteriza în mod obiectiv activitatea geochimică a organismelor. O astfel migrația legitimă a elementelor chimice nu se realizează sub influența factorilor geologici și activitatea rezultată a organismelor au fost denumite VI biogeochimica Vernadsky lui. Aici, reprezentând doar proprietățile chimice ale elementelor (valența și ionic al razelor.) Este insuficientă.
Antropică: legate de activitatea umană. Dezvoltarea resurselor naturale, utilizarea economică a materiilor prime, de circulație pe scară largă a materiei, crearea de substanțe care nu există în natură.
migrația manuală. fără a schimba compoziția chimică și starea fizică a substanței. procese mecanice ale migrației includ două aspecte:
Moving mase gazoase (aer, gazele vulcanice), lichid (sol și apă subterană, magmatic topește) și solide (ghetari de mișcare gornoporodnyh mase și sol pe pante blocuri litosferice în procesele tectonice).
Suspensiile de migrare în gaz, lichid și medii solide (ghețarilor). Acest proces este ciclic; aceasta include:
dezintegrarea mecanică a rocilor și mineralelor;
transferul mecanic al materialului mineral dezintegrate;
diferențiere mecanică în timpul migrării;
acumularea particulelor deplasate.
Dezintegrarea - rezultatul fizic (temperatură) intemperii. Cel mai intens la ziua de contrast maxim și temperaturile nocturne (zona montană, zonele fără vegetație - deoarece prezența vegetației, în special a vegetației forestiere, netezește contraste de temperatură).
Transferul este efectuat de către diferiți agenți: vânt, apă curgătoare, ghețari, uneori în mod direct sub influența gravitației (pe pante). Cea mai mare scală se realizează apă curgătoare, într-o măsură mai mică - vântul. Transfer, vântul perfect este numit Eolian. Acest proces este cel mai răspândit în văile intramontane. În regiunile muntoase și polare în epoca modernă joacă un rol important care transportă gheață.
În cele din urmă, toate tipurile de transport, cu excepția Eolian - este un rezultat direct al acțiunii forțelor gravitaționale. Prin urmare, geochimist română mechanogenesis Fersman numit „domeniu de influență geochimic de greutate.“
diferențierea mecanică se realizează datorită vitezelor incosistenței apei și a fluxului de aer care transportă particulele de materie solidă. Capacitatea unor particule migrează de debit masic flux este determinat de energie. Este direct proporțională cu pătratul masei de apă și debitul. Prin urmare, o dependentă de debitul de proces este foarte mare, chiar și râuri de munte mici pot transporta pietricele si bolovani.
Prin reducerea vitezei există o separare mecanică a particulelor - fragmente mari rămân pe partea de jos, mai mici transportate mai departe. În primul rând, există în general împărțite în funcție de mărime, dar atunci când este vorba de separarea fracțiunii de nisip destul de un rol important este jucat de proporția de particule minerale. Particulele de dimensiuni similare, dar cu diferite gravitate specifică sunt precipitate simultan. Deoarece minerale au compoziții chimice diferite, iar rezultatul este o diferențiere mecanică și o anumită diferență în chimie. Este, de asemenea, un mecanism de formare a depunerilor Placer.
Fizico-chimice migratsiya.Glubinnye (endogene) procesul de impact direct asupra migrației elementelor din biosferă, procesele care stau la baza, de regulă, nu au (cu excepția doar zona vulcanismului moderne în sus). Dar toate procesele care stau la baza fac o mare contribuție la formarea eterogenitatea geochimic a litosferei, care este o parte integrantă a biosferei.
Cea mai importantă contribuție la crearea eterogenizării geochimici în litosfera fac două grupuri de procese endogene: magmatice și hidrotermale.
Interacțiunea dintre hidrosfera și atmosfera la litosfera:
chimice intemperii. Hidratarea reacției, de oxidare, carbonatare.
Carbonatarea este procesul de aderare la schimbările de dioxid de carbon la produsele rocă, ceea ce duce la formarea de carbonat de calciu, fier, magneziu și alte metale.
Descompunerea și formarea de minerale argiloase aluminosilicat.
Descompunerea Fe conținând silicat conduce la formarea de compuși de fier gidrooksidnyh - Fe (OH) 3. FeOOH și colab., A căror prezență dă substanță erodate de culoare maro, foarte frecvente în condițiile climei moderat umed (exemplul Stolbovskaya sienit care devin maronii pe suprafețele expuse intemperiilor).
Climatul arid joacă un rol important carbonatare.
In climat umed si cald (ecuatorial) chimic intemperii merge cel mai departe, pentru a finaliza descompunerea aluminosilicat la hidroxizi simpli (soluri lateritic).
Mutarea părți ale materiei minerale în formele solubile - și, respectiv, într-un mediu apos.
precipitarea chimică a materiei minerale dizolvate și întoarcerea sa în litosfera.
Reacționând o substanță depozitată din apele subterane, cu materialul afânat straturile superioare ale dezintegrate litosferei. În cele din urmă, acest mecanism conduce la formarea de sedimente neconsolidate roci sedimentare.
migrația biogenă. Reacția dintre materialul viu și transferul inert masa materiei pământ apare sub forma unor elemente chimice între organismele vii și mediul înconjurător. Acesta procesează elemente de transfer de masă pentru a caracteriza în mod obiectiv activitatea geochimică a organismelor. O astfel migrația legitimă a elementelor chimice nu se realizează sub influența factorilor geologici și activitatea rezultată a organismelor au fost denumite VI biogeochimica Vernadsky lui.
Mobilitatea elementelor chimice în proces, în cazul în care rolul principal aparține migrației biogene, depinde de modul de apariție a acestor elemente, precum și asupra rolului pe care îl joacă în organismele vii. Plante și animale, în țesuturile lor dețin miliarde de tone de minerale. Cea mai mare valoare a elementului chimic biogene, cu atât mai mult el este prins de către organismele vii și, prin urmare, este protejat de îndepărtarea de sol și apele râurilor subterane.
migrația tecnogenă. Odată cu apariția omului și dezvoltarea societății umane, există un tip nou și cel mai dificil de migrare a elementelor chimice - o migrare tehnologică. Mai ales rolul său este în creștere rapidă în ultimele două secole (de la începutul Revoluției Industriale). Astfel, crește în mod repetat influența tehnogenezei asupra proceselor naturale, de încărcare sistem natural de om, până la biosferă în general. Biosfera este transformată și devine o nouă calitate. În același timp, oamenii încă mai au puține cunoștințe despre legile care guvernează mecanismele de migrare tehnogene de influență a acestor procese asupra sistemelor naturale.
Un cadru conceptual - ideea tranziției biosfera într-o calitativ nouă stare: noosfera (sfera rațiunii).
Pentru caracteristicile migrației de om și distribuția legată elementelor chimice din suprafața pământului sunt concepte utilizate:
halourile de dispersie. Manmade
anomaliile Manmade (evidențiate în depunerea, adică colectarea mediului și pot corespunde halouri de dispersie). Acesta poate fi nu numai dăunătoare, dar, de asemenea, util. De exemplu, cele care sunt rezultatul unor soluri acide cenușărire, care îmbunătățește proprietățile agrochimici. Practicat ca introducerea directă a componentelor minerale deficitare sunt în mediu, ci direct în animal și hrana umană (suplimente alimentare).
fluxuri Manmade scattering (evidențiate în tranzit media - apă, aer, sedimente fluxuri).
zona de leșiere Manmade. Cele mai multe sunt asociate cu scurgerea de elemente din gropile de întreprinderi miniere. În aceste cazuri, ele pot fi legate de făcut de om și împrăștierea halouri de poluare curge în peisajele conjugate, în cazul în care componentele dezalcalizate se vor acumula. Adesea, tehnologia percolare este folosit ca un component mineral artificial extragere a minereului.
Bariere geochimice tecnogenă. Pe de o parte - așa-numitele bariere naturale, care sunt elemente concentrate prinse în peisaj, ca rezultat al migrației tehnologice. Pe de altă parte - a creat în mod artificial bariere pentru localizarea poluării. De exemplu, arborii calcaros servind pentru precipitarea elementelor transportate de apă acidă. Sorbția sau bariere artificiale.
În termeni generali, aceste procese sunt reduse la retragerea unor sisteme geochimice elemente de peisaj, transferul lor și de a intra în alte sisteme-peisaj geochimice, inclusiv acumularea în trecut. Pentru aceste procese, precum și în sine în biosferă, este utilizat în principal energia solară convertită, cu utilizarea sa a mai diversă. Utilizate pe scară largă, inclusiv energia solară acumulată în ultimele epoci geologice (combustibili fosili). Sursele folosite și endogene de energie, inclusiv energia dezintegrării radioactive, care utilizează o biosferă străin la scară și posibilele consecințe ale utilizării sale nu este clar încă pe deplin.
Cu condiția două tipuri de procese geochimice ale migrației tehnologice.
Migrația, moștenită de la biosferă, dar modificat tehnologic. Este procesele asociate cu ciclul biologic al apei, aerului și migrarea elementelor. Pentru caracteristicile lor pot fi utilizate aceleași concepte care sunt dezvoltate cu referire la procesele și migrarea fizicochimice biogenic.
S-a stabilit că există cicluri de migrație: geochimice și biologice.
Cicluri de elemente chimice:
Ciclul geochimică face parte dintr-o circulație geologică a materiei - (. Figura 2.3.1) Ciclul mare.
Ciclul biologic (NIR) este asociată cu viața organismelor de nutriție și de selecție, ciclul de viață a lanțului trofic) -. ciclu mic (Figura 2.3.2) BIC relativ închis numai în peisaje specifice și biosferă în ansamblul său, dar nu este complet închis, deoarece mișcare substanță are loc între peisaje, îndepărtarea completă a porțiunii mică a rulajului substanței într-un înveliș geografic, ca urmare a proceselor de sedimentare - dar menținerea acestuia în circulație mare;
Figura 2.1- Schema geochemical ciclu (mare)
2. Figura 2 - Schema generală a ciclului biologic (BIC)
buclele Abiogenically format pe planeta noastră nutrienți mult mai devreme. Acestea includ întreaga gamă de procese geologice, geochimice, hidrologice și atmosferice.
Ciclul geochemical Abiotică cuprinde depozitarea, păstrarea și redistribuirea spațiului energiei solare în lume prin formarea maselor de apă de încălzire și condensarea vaporilor pierderilor la precipitarea și circulația apelor de suprafață și subterane, la câmpuri prejudecată de putere în zona de evaporare. încălzirea neuniformă a aerului și a apei provoacă mișcarea planetară a apei și a aerului în masă, densitatea de formare și gradienti de presiune, curenții oceanici și procesele de circulație atmosferice grandios [9].