Geokimyoviy toʻsiq: atama taʼrifi, xususiyatlari

2024 Muallif: Angel Austin | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 05:45

Geokimyoviy toʻsiq tushunchasi yogʻingarchilik, er osti yoki yer usti suvlari oqimlari bilan birga kimyoviy moddalar migratsiyasi natijasida atrof-muhitning texnogen ifloslanishi bilan bogʻliq. Zararli birikmalarning kontsentratsiyasi 1-xavf darajasiga yetishi mumkin va ularning ruxsat etilgan maksimal qiymatlaridan bir necha marta oshib ketishi mumkin, bu esa ifloslanish manbasidan katta masofalarda ham er osti suvlari va suv omborlarida geokimyoviy anomaliyalarning paydo bo'lishiga olib keladi. Geokimyoviy toʻsiqlarni oʻrganish zaharli birikmalarning harakatchanligini pasaytirish imkoniyati haqida yangi maʼlumotlarni taqdim etdi.

Tanrif

Geokimyoviy to'siqlar - moddalarning migratsiyasidan kelib chiqadigan geokimyoviy anomaliya

“Geokimyoviy to’siq” atamasini birinchi marta rus olimi A. I. Perelman kiritgan. Uning mohiyati migratsiya intensivligi va kimyoviy moddalar kontsentratsiyasining keskin pasayishi kuzatiladigan er qobig'ining maydonini belgilashda yotadi. Natijada, ular texnogen dispersiya holatidan barqaror mineral birlashmalarga o'tadi. Bu to'siqlar uchun ishlatiladiatrof-muhitni sanoat ifloslanishidan himoya qiling.

Bu nazariya ekologiya, geologiya, landshaftlar, okeanlar va dengizlar geokimyosida eng keng tarqalgan. To'siqning oddiy misoli - temir ionlari bilan to'yingan er osti suvlarining migratsiyasi. Tuproq ostida bu element suyuqlikda deyarli butunlay eriydi. Er yuzasiga yetib borgach, temir kislorod ta'sirida oksidlanadi va metall tuz shaklida cho'kadi, ya'ni mineral fazaga o'tadi. Xuddi shu hodisa temir eritmasi suv quvurlari orqali olib o'tilganda ham kuzatiladi. Bunda ular texnogen to'siq haqida gapirishadi.

Geokimyoviy toʻsiqlar va ularning tasnifi

Toʻsiqlar bir qancha xususiyatlar bilan ajralib turadi:

Kelbi bo’yicha (genetik tasnifi): tabiiy; texnogen (inson faoliyati jarayonida yuzaga keladigan); tabiiy-texnogen.
Hajmi boʻyicha: makrogeokimyoviy toʻsiqlar, bunda migratsiya jarayonlarining pasayishi minglab metrlargacha boʻlgan masofalarda sodir boʻladi; mezobariyerlar (bir necha metrdan 1 km gacha); mikroto'siqlar (bir necha millimetrdan bir necha metrgacha).
Moddalar harakatining tabiati bo'yicha: ikki tomonlama - turli tomondan oqimlarning ko'chishi, to'siqda har xil turdagi assotsiatsiyalar yotqizilishi mumkin (quyidagi rasmda ko'rsatilgan); lateral (subgorizontal); mobil; radial (subvertikal).
Moddalarning kirish yo’liga ko’ra: diffuziya; infiltratsiya.

Tabiiy va sun'iy turlari

Yuqoridagi geokimyoviy toʻsiqlar turlari orasida quyidagi sinflar ajratiladi:

Mexanik. Moddalarning migratsiyasi jarayonida ularning fazasi o'zgarmaydi, lekin ular harakat qiladi (ko'pincha biosfera ichida). Tog‘yonbag‘irlari bo‘ylab vayronalarning dumalab ketishi bunga misoldir.
Fizik-kimyoviy. To'siqlar fizik-kimyoviy muhitning o'zgarishi natijasida paydo bo'ladi. Hozirgi vaqtda hodisalarning ushbu sinfi eng ko'p o'rganilgan va tizimlashtirilgan (uning tavsifi quyida keltirilgan).
Biogeokimyoviy (fitoto'siqlar va zoobaryerlar). Ular davlat shaklining o'zgarishi va migratsiyaning kichik yo'li bilan tavsiflanadi. Ko'pincha bunday to'siq hayvonlar va o'simliklarning hayotiy faoliyati natijasida kimyoviy elementlarning to'planishi bilan bog'liq. Bu sinf tabiiy va texnogen geokimyoviy to'siqlarni o'z ichiga oladi (qishloq xo'jaligi erlari va yaylovlardagi chiqindi migratsiyasi).

Murakkab toʻsiqlar

Ushbu hodisalarning bir nechta sinflari kosmosda qo'shilganda, alohida mustaqil toifaga ajratilgan murakkab geokimyoviy to'siq paydo bo'ladi. Olimlarning fikricha, tabiiy sharoitda bunday to'siqlar etakchi o'rinlardan birini egallaydi. Masalan, tog'li hududlarda kislorod va sorbsiya to'siqlarining birikmasi:

Gley gorizontlarida yer yuzasiga koʻtarilgan buloqlar erigan temir gidroksidlari bilan toʻyingan boʻlib, ular atmosfera havosi (kislorod toʻsigʻi) taʼsirida oksidlanadi;
cho'ktiruvchi kolloidlar boshqalar uchun yaxshi sorbentlardirkimyoviy birikmalar;
natijada ikkinchi sorbsion toʻsiq hosil boʻladi.

Murakkab toʻsiqlarning katta roli ular hisobiga koʻplab foydali qazilmalar konlari paydo boʻlganligidan ham dalolat beradi.

Jismoniy va kimyoviy to'siqlarning xilma-xilligi

Kuyidagi fizik va kimyoviy to'siqlar ajratiladi:

Kislorod. Oksidlanish to'siqqa yaqinlashayotgan suvlarda ko'p miqdorda erkin kislorod mavjud bo'lganda sodir bo'ladi.
Sulfid (vodorod sulfidi). H₂S.

bilan reaksiyadagi moddalarning cho'kishi

Vodorod sulfidining geokimyoviy to'sig'i

Gley. Bu toʻsiq qaytaruvchi reaksiya (erkin kislorod va vodorod sulfidisiz) bilan tavsiflanadi.
Ishqoriy. Kislotalikning pasayishi natijasida gidroksidlar va karbonatlar hosil bo'lib, ular erimaydigan cho'kmaga tushadi.

Kislota. PH ning pasayishi bilan kam eriydigan tuzlarning hosil bo'lishi kuzatiladi.
Bugʻlanish. Migratsiya qiluvchi moddalar kontsentratsiyasi suvning bug'lanishi va tuzning kristallanishi tufayli ortadi.
Sorbsiya. Tabiiy sorbentlar (gil, chirindi va boshqalar) tufayli ma'lum moddalarning ekstraktsiyasi mavjud.
Termodinamik. Bosim va haroratning keskin o'zgarishi bilan moddalarning kontsentratsiyasini va yog'ingarchilikni oshirish. Bu jarayon uglerod kislotasi boʻlgan suvlarda koʻproq namoyon boʻladi.

Subsinflar

Jismoniy va kimyoviy to'siqlar guruhi orasida kichik sinflar bo'yicha gradatsiya ham mavjud. JamiUlardan 69 tasi bor. Ular har bir turdagi to'siqlar uchun kislota-asos xususiyatlariga ko'ra farqlanadi.

Mexanik toʻsiqlar orasida migratsiya oqimidagi moddaning yigʻilish holati va boshqa xususiyatlariga qarab kichik sinflar mavjud:

minerallar va izomorf aralashmalar;
erigan gazlar (bug);
kolloid tizimlar;
sintetik birikmalar;
hayvonlar va oʻsimlik organizmlari.

Misollar

Fizik-kimyoviy sinfning geokimyoviy toʻsiqlarining oddiy misollari quyidagilardir:

O'rmonlardagi nam iqlimda tushgan barglarning kuchli axlati hosil bo'ladi. Bunday sharoitda er osti suvlarining o'ziga xos xususiyati shundaki, u kislorodda kam. Natijada, kimyoviy elementlar tuproqdan, shu jumladan marganets va temirdan yuviladi. Er yuzasiga etib kelganida, ularning oksidlanishi erimaydigan gidroksidlar (kislorod to'sig'i) hosil bo'lishi bilan boshlanadi. Bu mexanizm tabiiy oltingugurt konlarining shakllanishiga olib keladi.
Agar baland er uchastkasida temir va boshqa metallarning sulfidlari bo'lgan minerallar konlari mavjud bo'lsa, ularning tabiiy yog'ingarchilik bilan yuvilishi atrof-muhitning kislotali reaktsiyasi bilan er osti suvlarining shakllanishiga yordam beradi. Pasttekisliklarda, yuqori namlik va anaerob (kislorodsiz) sharoitda sulfatlar sulfidlarga (sulfid to'siq) qaytariladi. Mis, selen va uran konlari ko'pincha bunday mexanizm bilan chegaralanadi.
Agar tuproq ohaktoshdan iborat boʻlsajinslar, keyin nam iqlimda, chirish organik qoldiqlar ta'sirida, temir, nikel, mis, kob alt va boshqa elementlar yuviladi. Ohaktoshlar gidroksidi geokimyoviy to'siq hosil qiladi, bu esa kislotali er osti suvlarini zararsizlantirishga yordam beradi va erimaydigan gidroksidlarni hosil qiladi.

Ijtimoiy to'siqlar

Zamonaviy geokimyoda yangi kichik sinf ham ajralib turadi - ijtimoiy geokimyoviy to'siqlar. Ularning ajralib turadigan xususiyati shundaki, ular ilgari ularda to'plangan birikmalar uchun tabiiy sharoitda paydo bo'lmagan. Ushbu kichik toifadagi to'siqlar faqat texnogen yoki murakkab geokimyoviy to'siqlar kontekstida ko'rib chiqiladi.

Ular orasida 4 ta kichik sinf mavjud: