IV. Поверхностные воды как биокосные системы

Классификация кор выветривания

Александр Ильич Перельман (1989) в систематике кор выветривания выделил окислительный и глеевый ряды, а для нижних горизонтов некоторых кор выветривания – сероводородный (сульфидный).

Коры выветривания окислительного ряда - наиболее разнообразны по составу и строению.

Сернокислая кора возникает при выветривании пород, богатых сульфидами (в первую очередь, наиболее распространенным из них – пиритом).

Окисление сульфидных минералов при участии тионовых бактерий приводит к появлению сероводорода, а, следовательно, к резкому понижению рН среды. Начинается «сернокислое выщелачивание», приводящее к высвобождению и вовлечению в процессы миграции ионов цинка, меди, кадмия и других металлов.

В результате в нижних слоях коры выветривания происходит осаждение карбонатов металлов в виде зеленого малахита и синего лазурита.

Кислая кора выветривания - образуется во влажном климате.

Богатый растительный покров обуславливает здесь интенсивное поступление в кору из почвы углекислого газа, гумусовых кислот и других продуктов разложения растительных остатков. Для нейтрализации кислых продуктов в грунтовом растворе, как правило, не хватает катионов, и реакция природных вод сохраняется кислой.

Разложение минералов, таким образом, происходит в кислой среде, что благоприятствует переходу в раствор и выносу большинства ионов металлов и замещение ионом Н+ обменных катионов в поглощающих комплексах (глины, цеолиты). В кислой коре образуются каолинит, галлуазит и другие глинистые минералы. Наиболее интенсивно кислое выветривание протекает во влажных тропиках.

Нейтральная и щелочная кора выветривания - широко распространена в сухом климате. Выветривание здесь проникает неглубоко и кора имеет малую мощность.

На скальных породах она представлена обломками тех же пород, покрытых корочкой кальцита. Наиболее подвижный и накапливающийся мигрант здесь – кальций, входящий в кальцит. Богатство коры выветривания кальцием определяет ее слабощелочную реакцию, низкую миграционную способность железа и алюминия. Во влажном климате такая кора выветривания характерна для первых стадий выветривания известняков.

Коры выветривания глеевого ряда - формируются под глеевыми почвами, преимущественно на гумидных равнинах.

Кислая кора выветривания - характеризуется кислой реакцией среды, выносом катионов и образованием глинистых минералов, окрашенных в серовато-зеленоватые и голубоватые тона.

Здесь наблюдается высока миграционная способность железа и марганца, частично фосфора и некоторых редких элементов. Главная роль в восстановлении этих элементов принадлежит группам гетеротрофных организмов (спороносным и неспороносным бактериям, грибам и актиномицетам).

Кислое глеевое выветривание широко распространено в северной части Западно-Сибирской низменности и в районах многолетней мерзлоты.

Нейтральная и щелочная глеевая кора выветривания - менее распространена. Миграция железа здесь происходит на сравнительно небольшие расстояния и с малой интенсивностью, марганец мигрирует интенсивно.

Кора выветривания сульфидного ряда - на земной поверхности не образуется, но горизонты с сульфидами местами возникают в нижней части коры окислительного ряда (зона вторичного сульфидного обогащения).

Сульфидные горизонты известны также в низах коры выветривания углеродистых пиритизированных сланцев. В коре выветривания медноколчеданных месторождений Мугоджар нижние глинистые горизонты с пиритом серо-голубые, в то время как верхняя часть коры выветривания – красная, с гидроксидами железа.

Считается, что живые организмы играют важную роль не только в эволюции вод мирового океана, но и других природных вод. Так, с появлением растительности увеличилось разнообразие ионного состава континентальных вод, произошло их обогащение органическим веществом и соединениями СО₂, Н₂S, NH₃, NO₃.

Биокосная природа поверхностных вод в значительной степени связана со средообразующей функцией живого вещества. Так, например:

1. В лесостепях, степях, саваннах встречаются содовые озера. Одним из возможных механизмов образования соды считается деятельность сульфатредуцирующих микроорганизмов. В присутствии сульфатов натрия окисление органики сопровождается образованием сероводорода и карбоната натрия.

2. Воды низинных болот содержат очень много растворенных органических веществ, которые определяют желтовато-бурый, коричневый цвета. В них присутствуют гумусовые вещества и летучие фенолы, которые образуются в результате перегнивания растительности.

3. К водоемам, насыщенным органическим веществом, относятся многие реки и озера районов влажного климата с равнинным рельефом – зона тундры, заболоченные участки тайги, влажные тропические леса. Здесь в результате разложения органических остатков формируются кислые воды, а в них повышается растворимость соединений фосфора

Ручьи с сильно кислыми водами известны в районах сульфидных месторождений, они обогащены солями металлов.

Дата добавления: 2015-06-27