17. Геохимические процессы в ландшафте.

Геохимия - наука, исследующая химический состав Земли, распространенность в ней химических элементов, закономерности распределения их в различных сферах Земли (в том числе и в ландшафтах –геохимия ландшафта), поведение, сочетания и миграции элементов в Природных процессах. Основу взаимосвязи между отдельными частями ландшафта образует обмен веществом и энергией, или иными словами - круговорот химических элементов в ландшафтной сфере.

Геохимические исследования ландшафтов основываются на представлении об элементарном геохимическом ландшафте, под которым понимается однородным по всему комплексу свойств, процессов участок территории с определенным типом миграции химических элементов. Различают три основных, качественно различных, но взаимосвязанных типа геохимических ландшафтов:

Первый тип - элювиальный (геохимически независимый, автономный, субаэральный). Формируется на водоразделах под действие процессов, связанных только с атмосферными осадками и поступления веществ из атмосферы. Характеризуется образованием мощной коры выветривания.

Второй тип - пониженный (геохимически подчиненный, транспортно-элювиальный или транспортно-аккумулятивный, супераквальный). Представляет собой склоны повышенных элементов поверхности, днища долин рек, котловины.

Третий тип - аккумулятивный (геохимически зависимый, аккумулятивный или субаквальный) - дно океанов, морей и замкнутых бессточных озер.

Геохимические ландшафты формируются в соответствии с законами географической зональности (широтной) и высотной поясности.

Модели природных геохимических круговоротов

Природные круговороты вещества и химических элементов на Земле и своей основе имеют геологический субстрат - горные породы. Начальным звеном геохимического круговорота (цикла) состоящего из фаз разрушения горной породы, освобождения элемента, его транспортировки и вовлечения в цикл, является кристаллизация магматического тела (поднятые на поверхность глубинные, плотные массивнокристаллические породы выветриваются (разрушаются, трансформируются) под воздействием агентов атмосферы, биосферы и дезинтегрированные продукты разрушения подвергаются транспортировке и отложению. Вновь образовавшиеся рыхлые осадки в дальнейшем либо консолидируются (диагенез, метагенез, катагенез) либо вновь разрушаются. Причем в процессе разрушения (выветривания) осадочных горных пород химические элементы включаются в качестве питательных веществ для биоты в биологический круговорот. Геохимический цикл вторичных горных пород может идти и в другом направлении - метаморфизации.

Таким образом, геохимический круговорот веществ и химических элементов на Земле представляет собой открытую систему взаимосвязанных процессов. При этом эндогенные процессы обеспечиваются энергией «первичной» магмы земного ядра, а процессы, происходящие на дневной поверхности - солнечной энергией. Космическая пыль и метеориты вводят в геохимические процессы на Земле вещества из Вселенной.

Геохимический круговорот в известной мере является аналогом системы круговорота воды в ландшафте. Такая аналогия уместна и в отношении другой системы - «растительность - среда». Кажется, можно считать, что вся совокупность процессов обмена веществом между биотическими и абиотическими компонентами ландшафтной сферы Земли есть единая система биогеохимического круговорота вещества и элементов в ландшафте и в ландшафтной сфере планеты.

К главным биогеохимическим циклам, объединяющим отдельные части ландшафтной сферы в единое целое, относятся циклы элементов-биофилов, и, в первую очередь, циклы углерода и азота (+ схемы).