29. Назовите типы геохимических обстановок в зависимости от окислительно восстановительных условий среды. Какого цвета и почему в них концентрируются раз­личные горные породы и минералы ?

Различают несколько основных типов геохимических обстановок в природных водах:

• окислительный - характеризуемый значениямиЕh+ (100-150) мВ, присутствием свободного кислорода, а также целого ряда элементов в высшей форме своей валентности (Fe³⁺,Mo⁶⁺,As^5-,V⁵⁺,U⁶⁺,Sr²⁺,Cu²⁺,Pb⁴⁺); без сероводорода (глеевая);

(из другого источника)=(Eh> 0,15) характеризуется наличием свободного кислорода в водах, поступающего из атмосферы или за счет фотосинтеза водных растений. Глубина кислородной поверхности совпадает с уровнем грунтовых вод, иногда спускается ниже  до первого водоупорного пласта. Кислородные воды обладают очень высокой  окислительной  способностью: в них осуществляется микробиологическое окисление органических веществ до углекислого газа и воды, протекают реакции окисления неорганических соединений. В этих  условиях  многие химические элементы образуют легко растворимые соединения - хроматы, ванадаты, селенаты, сульфаты, - с высокой миграционной способностью. Например, в пустынях встречаются легко растворимые сульфаты натрия и магния, хроматы калия. Железо находится в трехвалентной форме и его соединения обладают малой миграционной способностью.

 Окислительная   обстановка  характерна для  сред , контактирующих с атмосферой - дождевых, речных, озерных вод, приповерхностных горизонтов морских вод. Для каждого ландшафта можно установить определенную глубину кислородной поверхности, глубже которой вода уже не содержит свободного кислорода.

• переходный окислительно-восстановительный - определяемый величинамиЕh + (100-0) мВ, неустойчивым геохимическим режимом и переменным содержанием сероводорода и кислорода. В этих условиях протекает как слабое окисление, так и слабое восстановление целого ряда металлов;

= Восстановительная  глеевая  обстановка  (Eh от -0,2 до-0,4) (без сероводорода) создается в пресных водах, не содержащих или содержащих мало свободного кислорода и богатых органическими остатками. Окисление происходит при участии микроорганизмов, которые окисляют органические вещества за счет кислорода органических и неорганических соединений (связанного кислорода). Примером может служить  реакция денитрификации  4NO3 + 5C  ®  2CO2-3 + 3CO2 +2N2

В водах образуются H2, N2, CH4,  Fe2+, Mn2+. Так как в водах мало сульфат- иона, то сероводород не образуется. Многие металлы, входящие в состав органоминеральных комплексов приобретают высокую подвижность. Этот  тип   обстановки  особенно характерен для болот влажно-тропической, тундровой, таежной и лесостепной зон.

• восстановительный - характеризуемый отрицательными значениямиЕh. В подземных водах присутствуют металлы низких степеней валентности (Fe²⁺,Mn²⁺,Mo⁴⁺,V⁴⁺,U⁴⁺), а также сероводород. (с сероводородом).

=Восстановительная  сероводородная  обстановка  (Eh < 0) (с сероводородом) издается в бескислородных водах, богатых сульфат ионом, где микробиологическое окисление органических веществ осуществляется за счет восстановления сульфатов (процесс сульфат-редукции). SO2-4 + 2Coрг  ®2CO2 +S2-

Появление в водах сероводорода (до 2г/л) приводит к осаждению металлов, образующих нерастворимые сульфиды. Оглеение не развивается и в  геохимическом  отношении эта  обстановка  противоположна  восстановительной  глеевой. Миграция или осаждение элементов в этой  обстановке  определяется в первую очередь не значением  окислительно-восстановительного  потенциала  среды , а содержанием сероводорода. При одном и том же Еh, но при разном содержании сероводорода, элемент может мигрировать или осаждаться. Этот  тип   окислительно-восстановительной   обстановки  характерен для солончаков и илов соленых озер степей и пустынь, для глубоких горизонтов подземных вод в районах с серосодержащими горными породами, а также возникает в техногенных ландшафтах (отстойниках, хвостохранилищах с повышенными содержаниями SO2-4 в водах).