Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

ГЕОХИМИЯ ЛАНДШАФТА

Глава 25. ГЕОХИМИЯ АКВАЛЬНЫХ ЛАНДШАФТОВ

 

геохимия

 

Смотрите также:

 

История атомов и география - Перельман

 

Геохимия - химия земли

 

Геология

геология

Основы геологии

 

Геолог Ферсман

 

Гидрогеохимия. Химия воды

 

Минералогия

минералы

 

Почва и почвообразование

 

Почвоведение. Типы почв

почвы

 

Химия почвы

 

Круговорот атомов в природе

 

Книги Докучаева

докучаев

 

Происхождение жизни

 

Вернадский. Биосфера

биосфера

 

Биология

 

Эволюция биосферы

 

Геоботаника

 

 Биографии геологов, почвоведов

Биографии почвоведов

 

Эволюция

 

Геохимическая структура и систематика аквальных ландшафтов

 

Как и наземные, аквальные ландшафты имеют определенную радиальную и латеральную геохимическую структуру, позволяющую проводить их геохимическую систематику. Представления Б.Б. Полынова об элементарных ландшафтах можно использовать и при изучении AJ1. По А.Д. Хованскому, аквальные элементарные ландшафты представляют собой участки с одинаковыми растительными сообществами, расположенные на однородных элементах подводного рельефа, в пределах которых формируется определенный тип донных отложений. При выделении элементарных AJ1 учитываются видовой состав, биомасса и продуктивность растительности, окислительно-восстановительные, щелочно-кислотные условия и типоморфные элементы воды и донных отложений, подводный рельеф и гидродинамический режим, тип донных отложений. Автономные позиции в AJ1 не выделяются. Элементарные AJ1 в основном являются транзитными и аккумулятивными.

 

Закономерное сочетание компонентов AJ1 по вертикали формирует его радиальную геохимическую структуру.

 

Компоненты аквального ландшафта

 

Аквальный ландшафт представляет собой сложную динамическую систему, состоящую из воды, биоты (гидробионтов и бентических организмов), ила (донного осадка — подводной почвы), связанных между собой потоками вещества и энергии. Рельеф дна (формы донного рельефа, площадь и глубина водоема) определяет размещение различных элементарных AJ1 в пределах подводных катен и многие их геохимические свойства.

 

Воды. Основные геохимические особенности природных вод определяются содержанием растворенных газов (О2, N2, СО2, СН4, H2S и др.), щелочно-кислотными условиями и ионным составом воды (Н+, ОН-, НСО3, S042", С1-,Са2+, Mg2+, Na+), их минерализацией (ультрапресные, пресные, солоноватые, соленые воды, рассолы), содержанием растворенного и взвешенного органического вещества и его составом. На этой основе В.И. Вернадский разработал подробную геолого-геохимическую классификацию природных вод, включающую 480 их видов. Ученый считал, что такая классификация должна учитывать не только геохимические особенности вод, но и физико-геологические условия и характер водовместилищ. На этом основании он выделял поверхностные, подземные и глубинные воды, озерные, болотные, речные,

 

В дальнейшем были предложено несколько химических классификаций вод, из которых широким распространением пользуется классификация О.А. Алекина по преобладающему аниону и катиону и соотношению между главными ионами (25.1.), где I — IV следующие типы вод:

I           — НСО3- > Са2+ + Mg2+,

II         — НСО3- < Са2+ + Mg2 < НСО3- + S042",

III        — НСО3- + SO42- < Са2+ + Mg2+ или CI- > Na+,

IV — НСОз2 = о.

 

Типы вод. В пределах первой группы наибольшие геохимические различия вод зависят от их окислительно-восстановительных условий. Как и для всех биокосных систем, для поверхностных вод и других компонентов аквального ландшафта выделяется три типа: окислительный (кислородный), восстановительный глеевый и восстановительный сероводородный.

 

Кислородные поверхностные воды. Кислород в них поступает из атмосферы и за счет фотосинтеза водных растений, главным образом водорослей. Подавляющая часть поверхностных вод относится к этому типу. Его основными геохимическими особенностями является наличие сильного окислителя — свободного кислорода, обеспечивающего нахождение элементов переменной валентности — железа, серы, марганца и др. в высоких степенях окисления. Для одних элементов это означает повышение миграционной способности (S, Си), для других — уменьшение (Fe, Мп). Окисление органических и минеральных соединений в этих условиях происходит при участии аэробных бактерий.

 

В кислородных водах особенно подвижны элементы переменной валентности, мигрирующие в виде анионных комплексов типа М0О42", СГО42" и др. На миграцию элементов с постоянной валентностью, например гидролизатов (Y, Sc, Zr, редкие земли), а также галогенов, щелочных и щелочно-земельных металлов окислительно-восстановительные условия не оказывают прямого воздействия. Напротив, Fe, Мп более подвижные в низких степенях окисления, слабее мигрируют в кислородных водах. При смешении восстановительных вод с окислительными формируются кислородные геохимические барьеры А.

 

Глеевые воды. Как и в почвах, среди природных вод выделяются восстановительные глеевые воды. Их характерными признаками служат низкие значения окислительно-восстановительного потенциала, отсутствие сероводорода, разложение органических остатков без доступа свободного кислорода, присутствие метана и прочих углеводородов, двухвалентное железо, водород. В этих водах легко мигрируют многие металлы, часто в форме органических комплек

 

При геохимической систематике вод, кроме ионного состава и минерализации необходимо учитывать также температуру, окислительно-восстановительную и щелочно-кислотную обстановку вод, содержание растворенного органического вещества и некоторые другие параметры, определяющие интенсивность миграции и формы нахождения химических элементов.

 

Г р у п п ы вод. Температура — важнейший фактор, определяющий условия миграции атомов, формы нахождения элементов в водах, скорость химических реакций, возможность жизнедеятельности организмов. Она положена в основу выделения самых крупных таксонов — четырех групп вод (табл. 25.3):

Холодные и слаботермальные воды верхней части земной коры — это наиболее распространенные воды зоны гипергенеза и биосферы, в том числе подавляющего большинства аквальных ландшафтов с температурой не более 50°С.

Т и п ы вод. В пределах первой группы наибольшие геохимические различия вод зависят от их окислительно-восстановительных условий. Как и для всех биокосных систем, для поверхностных вод и других компонентов аквального ландшафта выделяется три типа: окислительный (кислородный), восстановительный глеевый и восстановительный сероводородный.

Кислородные поверхностные воды. Кислород в них поступает из атмосферы и за счет фотосинтеза водных растений, главным образом водорослей.

 

Подавляющая часть поверхностных вод относится к этому типу. Его основными геохимическими особенностями является наличие сильного окислителя — свободного кислорода, обеспечивающего нахождение элементов переменной валентности — железа, серы, марганца и др. в высоких степенях окисления. Для одних элементов это означает повышение миграционной способности (S, Си), для других — уменьшение (Fe, Мп). Окисление органических и минеральных соединений в этих условиях происходит при участии аэробных бактерий.

 

В кислородных водах особенно подвижны элементы переменной валентности, мигрирующие в виде анионных комплексов типа М0О42", СгО^- и др. На миграцию элементов с постоянной валентностью, например гидролизатов (Y, Sc, Zr, редкие земли), а также галогенов, щелочных и щелочно-земельных металлов окислительно-восстановительные условия не оказывают прямого воздействия. Напротив, Fe, Мп более подвижные в низких степенях окисления, слабее мигрируют в кислородных водах. При смешении восстановительных вод с окислительными формируются кислородные геохимические барьеры А.

 

Глеевые воды. Как и в почвах, среди природных вод выделяются восстановительные глеевые воды. Их характерными признаками служат низкие значения окислительно-восстановительного потенциала, отсутствие сероводорода, разложение органических остатков без доступа свободного кислорода, присутствие метана и прочих углеводородов, двухвалентное железо, водород. В этих водах легко мигрируют многие металлы, часто в форме органических комплексов. Глеевые воды характерны для аквальных ландшафтов заболоченных гумидных низменных равнин, участков гниения водорослей и т.д.

 

Сероводородные воды характерны для илов соляных озер, морей и океанов. Сероводородом богаты воды Черного моря (глуже 200 м), некоторые фиорды Норвегии. В водах сероводород может находиться в виде свободного и растворенного газа, а также в диссоциированной форме с образованием ионов HS, реже S2". Существует равновесие (H2S Н+ + HS- S2" + Н+), зависящее от кислотности: в сильнокислых водах преобладает H2S, в нейтральных и слабощелочных — HS-, в сильнощелочных — S2".

Основная роль в генерировании сероводорода, как известно, принадлежит сульфатредуцирующим бактериям, которые разлагают органические вещества и сульфаты с выделением углекислого газа и сероводорода согласно упрощенной схеме:

3Na2S04 + С6Н1206 X 3Na2Co3 + ЗН20 + ЗС02 + 3H2S + Q.

 

Для бактерий данная реакция играет роль дыхательного акта: отнимая кислород у сульфатов, они окисляют им органические вещества. Восстановленная сера выделяется в форме H2S, а окисленный углерод — в виде С02. Сульфатредукция протекает только там, где уголь, гумус, торф, битумы и другие органические вещества разлагаются в присутствии сульфатов без доступа свободного кислорода.

 

Многие халькофильные элементы теряют подвижность в сероводородных водах за счет образования нерастворимых сульфидов (хотя в щелочных водах известны достаточно растворимые формы металлов с HS-). Поэтому в морских илах, илах соляных озер формируется сероводородный геохимический барьер — В, на котором осаждаются Pb, Zn, Си, Мо, Ni, другие тяжелые металлы. В восстановительных условиях показателем перехода глеевой обстановки в сероводородную является содержание железа соответственно в двухвалентной подвижной или сульфидной формах.

 

Классы вод. В пределах типов геохимические различия вод определяются щелочно-кислотными условиями. Как известно, многие металлы, образующие катионы, легко мигрируют в кислых водах и плохо — в щелочных (Са, Sr, Ва, Со, Mn, Ni, и др.). Si, Ti, Ge, V, As, Cr, Se, Mo, и другие элементы, образующие анионы, как правило, лучше мигрируют в щелочных водах. И лишь сравнительно небольшая группа элементов подвижна и в кислых, и в щелочных водах — С1, Вг, Na и некоторые другие, образующие легкорастворимые соли.

 

По значениям рН выделяются четыре класса вод:

Сильнокислые          рН <3 — 4

Слабокислые (3-4) — 6,5

Нейтральные и слабощелочные     6,5 — 8,5

Сильнощелочные     > 8,5

Причины формирования геохимических классов вод описаны в четвертой главе.

Семейства вод. Они выделяются по величине общей минерализации. Границы между семействами достаточно условны, ниже они приводятся по ГОСТу 1985 г. "Качество вод. Термины и определения".

Ультрапресные воды практически не насыщены минеральными соединениями, в связи с чем в них не происходит осаждение солей. Обладают большой растворяющей способностью. Принятая граница ультрапресных вод — 100 мг/л.

Пресные воды (до 1 — 1,5 г/л) характерны для большинства рек и озер влажного климата. Они хорошо изучены и составляют главную базу питьевого и технического водоснабжения.

Солоноватые воды (1 — 10 г/л) широко распространены в степях, саваннах, пустынях. Они насыщены СаСОз, MgC03 и частично CaS04- Поэтому их растворяющая способность ослаблена, при повышении концентрации из них осаждаются труднорастворимые соли. По величине минерализации среди солоноватых вод можно выделять подсемейства слабосолоноватых (1 — 2 г/л), солоноватых (2 — 5 г/л) и сильносолоноватых (5 — 10 г/л) вод. Последние по своим физико-химическим параметрам приближаются к морским водам.

Соленые воды (10 — 50 г/л). Это самые распространенные воды нашей планеты. К ним относятся океанические и многие поверхностные воды аридных и субаридных областей континентов.

Рассолы (> 35(50) г/л) характерны для соляных озер и некоторых участков морских впадин, где разгружаются глубинные гидротермальные рассолы. Рассолы являются источником солей и многих редких элементов — J, Вг, В, Li, W и др.

Роды вод. Выделяются четыре рода вод по содержанию в них органических веществ, определяющих поведение и формы нахождения многих химических элементов.

 

1.         Воды, богатые растворенными органическими веществами гумусового ряда. Это многие воды таежных, тундровых и тропических болот, рек и озер. Для них характерны гуминовые и фульвокислоты, прочие органические соединения.

2.         Воды, богатые органическими веществами нефтяного ряда. Они встречаются в нефтегазоносных бассейнах. В составе растворенных органических веществ преобладают низкомолекулярные жирные кислоты, нафтеновые кислоты, бензол, толуол, фенолы, спирты, сложные эфиры. Есть и вещества гуминового ряда.

3.         Воды, бедные растворенными органическими соединениями. Это некоторые горные реки, воды аридных районов, высокогорных озер и т.д.

4.         Воды, промежуточные по содержанию растворенных органических веществ. К ним относятся океанические и многие другие воды.

 

В и д ы вод. Последний таксон выделяется по преобладающим ионам, на основе шестикомпонентного состава. Большинство авторов выделяют по анионному составу гидрокарбонатные (карбонатные), сульфатные и хлоридные воды. Дальнейшее деление, возможно, на подвиды по катионам и соотношению ионов. Для разделения вод по ионному составу используются классификации О.А. Алекина, М.Г. Валяшко, A.M. Овчинникова, Н.П. Толстихина, С.А. Щукарева и др. Таким образом, гидрокарбонатные кальциевые, хлоридные натриевые и прочие воды представляют собой различные виды.

Живое вещество и биогеохимические процессы. Наряду со взвешенным и растворенным минеральным веществом реки выносят в моря и океаны огромные массы органического вещества (ОВ). Различают растворенное (РОВ или CP) и взвешенное (ВОВ или С®) органические вещества, которые являются основными регуляторами химических, геохимических и биогеохимических процессов в аквальных ландшафтах. По Е. Дегенсу, наибольшие потоки взвеси, С? и св рек поступают в моря и океаны в экваториальной гумидной зоне — соответственно 75,8 и 90,2% от глобального стока (масса CP в водах океана в 30 раз больше, чем

масса Св: 950.1015г и 30.1015 г).

 

Содержание ОВ и соотношение его форм в реках зависит от климатических, ландшафтно-геоморфологических и техногенных факторов. В устьях равнинных рек ОВ находится в основном в растворенной форме, в горных реках преобладает взвешенная форма.

На геохимические процессы в AJ1 приоритетное влияние оказывает живое вещество, которое осуществляет две главнейшие функции.

 

Концентрационная функция — аккумуляция организмами растворенных химических элементов значительно облегчена в водной среде по сравнению с наземными ландшафтами. Поэтому водные организмы — гидробионты, особенно морские, являются, как правило, более активными концентраторами многих химических элементов, чем наземные организмы (25.2.).

 

Трансформационная функция живого вещества заключается в изменении форм нахождения химических элементов при переходах в системе вода — биота — донные отложения, переводу их в более подвижную (разложение органического вещества, образование органо-минеральных комплексов) или менее подвижную форму (сорбция металлов органической взвесью и донными органогенными илами, биогенная аккумуляция организмами и т.д.).

 

Живое население AJ1 представлено планктоном, нектоном и бентосом.

 

Планктон — совокупность организмов, пассивно плавающих в водоемах. В пресноводных водоемах фитопланктон состоит из диатомовых, сине-зеленых и зеленых водорослей, а зоопланктон — из рачков и коловраток. Выделяется и бактериопланктон. Фитопланктон — основной продуцент органического вещества в водоемах. Его суммарная биомасса невелика по сравнению с биомассой зоопланктона (6 — 8%), но из-за быстрого размножения продукция фитопланктона почти в 10 раз больше суммарной продукции всего животного населения Мирового океана. Фитопланктон — начальное звено биогеохимических циклов многих элементов в водоемах. Распределение химических элементов в планктоне, водах и донных осадках водоемов суши хорошо коррелирует, что определяет высокое индикационное значение планктона для оценки экологического состояния аквального ландшафта.

 

Нектон представлен свободно плавающими млекопитающими, рыбами и крупными беспозвоночными. Трофические взаимоотношения и биогеохимические цепи между ними изучены J1.A. Зенкевичем, Ю. и Г. Одумами и другими экологами. Для оценки экологического состояния аквальных ландшафтов важное значение имеет биогеохимический анализ распределения тяжелых металлов и других загрязняющих веществ в рыбах в зависимости от способа их питания и органа, содержания элементов в водах, физико-химических параметров вод и донных осадков. Считается, что в хищных рыбах микроэлементы накапливаются меньше, чем в планктофагах и бентофагах. Исключение составляет ртуть, которая на порядок и более накапливается в крупных хищниках. Органы рыб, контактирующие с водой и служащие своеобразными барьерами или фильтрами (кожа, чешуя, жабры, плавники), а также некоторые внутренние органы, особенно печень, избирательно накапливают многие микроэлементы. Содержание химических элементов в рыбах претерпевает сезонные колебания и изменяется на протяжении жизненного цикла.

 

Важное геохимическое значение имеет поверхностная пленка на границе воздух

—        вода. Водные организмы этой (0 — 5 см) зоны называются нейстоном. Воды здесь поглощают инфракрасные и ультрафиолетовые лучи, это зона сгущения жизни, в первую очередь бактерий, количество которых в пленке в 500 раз больше, чем на глубине (М.В. Горленко и др.). На контакте воздух — вода действуют силы поверхностного натяжения, на него поступают атмосферные аэрозоли, несущие тяжелые металлы, пестициды и другие поллютанты. Широко известно поверхностное загрязнение водоемов нефтью даже при попадании в них незначительных количеств нефтепродуктов. Приповерхностная пленка — это комплексный двусторонний геохимический барьер — кислородный, термодинамический, биогеохимический и др., на котором осаждаются химические элементы из воздушной и водной сред.

Бентос — это организмы, обитающие на дне водоема и в донных илах. Различают фитобентос, представленный на мелководьях в основном макрофитами

—        водными растениями, прикрепленными к грунту (водоросли, камыш, роголистник, тростник и др.) и зообентос — животные, передвигающиеся по поверхности грунта (моллюски, ракообразные), прикрепленные к грунту (губки, кораллы и др.) и обитающие в нем (черви, моллюски, иглокожие) и многочисленные бактерии.

Илы (донные отложения, подводные почвы). В строении и свойствах илов проявляются две стороны подводного осадконакопления и почвообразования. С одной стороны, илы подчиняются закономерностям литолого-геохимической и гидродинамической дифференциации осадочного процесса в качестве современного геологического образования — донного осадка. С другой — бик и процессы радиальной дифференциации, приводящие к расчленению ила по вертикали на горизонты, сближают его с почвой. "Ил... является природным телом, у которого существует очень глубокая аналогия с почвой. Это подводные почвы, где гидросфера занимает место атмосферы", — писал в 1936 г. В.И. Вернадский. Как и почвы, илы зависят от климатических, главным образом термических условий и в своем размещении подчиняются закону зональности.

Как и почвы, илы — это неравновесные динамические биокосные системы, богатые свободной энергией. В формировании многих типов илов важную роль играет живое и мертвое органическое вещество, они содержат огромное количество микроорганизмов, разлагающих органические остатки, содержат много коллоидов. Илы насыщены водой, важную роль в их геохимии играют окислительно-восстановительные и сорбционные процессы.

 

Цитологические типы илов. Многие геохимические особенности субаквального ландшафта определяются литологией илов, соотношением основных компонентов осадка — минерального силикатного вещества, карбонатов кальция и магния, органического вещества. Так, для озер Белоруссии (лесная зона) выделяются следующие генетические типы, группы и разновидности отложений (табл. 25.4.).

 

Таблица 25.4.

Классификация отложений современных озер Белоруссии (по A.JI. Жуховицкой и В.А. Генераловой, с изменениями)

Группы и разновидности осадков

А{ин£-ралъные осадки

Пески, глины Мергель глинистый

Известь (шел) Известь опесчанвнная Мергель

С/ргатюминералъные осадки

Известь гушусированная

Известь опесчанвнная гуммированная

Мергель гумусирозанный

Ил глинистый Ил карбонатный

Сапропель кремнеземистый Сапропель иэвестковистый Сапропель карбонатный

Оржтчеасие осадки

Сапропель тонкодетритовый

Генетический тип осадка

Терригенно- хвмогенные

Хемогенно- терригенные

Биожмогенно- терригенные

Терригенно- биохемогенные

Ёиожмогеиные

Биогенные

Биотерригенные

Сапропель торфянистый грубодетритовый

 

Литологические и геохимические разновидности илов образуют в озерах концентрические зоны (25.3.), в общем соответствующие смене аквальных ландшафтов подводной части ландшафтно-геохимической катены. Каждая зона имеет особый вертикальный профиль

 

Геохимические классы подводных почв. Геохимичес-к и е горизонты. В вертикальном профиле ила выделяются горизонты с определенными величинами Eh и рН, преобладанием той или иной формы элементов, специфическими вторичными минералами. Верхняя нелитифицированная часть донного осадка с четкой геохимической контрастностью представляет собой подводную почву. Ниже ее залегают литифицированные осадки с более стабильной геохимической обстановкой. Среди подводных почв (илов) в морских и пресноводных водоемах с наиболее распространенной нейтральной и слабощелочной реакцией среды выделяются три геохимических класса и соответствующие им горизонты (А.И. Перельман, В.В. Батоян).

 

Окислительные илы образуются в морях, озерах, реках, водохранилищах, где господствуют кислородные воды, создаются условия для перемешивания вод. Особенно характерны окислительные условия для песчано-алевритовых осадков прибрежных зон, в которых мало органических остатков. Окислительный горизонт (О) обычно располагается у поверхности дна, его мощность от миллиметров до первых десятков сантиметров (в зависимости от гранулометрического состава и глубины водоема). Он имеет желтую, бурую и красную окраску за счет окисленных форм железа. При нейтральных рН значения Eh обычно ( — 50) — (+150) мВ. По щелочно-кислотным условиям выделяются сильнокислые, кислые, нейтральные и слабощелочные и сильнощелочные разновидности окислительных илов.

 

Глеевые илы характерны для водоемов влажного климата, например, озер тундры, тайги, влажных тропиков. В этих ландшафтах продуцируется много органического вещества, для окисления остатков растений и животных не хватает кислорода. Сульфатов в водах мало, и в илах развивается восстановительная обстановка без сероводорода, железо и марганец восстанавливаются, формируется глеевый горизонт (G) темно-серого, сизого, зеленоватого и охристо-сизого цвета. Карбонатные глеевые илы характерны для лесостепной и северной части степной зоны. Eh в горизонте G ( — 0) — ( — 150) мВ.

Типичным проявлением глеевых илов является сапропель, содержащий до 90% и более органического вещества.

 

В профиле подводной почвы глеевый горизонт обычно залегает под окислительным горизонтом О, нередко между ними формируется переходный горизонт (OG) с менее восстановительными условиями. Под глеевым горизонтом обстановка часто становится более окислительной, под ним формируется другой переходный горизонт (GO), ниже которого обычно залегает окисленная литифированная порода.

 

Сероводородные (сульфидные) илы формируются в сульфатных водоемах степной и пустынной зон, где развивается десульфуризация, продуцируется H2S, образуется водный сульфид железа — гидротроилит, имеющий черный цвет. В соленых озерах черный гидротроилитовый горизонт (Gpeg) с ощутимым запахом сероводорода залегает обычно под маломощным окисленным горизонтом и имеет очень изменчивую мощность (от мелких пятен диаметром в несколько сантиметров до первых десятков сантиметров). Он характеризуется наиболее восстановительными условиями — Eh в среднем ( — 100) — ( — 200) мВ, иногда и ниже. Системой переходных горизонтов (OG§, Gpe§2» GO§) он связан с выше- и нижележащими, как правило, более окисленными слоями.

 

В аквальных ландшафтах окислительные, глеевые и сероводородные классы и горизонты илов закономерно сочетаются в пределах подводной катены (25.4.), хотя отдельный класс может распространяться на сотни квадратных километров дна, а набор горизонтов профиля может меняться. Особенно важное значение для концентрации химических элементов имеют границы между горизонтами, где формируются геохимические барьеры.

Рельеф. Многие особенности механической миграции в AJ1 определяются их подводным режимом и гидродинамическим режимом. С этим связаны различные условия транспортировки и осаждения взвешенных (переносимых речным потоком) и влекомых (перемещающихся в придонном слое) наносов. Для механической миграции и формирования подводного рельефа важен сток взвешенных и влекомых наносов. Главная роль обычно принадлежит взвешенным наносам, на долю которых приходится 90 — 95% суммарного стока наносов рек.

 

В формировании различных форм подводного рельефа велика роль русловых процессов, обусловленных как гидравлическими особенностями потоков, так и ландшафтно-климатическими факторами. Важно и геолого-геоморфологическое строение водосбора.

Морфо-гидродинамические особенности самой реки (скорость течения, количество взвешенных и влекомых наносов, мутность, глубина и ширина русла, его морфология и т.д.) определяют образование разнообразных улыпрамикроформ (рябь, рифели), микроформ (дюны), мезоформ (песчаные волны, гряды, осередки). Гряды образуют перекаты, которые вместе с расположенными между ними понижениями — плесами формируют на реках миграционные системы — подводные катены типа перекат-плес. Перекаты обычно сложены легкими гравийными и песчаными наносами, в плесах, особенно в межень, происходит седиментация песчано-алевритовых и глинистых илов. Геохимически наиболее информативны плесы и развитые там более мощные и тонкие по гранулометрическому составу донные отложения.

 

К макро- и мегаформам руслового рельефа относятся излучины, русловые острова, пойменные и дельтовые разветвления. На их формирование влияют ландшафтно-климатические и геолого-геоморфологические особенности водосборов. Систематика и географическая обусловленность форм подводного речного рельефа описаны во многих работах Н.И. Маккавеева и его учеников — Р.С. Чалова, Н.И. Алексеевского, А.Ю. Сидорчука и др.

 

В озерах и прибрежных зонах морей подводный рельеф является продолжением наземных каскадных систем различной размерности — от катен до материкового склона. В ландшафтно-геохимическом отношении наиболее интересна прибрежная мелководная литоральная зона, характеризующаяся наибольшей биологической продуктивностью. В озерах она располагается на глубинах до 3 — 7, реже 10 — 12 м. Глубже литорали находится сублитораль, или подводный откос. В морях эта зона простирается до глубины существования фотосинтезирующих организмов и совпадает с континентальным шельфом (около 200 м). Дно озера называется профундалъю. В морях ниже сублиторали на глубинах 200 — 1500 (2000) м расположен материковый склон, практически не испытывающий (кроме подводных дельт крупнейших рек) влияния стока веществ с континентов. Естественно, что в пределах названных зон существуют разнообразные микро-, мезо- и макроформы подводного рельефа (дюны, гряды, впадины, каньоны и др.).

 

Таким образом, как и в наземных ландшафтах, подводный рельеф перераспределяет вещества между различными гипсометрическими уровнями аквального ландшафта, создавая миграционные каскадные системы (перекат-плес, литораль-сублитораль-профундаль и т.д.). Степень дискретности таких систем значительно меньше, чем на суше.

 

 

 

К содержанию книги: А.И. Перельман, Н.С. Касимов - Геохимия ландшафтов

 

 

Последние добавления:

 

Жизнь в почве

 

Шаубергер Виктор – Энергия воды

 

Агрохимик и биохимик Д.Н. Прянишников

 

 Костычев. ПОЧВОВЕДЕНИЕ

 

Полынов. КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ

 

Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы