Причины, способы и формы миграции

Формы, причины и способы миграции химических элементов

Миграция химических веществ т.е. их движение, это постоянное их состояние, как говорил Блок: «покой нам только снится..» Абсолютного покоя нет, есть лишь движение с разной скоростью. При этом, как известно вам еще из школьного курса по механике движение любого тела состоит из разных составляющих. В экологической геохимии нас будет интересовать относительное движение веществ в биосфере, при этом в большей мере характер и способ миграции веществ относительно источника их образования.

Под формой миграции химических элементов понимают их структурное состояние: это или инертные атомы, молекулы ионы или более сложные структуры, такие как минералы и даже породы, мигрируют атомы и в форме еще более сложной организации чем порода - планеты, например это тоже форма организации материи.

В условиях земной поверхности формы миграции веществ разнообразны. По мере удаления от источника форма может меняться. Чаще всего это происходит под влиянием внешних факторов, которые являются параметрами окружающей среды. Скорость миграции зависит и от свойств той или иной формы вещества - внутренних факторов миграции. Например, подвижность, понимаемая как скорость миграции, двухвалентного и трехвалентного железа разная в зависимости от условий среды, а вот относительная подвижность железа и марганца в одних и тех же условиях будет разной, что будет причиной различий их собственных свойств

По мере транспортировки материала в той или иной активной среде миграции обычно происходит дииспергация (дробление) материала и изменение форм миграции. Это хорошо можно наблюдать в условиях поверхностного водного стока от самых верхних гипсометрических отметок до конечного базиса эрозии. Здесь влекомый водным потоком материал дезинтеграции горных пород трансформируется от огромных валунов до частиц, составляющих растворенную фазу истинных растворов.

По фазовому характеру среды миграции различают расплавные, воздушные, водные и твердые (сухие) потоки. Особый поток миграции вещества составляют их биогенные формы. Потоки миграции химических элементов могут принимать разные виды в зависимости от характера среды и энергоносителя: поверхностные и подземные водные потоки, атмосферные потоки, ледники, снежные лавины, перемещения блоков земной коры при тектогенезе, магматические и склоновые процессы, миграции животных. Все эти процессы проявляются в тесном взаимодействии и непрерывно, создавая на каждый момент времени свою мозаичную картину геохимического поля.

Причиной движения всегда является разность энергетических потенциалов между любыми точками геохимического поля, что заставляет физические тела в любой форме перемещаться от точки с большим потенциалом к точке с меньшим потенциалом. Различают четыре основных типа энергетических источников движения химических элементов на Земле: разность гравитационных, электрических потенциалов, давления растворов (инфильтрация) и диффузия, при которой выравниваются концентрации.

Разность гравитационных потенциалов вызывает миграцию веществ в любой форме, но более ярко она проявляется в так называемой механической форме, под которой понимают структуры макроуровня. Инфильтрация как способ миграции характерна для растворов, диффузия как способ выравнивания химических потенциалов характерна больше всего для миграции свободных атомов, молекул; разность электрических потенциалов вызывает движение ионов и электронов в истинных растворах и в проводниках любого фазового состояния.