Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Перельман А.И. -> "Геохимия природных вод" -> 26

Геохимия природных вод - Перельман А.И.

Перельман А.И. Геохимия природных вод — М.: Наука, 1982. — 154 c.
Скачать (прямая ссылка): geohimiyaprirodnihvod1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 59 >> Следующая

30 Реже в фотосинтезе участвуют пигменты иного цвета, например у бурых и багряных водорослей.
й другпе органические соединения, услоппо изображаемые как [CH2OJ. Поглощая из почвы и воды кальций, магний, калий, железо и другие элементы, растспия также используют их для синтеза органических соединений. Одновременно в окружающую среду выделяется свободный •кислород — продукт разложения воды.
Свободный кислород, а также углерод, водород и азот, входящие в состав органических соединений, являются аккумуляторами солнечной энергии. Действительно, входя в состав Н20 и С02, кислород, водород и углерод связапы п не обладают химической активностью. Когда же эти связи в зеленом листе за счет солнечной энергии разрываются (в ходе фотосинтеза), данные элементы, по выражению академика Н. В. Белова, становятся геохимическими аккумуляторами и приобретают высокую химическую активпость.
В поверхностных водах свободный кислород (02) образуется за счет фотосинтеза водных растений, главным образом водорослей. В реках и озерах в летние дни вода местами даже пересыщается кислородом, и он выделяется в виде пузырьков (спонтанный газ). Ночью фотосинтез, отсутствует, нислород расходуется на дыхание растений и яшвотных, содержание его понижается. Грандиозна генерация кислорода в Мировом океане, в его верхней зоне, доступной для солнечного света. Здесь кислород, который продуцируют водоросли, частично выделяется в атмосферу, а частично растворяется в воде. Генератором- кислорода для атмосферы служат и лесные массивы,'степи, луга, тундры, саванны.
По некоторым представлениям, фотосинтез протекает -свыше 3 млрд. лет, т. е. в течение почти всей геологической истории. За это время растения создали современную кислородную атмосферу31. Воздух, которым мы дышим, писал В. И. Вернадский, есть создание жизни. Таким образом, в историческом аспекте практически весь кислород природных вод имеет биохимическое (по
В. В. Белоусову) происхождение.
В подземных водах существует еще один источник кислорода — это разложение воды на водород и нислород иод влиянием радиоактивных излучений — так называемый радиолиз воды. Само явление физиками открыто дав-
*’ На это указывает и отсутствие кислорода в атмосферах планет земной группы — Марса, Венеры, Меркурия.
5® А. И, Перельман 65
но, одпако его анализ с геохимических позиций значительно более молод. Современные представления в данной области обобщены в монографии гидрогеохимика И. Ф. Вовка (1979). По его гипотезе, кислород на больших глубинах образуется в результате радиолиза воды. Если во вмещающих породах пег восстановителей, то этот газ накапливается, причем тем интенсивнее, чем выше радиоактивность пород.
Какова же геохимическая роль свободного кислорода в водах? Если в них растворен этот газ, то возможна деятельность разнообразных аэробных бактерий, окисляющих органические и минеральные соединения. В результате элементы в таких водах находятся в высоких степенях окисления. Для одних элементов это означает повышение их миграционной способности (медь, сера), для других — уменьшение (железо, марганец).
Окисление может происходить и чисто химическим путем, без участия микроорганизмов. Однако некоторые реакции, и в первую очередь окисление органических веществ, без участия бактерий не протекают. Другие реакции идут медленнее.
Для бактерий окисление играет роль дыхательного акта: с его помощью они получают энергию, необходимую для жизнедеятельности. Животные поверхностных вод, r том числе рыбы, во время дыхания также с помощью свободного кислорода окисляют органические соединения и таким образом извлекают из них энергию, необходимую для жизни. Следовательно, свободный кислород, аккумулировав солнечную энергию при фотосинтезе, отдает ее в ходе процессов окисления, когда этот геохимический аккумулятор разряжается.
Горные породы, содержащие органические вещества, минералы двухвалентного железа — пирит (FeS2), сидерит (FeC03) и др., обычно окрашены в серый, черный, зеленый цвета. Кислородные воды обладают способностью окислять органические вещества и железистые минералы. В результате двухвалентное железо переходит в трехвалентное, образующее красные, малиновые, бурые, желтые, охристые минералы — окислы и гидроокислы: гематит (Fe203), гидрогематит (Fe203 ¦ геН20), гетит (FeO-OH), гидрогетит (FeO • ОН •/г1120). Различия в окраске этих минералов часто зависят от количества содержащейся в них воды (меньше воды — красные, малиновые, вишневые тона, больше — охристые, желтые).
Рио. 10. Зона пластового окисления на приподнятом крыле артезианского бассейна. На выклинивании образовались урановые руды
1 — направление движения кислородных вод; 2 — кислородная граница; 3 — водопроницаемые породы; 4 — водоупорные породы; 5 — породы в оОласти питания подземных вод; в — урановые руды
Таким образом, существует наглядный признак участия кислородных вод в образовании и изменении горных пород: окраска последних приобретает красные, желтые, бурые и другие теплые тона. Напротив, сизые, зеленые, черные, т. е. холодные, топа характерны для пород, образовавшихся из бескислородных вод в восстановительных условиях, о которых мы еще расскажем. В результате кислородная граница часто отмечена сменой теплой окраски на холодную, например красных пород на зеленые или черные. С этими явлениями связано важное открытие советских геологов, сделанное в 50-х годах. Они обнаружили, что кислородные воды местами внедряются в толщи сероцветных осадочных пород, содержащих восстановители — углистое и битумное органическое вещество, пирит и другие сульфиды, сидерит и т. д. При этом водоносные горизонты окисляются, образуется желтая или охристая зона пластового окисления (ЗПО) в виде языка, заключенная в сероцветных водоупорных породах. Изучение ЗПО приобрело важное практическое значение, так как с ней связано формирование урановых и других руд в водоносных горизонтах (рис. 10).
Предыдущая << 1 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 59 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed