Педосфера и ее значение
Таблица 6. Содержание рассеянных элементов в устойчивых акцессорных минералах, мкг/г
Минерал |
Химический элемент | ||||||||||
Рb |
Zn |
Сu |
W |
Sn |
Mo |
Та |
Nb |
Ga |
Ge |
Sc | |
Ильменит |
3 |
867 |
36 |
63 |
99 |
8 |
262 |
2081 |
4 |
1 |
57 |
Магнетит |
24 |
238 |
78 |
5 |
25 |
13 |
62 |
252 |
21 |
3 |
7 |
Эпидот |
32 |
8 |
35 |
6 |
30 |
2 |
– |
18 |
11 |
2 |
13 |
Гранат |
180 |
10 |
22 |
– |
24 |
7 |
8 |
73 |
25 |
10 |
80 |
Циркон |
112 |
– |
31 |
66 |
54 |
10 |
40 |
239 |
0,4 |
2,4 |
143 |
Рутил |
– |
40 |
27 |
672 |
605 |
183 |
1500 |
1872 |
– |
300 |
47 |
Сфен |
221 |
500 |
30 |
35 |
225 |
82 |
240 |
1924 |
4 |
2 |
10 |
Турмалин |
137 |
175 |
12 |
– |
29 |
9 |
30 |
90 |
36 |
35 |
35 |
Примечание. Прочерк означает отсутствие данных.
Более важное значение имеют рассеянные элементы, содержащиеся в распространенных обломочных минералах в виде изоморфной примеси и фиксированные на поверхностях дефектов кристаллов. При гипергенном разрушении железомагнезиальных силикатов освобождаются ванадий, хром, цинк, медь, никель, кобальт; при разрушении полевых шпатов – стронций, барий, свинец, рубидий.
Проведенные эксперименты показали, что при разрушении обломочных минералов рассеянные и главные химические элементы, образующие данный минерал, мобилизуются неодинаково. Часть рассеянных элементов мобилизуется очень легко, значительно раньше, чем начинает разрушаться кристаллическая структура минерала, и в раствор переходит большое количество главных элементов. Вероятно, при гипергенном разрушении или трансформации обломочных минералов вначале мобилизуются внеструктурные формы рассеянных элементов, приуроченные к дефектам кристаллов. В дальнейшем мобилизуются другие формы, в том числе изоморфные примеси, входящие в кристаллохимические структуры минералов.
Таким образом, обломочные минералы, являясь наиболее инертными компонентами минерального вещества почв, содержат небольшой резерв сравнительно легко мобилизуемых рассеянных элементов. Концентрация рассеянных элементов в обломочных минералах (в частности, в кварце), выделенных из почв или рыхлых покровных отложений, как правило, более низкая, чем в этих же минералах, находящихся в горных породах, не затронутых выветриванием. Это объясняется тем, что обломки минералов в процессе выветривания и многократного переотложения претерпели сильное дробление и относительно непрочно фиксированные элементы были частично выщелочены растворами кислых метаболитов организмов и гумусовых кислот.
2. Высокодисперсная часть минерального вещества почвы в основном состоит из гипергенных силикатов: каолинита, метагал-луазита, гидрослюд, монтмориллонита и др. В меньшем количестве присутствуют минералы группы оксидов и гидроксидов железа, алюминия, а также рентгеноаморфные вещества.
Диспергирование минерального вещества – одно из главных проявлений его гипергенного изменения на поверхности суши. Под влиянием суточных и сезонных колебаний температуры образуются трещины, приуроченные в минералах к дефектам кристаллов, а в горных породах – к контакту зерен. Расклинивающее действие пленок воды в тонких трещинах и давление льда в более крупных способствуют механическому дроблению пород. Одновременно происходит трансформация галогенных силикатов в гипергенные, частицы которых имеют размеры 1–2 мкм и менее.