Лекция 2. Основные закономерности миграции элементов в земной коре: внутренние и внешние факторы

Все вещество природы и составляющие ее атомы химических элементов находятся в непрерывном и закономерном движении, перемещении, перегруппировке и перераспределении в результате различных геохимических и космохимических процессов.

Термин «миграция химических элементов» был введен в геохимию А.Е.Ферсманом (1923 г.). Под ним он подразумевал комплекс процессов, определяющих перемещение химических элементов в земной коре и ведущих, обычно, к их рассеянию или концентрации.

Ферсман А.Е. подчеркивал, что явление миграции элементов должны рассматриваться как важнейшие явления природы, определяющие все разнообразие и многообразие геохимических реакций и геохимических комплексов. Уточняя понятие о геохимической миграции он отмечал, что в схеме кларк распространения химического элемента в определенной геохимической системе можно рассматривать как среднюю норму, всякое отклонение от которой в ту или иную сторону осуществляется путем миграции.

Форму миграционного состояния каждого химического элемента в земной коре, согласно А.Е. Ферсману, можно представить в виде следующей схемы:

Дисперсное состояние → среднее содержание → накопление →

(состояние рассеяния) (кларк данной системы) (относительная

концентрация)

→ промышленная концентрация

(образование месторождений)

Миграция химических элементов составляет содержание геохимических процессов и приводит к перемещению атомов в пространстве, к изменению их количественных соотношений.

Перемещение (миграция) атомов химических элементов происходит как в жидких, более или менее подвижных системах (магматические расплавы и растворы, поверхностные растворы и т.п.), так и в виде газообразной фазы (газы атмосферы, вулканические газы, радиоактивные газы и т.п.), реже в твердых минеральных массах (явление диффузии атомов в горных породах и др.). Миграции многих химических элементов способствует жизнедеятельность организмов и человека.

Миграция химических элементов в земных условиях осуществляется: в атомной (инертные газы, пары ртути и т.п.), ионной (растворы, частью расплавы и коллоидные системы), молекулярной (растворы, силикатные расплавы) или коллоидной, а также грубодисперсной (обломки пород и минералов) форме.

Химические элементы различаются между собой по миграционной способности, т.е. по интенсивности перемещения в геохимических процессах. При этом миграционная способность элемента может меняться в зависимости от термодинамических условий среды миграции.

К числу активных мигрантов относятся химические элементы легко мигрирующие в широком диапазоне термодинамических условий, имеющих место в пределах земной коры.

Атомы этих элементов свободно перемещаются как в магматических расплавах, так и в растворах, включая растворы зоны гипергенеза. Характерными примерами элементов активных мигрантов являются галогены, щелочные металлы и др. Неактивные мигранты (например, элементы группы платины) мигрируют лишь в узком диапазоне термодинамических условий (магматические расплавы) стадии протокристаллизации – дифференциация базальтовой магмы с образованием оливиновых пород (перидотиты, дуниты, пироксениты, габбро, нориты).

Большинство же химических элементов земной коры являются достаточно активными мигрантами.