Глава 29. ПОДВИЖНЫЕ И СЛАБОПОДВИЖНЫЕ ЛИТОФИЛЬНЫЕ ВОДНЫЕ МИГРАНТЫ

Смотрите также:

История атомов и география - Перельман

Геохимия - химия земли

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Гидрогеохимия. Химия воды

Минералогия

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Химия почвы

Круговорот атомов в природе

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Вернадский. Биосфера

Биология

Эволюция биосферы

Геоботаника

 Биографии геологов, почвоведов

Эволюция

Магний — Mg (12; 24,305)

Его кларк в земной коре 1,87%, но в ультраосновных породах мантийного генезиса — 25,9%. В магматических горных породах он находится главным образом в силикатах — оливине, форстерите и др. В биосфере магний  концентрируется в самых дисперсных системах — в океане и соляных озерах (29.8). Здесь он ведет себя, как наиболее подвижные элементы — Na, CI, Br, J. Эта двойственность поведения Mg — концентрация в самых глубинных высокотемпературных системах литосферы и самых поверхностных — в гидросфере, характерная черта его геохимии, на которую обращал внимание А.Е. Ферсман.

Энергичная миграция магния в биосфере во многом обязана хорошей растворимости его сульфатов и хлоридов. Как и для Са, для него большое значение имеет карбонатное равновесие:

Mg2+ + 2НСО-3 MgC03 + Н20 + С02

Однако из вод на термодинамическом (Н) и щелочном (D) барьерах, как правило, осаждается не магнезит (MgC03), а основные или двойные карбонаты, среди которых наиболее распространен доломит — СаСОз . MgC03 (40% всех осадочных карбонатных пород).

Малые размеры иона Mg2+ позволяют ему входить в решетку глинистых минералов, что резко отличает геохимию Mg от других щелочноземельных и щелочных металлов и сближает его с А1.

Магний — важный биоэлемент, но его биофильность на порядок ниже, чем у Са (0,02 и 0,17). В живом веществе в среднем содержится 4.10"2% Mg, но в золе растений многих систематических групп (мхов, голосеменных, грибов и бобовых) содержание Mg достигает 2 — 5%, что дает коэффициент биологического поглощения больше 1 и определяет его биогенную аккумуляцию в гумусовых горизонтах почв. Известны болезни растений и животных, вызванные дефицитом и избытком Mg.

В гумидных ландшафтах история магния Mg аналогична истории Са, но Mg менее подвижен. На путях его миграции возникают три основных геохимических барьера: биогеохимический — поглощение живым веществом, силикатный — образование вторичных силикатов, сорбционный — поглощение глинами и гумусом. Однако эти барьеры не в состоянии задержать весь Mg, и он частично выносится со стоком. Интенсивность его выноса меньше, чем у Са, для которого не действует силикатный барьер и слабее проявлен сорбционный. Поэтому в грунтовых и речных водах Mg среди катионов занимает лишь второе место — после Са.

Резко отлична миграция магния Mg в степях и пустынях. Кое в чем она сходна с Са, но и значительно от него отличается. Местами Mg более напоминает Na, частично и А1. Здесь резко проявляется его способность входить в решетку глинистых минералов и легкая растворимость сульфатов. В результате грунтовые воды обогащаются Mg, соли которого осаждаются при испарении. Эти процессы особенно характерны для пустынь. В целом аридные ландшафты богаче Mg, чем гумидные — его больше в почвах, водах, континентальных отложениях, растениях. На путях его водной миграции возникают испарительный, термодинамический и карбонатный (доломитизация), силикатный (образование палыгорскита и других глинистых минералов) и сорбционный геохимические барьеры.

За время геологической истории миграция Mg сильно изменилась. Предполагают, что основная его масса поступила в океан за счет выветривания пород материков. В архее и протерозое на материках были шире распространены богатые Mg базальты, выветривание которых поставляло его в океан больше, чем в современную эпоху. Для докембрия характерно осаждение в морях доломитов (доломитовые эпохи). В открытых морях осаждение доломита прекратилось в конце палеозоя, в мезозое оно сильно ослабло и в лагунах. В современную эпоху этот минерал осаждается лишь в некоторых континентальных аридных озерах типа восточной части Балхаша.

Магний в ноосфере

До XX столетия практическое применение находили только соединения Mg, главным образом магнезит и доломит. В будущем, вероятно, использование этого металла сильно увеличится, на что указывает все возрастающее значение металлического Mg в промышленности, который в 1,5 раза легче А1. Известны сплавы, содержащие до 90% Mg. Все же его технофильность (1.10^) значительно меньше, чем у Са, Na и многих других металлов (такая же, как у А1).

Источником Mg служат залежи доломитов и магнезитов, морская вода, соляные месторождения с карналлитом и бишофитом, рассолы соляных озер.

Дефицит магния на легких почвах потребовал применения магниевых удобрений. В организмах растений он является антагонистом К, и поэтому использование калийных удобрений может привести к дефициту Mg. В целом в ноосфере происходит его рассеяние и в меньшей степени накопление в ландшафтах, бедных этим элементом. Интересны и медико-геохимические аспекты поведения Mg в ландшафтах, его роль в онкозаболеваемости.

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