Геохимия ландшафтов. 
Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых

Геохимические съемки слепых и погребенных месторождений любого генезиса могут производиться на значительной глубине от дневной поверхности, относимой с точки зрения современных процессов к зоне сравнительного геохимического покоя. Значительно чаще геохимические поиски месторождений полезных ископаемых ведутся на земной поверхности, в области сочленения литосферы с атмосферой и гидросферой, в условиях активной современной механической, солевой и биогенной миграции химических элементов. В итоге методика этих геохимических поисков и оценка выявленных лито-, гидро-, атмои биогеохимических аномалий в большой мере определяются закономерностями гипергенной миграции элементов. Анализу этих процессов посвящено созданное Б. Б. Полыновым учение о геохимических ландшафтах. В его основе лежат представления об элементарных ландшафтах — участках земной поверхности, характеризуемых единообразием условий гипергенной миграции химических элементов, с однородными климатическими и геологическими условиями, с определенным типом рельефа, растительности и почвы. Соответственно этому выделяются автономные (элювиальные) ландшафты плоских водоразделов с глубоким залеганием водоносного горизонта, трансэлювиальные (элювио-делювиальные) ландшафты горных склонов и супераквальные (надводные) элементарные ландшафты, характеризуемые близким к поверхности залеганием грунтовых вод. Парагенетическая ассоциация элементарных ландшафтов, связанных между собой миграцией элементов, образуют местный геохимический ландшафт. Важнейшими геохимическими факторами гипергенной миграции химических элементов являются характер рельефа, абсолютный уровень и колебания температуры, испарение воды и выпадение атмосферных осадков, физическая дезинтеграция и денудация горных пород, процессы растворения и осаждения, гидролиз, реакции окисления и восстановления, процессы развития и отмирания растительных и животных организмов. Различные соотношения этих факторов находят наиболее полное отражение в существовании на поверхности земли климатических и растительных поясов, закономерно сменяющихся с широтой и абсолютной отметкой местности. Соответственно этому классификация геохимических ландшафтов построена на биоклиматической основе.

А. П. Перельман выделяет 4 группы геохимических ландшафтов, в соответствии с особенностями биологического круговорота воздушных мигрантов (С, О, Н, N): 1) лесные; 2) луговые и степные; 3) тундровые; 4) примитивно-пустынные. В каждой из этих групп, в зависимости от вида растительных сообществ, объема ежегодно продуцируемой массы, ее состава и скорости разложения растительного отпада выделяются различные типы ландшафтов.

Деление геохимических ландшафтов на классы определяется составом типоморфных элементов и ионов водной миграции (Са, Mg, Na, Cl, S, НС0₃ и т. д.). Ландшафтно-геохимическое районирование территории по характеру растительного покрова (группы, типы и семейства) с позиции методики геохимических поисков достаточно удобно. Этот признак отчетливо фиксирует условия проведения поисков, которые различны в залесенных или степных районах, в тундре или пустыне. Одновременно биоклиматическая характеристика предопределяет строение ландшафта, под которым понимается роль и мощность слагающих его ярусов — горизонтов, наземной растительности, современной коры выветривания, развитой по ней почвы и грунтовых вод. Наглядные примеры различного строения ландшафтов приводятся А. П. Солововым (рис. 9). Важное значение для методики геохимических поисков имеет классификация ландшафтов по составу компонентов минерализации природных вод. В табл. 9 приведена одна из последних обобщающих схем классификации геохимических ландшафтов А. И. Перельмана.

По величине pH природные воды ландшафта разделяются на 4 класса: I) сильнокислые с pH 8,5. В природных условиях зоны гипергенеза преобладающее значение имеют слабые кислоты (С0₂, органические кислоты) и сильные основания (Na, К, Са, Mg). Поэтому наибольшее распространение имеют ландшафты, характеризуемые слабокислой реакцией (горно-лесные и горно-тундровые), нейтральной и щелочной реакцией (степные и пустынные).

Рис. 9. Строение элементарных ландшафтов (по А. П. Соловому):

• 1 — надземная атмосфера; 2 — растительный покров и животный мир; 3 — почва; 4 — кора выветривания; 5 — горизонт грунтовых вод;
• 6 — коренные породы

Окислительно-восстановительные условия на поверхности Земли определяются господством окислительной обстановки, обязанной свободному кислороду атмосферы, его растворению в водах ландшафта и фотосинтезу растений. Чаще всего граница «кислородной поверхности», ниже которой среда уже не содержит свободного кислорода, совпадает с зеркалом грунтовых вод. Восстановительная обстановка возникает в условиях обилия разлагающихся органических остатков, главным образом растительного отпада и под действием микроорганизмов.

Различают восстановительную обстановку без сероводорода (глеевую), характерную для болот и восстановительную обстановку с H₂S, имеющую локальное распространение.

Схема классификации ландшафтов суши (по А. И. Перельману).