Основные принципы и концепции геохимии
17.
Основные принципы и концепции геохимии
Основано на материалах Л. Г. Богатырева.
Основные принципы геохимии
По мере становления почвоведения и геохимии постепенно накапливался большой теоретический материал, который обогащался экспериментальными сведениями о характере земной коры, свойств почв, содержании элементов в различных объектах, например — воды, живых организмов. Поэтому как и в естествознании в целом сформировались определенные положения, которые исследователи называли принципы и концепции. Так, например, ранее мы рассматривали аксиомы В.И.Вернадского, принципы выделения естествознании хорошо известен закон Кювье, правило Гаузе и ряд других важнейших положений. В почвоведении нам известны закон горизонтальной и вертикальной зональности, правила гумусообразования по Д.С.Орлову. Знаменателен факт возведения закона биологического круговорота в один из важнейших законов геохимии ландшафта.
Основные концепции геохимии
Концепции геохимии фактически представляют собой систему взглядов на важнейшие процессы геохимии.
1. Концепция распространенности элементов.В самом общем виде эта концепция рассматривает закономерности содержания элементов, показатели характеризующие поведение элементов.
2. Концепция миграции элементов. В отличие от первой концепции она рассматривает параметры характеризующие особенности миграции элементов.
3. Концепция геохимических потоков. Разработана менее подробно по сравнению с другими. Одним их классических примеров поток относится образование бокситов, которое рисуется геохимиками как пример осаждения алюминия на фоне дальнейшей миграции кремния.
В почвоведении хорошим примером является рассмотрения Русской Равнины как древнеаллювиальной равнины, в пределах которой дифференциация осадков, перенос и последующее осаждение растворимых продуктов согласно гипотезе В.А.Ковды, осуществлялось в послеледниковый период в едином потоке. Конечно необходимо отдавать себе отчет, что эта гипотеза предполагает водно-ледниковое происхождение тех же самых лессов, а не эоловое, как это предполагал Н.М.Сибирцев.
4. Концепция геохимических градиентов. Настоящая концепция рассматривает вопросы количественного изменения тех или иных параметров, например — Eh или рН, приводящих к изменению подвижности миграции элементов, их осаждению, или, наоборот, ускорению дальнейшей миграции. Особое внимание имеет постепенное или резкое изменение параметров. Изменение градиентов прослеживают на локальном, региональном и глобальном уровнях.
5. Концепция геохимических барьеров. Очень близка к предыдущей концепции. Но я большей степени посвящена вопросам классификации и типологии геохимических барьеров, площадного, или локального характера, приводящих к изменению миграции элементов.
6. Концепция исторической геохимии. Одна из наиболее сложных концепций интегрального характера, позволяющая оценивать современное состояние ландшафтов на различных уровнях организации и возможное их дальнейшее развитие на основе анализа прошлых изменений на исследуемых территориях.
7. Концепция геохимических ландшафтов. Включает в себя вопросы номенклатуры, таксономии и классификации ландшафтов на различных уровнях организации биосферы.
Рассматривая перечисленные выше концепции и принципы геохимии нетрудно заметить, что они все, так или иначе, связаны с одним из центральных вопросов геохимии, касающимся миграции элементов.
1. Концепция системности и пространственной сопряженности — согласно Н. С. Касимову лежит в основе учения Б.Б.Полынова о ландшафтах, в котором использован «принцип системности или целостности пространственной сопряженности как отдельных частей (компонентов ландшафта), так и соседствующих ландшафтов» (Касимов, 2006). Роли миграции в этом случае придается системообразующее значение. Положение о системообразующей роли миграции Н. С. Касимов предложил сформулировать в виде закона:
Закон пространственной геохимической сопряженности ландшафтов Полынова- (Закон Полынова) — «Потоки веществ в ландшафтах имеют системообразующее значение и определяют их геохимическую структуру».
Следствием этого закона является целый ряд принципов:
2. Концепция геохимических полей и геохимических границ — в рамках этой концепции Н. С. Касимов выдвигает положение о «геохимическом» поле, а точнее о ландшафтно-геохимическом поле, свойства которого связаны с правилами геохимической индивидуальности и типологичности ландшафта. Концепция самым тесным образом связана с проблемой дискретности и континуальности, которая реализуется при осознании определенного уровня однородности присущего геохимическим ландшафтам по выбранным параметрам и отнесенного к определенной типологической группе. Геохимическая дискретность проявляется в виде геохимических барьеров, формирующихся на контрастных границах, «где изменяются свойства геохимических полей».
Представление о геохимических барьерах относится к числу фундаментальных понятий геохимии ландшафта и рассматривается Н. С. Касимовым как концепция. Последняя также основана на ряде эмпирических правил.
Первое из них — относится к геохимическим аномалиям, которые формируются на геохимических барьерах. Геохимические барьеры рассматриваются как следствие изменения внешних условий.
Второе следствие — барьеры формируются на границах сопряженных ландшафтов или подсистем ландшафтов (правило геохимической экотонности). Это следствие взаимосвязано с понятием экотон в биогеоценологии.
Третье следствие — «на более контрастных ландшафтах формируются более емкие геохимические барьеры». Концепция геохимических барьеров имеет прямое отношение к понятиям о биогеоценотических барьерах, представление о которых развивается Бялловичем.
Принцип квантованности ландшафтов — в этом принципе подчеркивается роль биогенной миграции в формировании и функционировании ландшафта. Не случайно А. И. Перельман возвел закон биологического круговорота в один из важнейших законов геохимии ландшафта (см. соответствующий закон). Во вторых, руководствуясь этим А.И.Перельман «предложил выделять высшие таксономические единицы геохимической классификации ландшафтов на основе параметров биологического круговорота», используя соотношение биомассы и величин ежегодной продукции.
ПРИНЦИПЫ
17.
Основные принципы и концепции геохимии
Основано на материалах Л. Г. Богатырева.
Основные принципы геохимии
По мере становления почвоведения и геохимии постепенно накапливался большой теоретический материал, который обогащался экспериментальными сведениями о характере земной коры, свойств почв, содержании элементов в различных объектах, например — воды, живых организмов. Поэтому как и в естествознании в целом сформировались определенные положения, которые исследователи называли принципы и концепции. Так, например, ранее мы рассматривали аксиомы В.И.Вернадского, принципы выделения естествознании хорошо известен закон Кювье, правило Гаузе и ряд других важнейших положений. В почвоведении нам известны закон горизонтальной и вертикальной зональности, правила гумусообразования по Д.С.Орлову. Знаменателен факт возведения закона биологического круговорота в один из важнейших законов геохимии ландшафта.
Основные концепции геохимии
Концепции геохимии фактически представляют собой систему взглядов на важнейшие процессы геохимии.
1. Концепция распространенности элементов.В самом общем виде эта концепция рассматривает закономерности содержания элементов, показатели характеризующие поведение элементов.
2. Концепция миграции элементов. В отличие от первой концепции она рассматривает параметры характеризующие особенности миграции элементов.
3. Концепция геохимических потоков. Разработана менее подробно по сравнению с другими. Одним их классических примеров поток относится образование бокситов, которое рисуется геохимиками как пример осаждения алюминия на фоне дальнейшей миграции кремния.
В почвоведении хорошим примером является рассмотрения Русской Равнины как древнеаллювиальной равнины, в пределах которой дифференциация осадков, перенос и последующее осаждение растворимых продуктов согласно гипотезе В.А.Ковды, осуществлялось в послеледниковый период в едином потоке. Конечно необходимо отдавать себе отчет, что эта гипотеза предполагает водно-ледниковое происхождение тех же самых лессов, а не эоловое, как это предполагал Н.М.Сибирцев.
4. Концепция геохимических градиентов. Настоящая концепция рассматривает вопросы количественного изменения тех или иных параметров, например — Eh или рН, приводящих к изменению подвижности миграции элементов, их осаждению, или, наоборот, ускорению дальнейшей миграции. Особое внимание имеет постепенное или резкое изменение параметров. Изменение градиентов прослеживают на локальном, региональном и глобальном уровнях.
5. Концепция геохимических барьеров. Очень близка к предыдущей концепции. Но я большей степени посвящена вопросам классификации и типологии геохимических барьеров, площадного, или локального характера, приводящих к изменению миграции элементов.
6. Концепция исторической геохимии. Одна из наиболее сложных концепций интегрального характера, позволяющая оценивать современное состояние ландшафтов на различных уровнях организации и возможное их дальнейшее развитие на основе анализа прошлых изменений на исследуемых территориях.
7. Концепция геохимических ландшафтов. Включает в себя вопросы номенклатуры, таксономии и классификации ландшафтов на различных уровнях организации биосферы.
Рассматривая перечисленные выше концепции и принципы геохимии нетрудно заметить, что они все, так или иначе, связаны с одним из центральных вопросов геохимии, касающимся миграции элементов.
1. Концепция системности и пространственной сопряженности — согласно Н. С. Касимову лежит в основе учения Б.Б.Полынова о ландшафтах, в котором использован «принцип системности или целостности пространственной сопряженности как отдельных частей (компонентов ландшафта), так и соседствующих ландшафтов» (Касимов, 2006). Роли миграции в этом случае придается системообразующее значение. Положение о системообразующей роли миграции Н. С. Касимов предложил сформулировать в виде закона:
Закон пространственной геохимической сопряженности ландшафтов Полынова- (Закон Полынова) — «Потоки веществ в ландшафтах имеют системообразующее значение и определяют их геохимическую структуру».
Следствием этого закона является целый ряд принципов:
2. Концепция геохимических полей и геохимических границ — в рамках этой концепции Н. С. Касимов выдвигает положение о «геохимическом» поле, а точнее о ландшафтно-геохимическом поле, свойства которого связаны с правилами геохимической индивидуальности и типологичности ландшафта. Концепция самым тесным образом связана с проблемой дискретности и континуальности, которая реализуется при осознании определенного уровня однородности присущего геохимическим ландшафтам по выбранным параметрам и отнесенного к определенной типологической группе. Геохимическая дискретность проявляется в виде геохимических барьеров, формирующихся на контрастных границах, «где изменяются свойства геохимических полей».
Представление о геохимических барьерах относится к числу фундаментальных понятий геохимии ландшафта и рассматривается Н. С. Касимовым как концепция. Последняя также основана на ряде эмпирических правил.
Первое из них — относится к геохимическим аномалиям, которые формируются на геохимических барьерах. Геохимические барьеры рассматриваются как следствие изменения внешних условий.
Второе следствие — барьеры формируются на границах сопряженных ландшафтов или подсистем ландшафтов (правило геохимической экотонности). Это следствие взаимосвязано с понятием экотон в биогеоценологии.
Третье следствие — «на более контрастных ландшафтах формируются более емкие геохимические барьеры». Концепция геохимических барьеров имеет прямое отношение к понятиям о биогеоценотических барьерах, представление о которых развивается Бялловичем.
Принцип квантованности ландшафтов — в этом принципе подчеркивается роль биогенной миграции в формировании и функционировании ландшафта. Не случайно А. И. Перельман возвел закон биологического круговорота в один из важнейших законов геохимии ландшафта (см. соответствующий закон). Во вторых, руководствуясь этим А.И.Перельман «предложил выделять высшие таксономические единицы геохимической классификации ландшафтов на основе параметров биологического круговорота», используя соотношение биомассы и величин ежегодной продукции.
ПРИНЦИПЫ