Пайдалы қазбалар кенорындарын іздеудің биогеохимиялық әдістері Орындаған: Сағынбаев Досхан
Биогеохимия — биосферада ағзалардың қатысуымен жүретін геохимиялық процестерді зерттейтін ғылым саласы, геохимияның бір бөлімі. Тірі ағза өз тіршілігінде түрлі химиялық элементтерді бойына сіңіреді, ал ол өлген соң бұл элементтер ыдырайды, шашырайды немесе белгілі бір орынға шоғырланады. Бұл әдіс тірі заттардың, яғни өсімдіктердің химиялық құрамын зерттеуге негізделген. Қазіргі биогеохимиялық іздеулер заттың химиялық талдауымен байланысты.
Жер бетінде тірі азғалар біркелкі тарамаған, кейбір тіршілік ортасында олардың белгілі бір тобы көп жиылады. Бұған мұхиттар мен теңіздердегі планктон, құрлықтағы қалың орман мен шалғындар, ылғалы мол қара топырақты жерлердегі шірінді мен шымтезек, халықтың бір жерде тығыз, бір жерде сирек орналасуы мысал болады. Тірі заттың негізгі массасы — өсімдіктерде. Олар жерге түсетін күн энергиясының 1%-ке жуығын сіңіреді. Биогеохимиялық процестердің қарқыны ағзалардың шапшаң көбеюіне байланысты.
Тірі дене құрамының негізгі массасы химиялық элементтердің аз ғана тобынан құралады. Бұларға биосфера жағдайында оңай қозғалып, тез қосылыстар түзуші: CO 2, NH 3 сияқты газдар, су, H+, OH-, NО 3 - — SО 32 -, PО 43 -, Na+, K+ иондары, т. б. жатады. Организмдер тіршілік ортасында белгілі бір элементтер тобының химиялық қосылыстарын ғана сұрыптап сіңіру арқылы геохимиялық функция атқарады. Олардың қаңқасын құруға кальций оксиді қатысады. Организмдердің тікелей қатысуымен диатомит, әктас, көмір, мұнай пайда болады.
Жасыл өсімдіктер фотосинтезінен оттек бөлінеді. Микроорганизмдер темір, марганец, т. б. элементтер қосылыстарының тотығуына да қатысып, оларды тұндырады, сульфаттарды тотықсыздандырып, күкірттің биогендік кендерін түзеді. Тірі организм геохимиялық процестердің сипатын, элементтердің шоғырлану ортасын өзгертіп отырады. Тіршілік ортасы азғалар құрамына да әсер етеді, ал азғалар химиялық элементтердің биогендік шашырауына (миграциясына) себепші болады, олардың (көміртектің, оттектің) изотоптық құрамын да өзгертеді. Адамның атмосфера, биосфера және жер қыртысының изотоптық құрамына тигізетін әсері ұдайы артып келеді.
Биогеохимиялық іздеу әдісінің қолданылуы егер ол туынды шашырау ореолдары бойынша жүргізілетін қарапайым литохимиялық іздеу әдісінен артықшылығымен ие боғанда тиімді болады. Биогеохимиялық іздеу әдісі келесі ландшафты-геохимиялық және климаттық белдемдерде жүргізген тиімді болады: баяу денудациялы гумидті белдемде, егер элювийделювий түзілімдерінен және морылу қыртысынан элемент-индикаторлардың сілтісізденуі (выщелачивание) кең дамыған болса;
гумидті және біркелкі ылғалды белдемдерде, егер туынды литохимиялық ореолдар қалыңдығы 40 м, ал кейбір жағдайларда 80 м болатын түзілімдермен көмкерілген болса; батпақты жазықтарда және шымтезекті батпақтарда, егер потенциалды кенкіріктіруші түпкі таужыныстар аз тереңдікте (2 -10 м) орналасқан болса; түгелдей мүкті жамылғымен жабылған бөлікшелерде, егер литохимиялық сынамаларды алу қиын болса және үлкен шығындарды қажет етсе;
өсінді жамылғымен және жоғарғы шекарасы жер бетінен 1 м тереңдікте орналасқан соқыр литохимиялық шашырау ореолымен жабылған бөлікшелерде; ірі кесекті шөгінділермен және өсіп кеткен ағаштар және бұталармен жабындалған бөлікшелерде; болоталарда (олар қатып қалған жағдайда және қысқы сынамаларды алуға мүмкін болғанда). Қойылған міндеттерге байланысты биогеохимиялық зерттеулерді аймақтық (1: 200 000 – 1: 100 000 ), меншікті іздеу (1: 50 000 – 1: 25 000) және дәлдікті (1: 10 000 және одан жоғары) деп бөлуге болады.
Аймақтық зерттеу жұмыстары ауданның жалпы геохимиялық және биохимиялық сипаттамаларын анықтауға септігін тигізеді. Бұл жұмыстарды жүргізгенде кенорынның бөлігінің биогеохимиялық ореолдарын анықтауға мүмкіндік туады. Бұл этаптың негізгі міндеті келесі этаптардағы биогеоимиялық іздеу жұмыстарының эффективтілігін қамтамасыз ететін тәжірибелі-әдістемелік зерттеулерді жүргізу.
Меншікті іздеу жұмыстары жаңа пайдалы қазбалар кенорындарының биогеохимиялық ореолдарын және олардың орналасуының жалпы заңдылықтарын анықтауға алып келуі қажет. Пайдалы қазбаларды болжаумен жүргізілетін терең геологиялық карталауды жобалағанда биогеохимиялық іздеулер бұрғылаудан бұрын жүргізілуі керек, ал олардың мәліметтері ұңғылардың орнын анықтағанда ескерілуі қажет.
Дәлдікті жұмыстар - кенорындардың, жеке кенді белдемдер және денелердің биогеохимиялық ореолдарын анықтау және контурлау мақсатында жүргізіледі. Тәжірибелік жұмыстар кенді денелерде және кенсіз бөлікшелерде жүргізілуі қажет және ботаникалық және биогеохимиялық зерттеулерден тұруы керек. Ботаникалық зерттеулер кезінде сол ауданда өсетін өсімдіктердің негізгі түрлері анықталады және гербарий құрастырылады. Биогеохимиялық тәжірибелік жұмыстардың көмегімен келесі негізгі тапсырмалар шешіледі:
- ауданның көп тараған өсімдіктерінде элементиндикаторлардың мөлшеріне фенологиялық фазалар дамуының және көнелігінің әсерін анықтау; - элемент-индикаторлардың таралу заңдылығын анықтау; - өсімдіктердегі металлдар арасындағы байланыстың ерекшеліктерін анықтау; - аудандағы негізгі өсімдіктердегі элементиндикаторлардың физиологиялық барьерлермен жұтылуын анықтау; - сынамалауға қолайлы өсімдіктерді анықтау (әдетте көп тарағандардың 2 -5 түрі жеткілікті);
- элемент-индикаторлардың кешенін анықтау, бұлардың мөлшерін сынамаларда жүргізу керек; - туынды шашырау ореолдарының және кенді денелердің құрамына және орналасуына байланысты, борпылдақ түзілімдердің қалыңдығына және ландшафты-геохимиялық жағдайларға байланысты биогеохимиялық ореолдардың морфологиялық және биохимиялық ерекшеліктерін анықтау; - нақты ландшафты-геохимиялық жағдайларда сынамаға негізгі өсімдіктерді алу кезіндегі әдістің тереңділігін анықтау;
- биогеохимиялық іздеулер нәтижелерін литохимиялық іздеулердің нәтижелерімен салыстыру; - әртүрлі ландшафты-геохимиялық жағдайларда өсіп жетілетін өсімдіктердегі негізгі элементиндикаторлардың таралуындағы әртүрлілігін анықтау.
Ертеректе аталғандай , литосферадағы тыңайтқыштар және өсімдіктер химиялық құрамымен анық қатынаста болады. Оларды біле отырып элемент құрамының орта статистикалық нормадан қайтаруын анықтауға болады. Өсімдіктің құрамдас берілген түрі осылай өсімдіктің элемент баюшылығын анықтауға болады. Былай айтқанда, өсімдік кен денелеріне бітіп өсетін негізгі кен құрайтын және ілеспе элементтер құрамы қалыпты фонды 10 есе асырады. Осындай жолмен геохимиялық деп аталатын аномалия туындайды.
Биохимиялық аномалия аймақтарында «эндемиялық (грек Endemos-жергілікті)» деп аталатын ерекше флора өсіп шығады. Флора – өзіндік тіршілік ету аймағы. Мұндай флораның типтік үлгісі болып галофитті ( грек. Hals- тұз, Phyton-өсімдік) тұзды тыңайтқыштар немесе солончактардың өсінділері болып табылады. Тыңайтқыштардағы кен орындарының есебіне химиялық элементтедің жоғарлатылған фоны құрылады. Мұндай алаңдарда кен флораны құрайтын өсімдік түрлері өсіп шығуы мүмкін. Фиалканың өзгеше түрлерімен берілген галмеялы флора үлгі болып табылады. Яруткалар кен флорасының құрамындағы өсімдіктердің басым бөлігі.
Өсімдікдер - индикаторлар. Кен элементтерімен бай тіршілігіне қарай осы элементтердің концентраттарына айналады. Мысалыға осылай галмеялы өсімдік қодантасында өсімдіктің 21, 3% цинкке дейінгі құрғақ салмағының қайта есептеу кезінде жиналады. Ал галмейлі фиалкада цинктің 0, 37% на дейін. Селенмен байытылған тыңайтқыштарда өсіп шығатын астрагалдар (Astragalus) 4, 6%ға дейін құрайды. Селен қоламтада (зола) 0, 44% ға дейін құрғақ жерде құрайды. Катонганың кен аудандарындағы кроталярия қоламтадағы кобальттың 1, 77 пайызына дейін жинайды.
Серпентенидті тұқымда өсіп шығатын никельдің жоғарлатылған санын құрайтын - жартасты жауылма (бурачок скалистый). Өзінің түбір жүйесінен осы элементті 1, 5 %ға дейін шығарады. Катонганың мысты аймақтарында өсіп шығатын смолевка мысты 1, 2%дейін концентраттап, (құрғақ салмағына қайта есептелгенде) алады. Зерттелетін аймақтағы индикатор – өсімдіктердің көптеп дамуы өсім жабынына ерекше кейіп береді және тыңайтқыш астындағы көлбей жатасты горизонтындағы кен элементтерінің шоғырлы себілуіне мүмкіндік беретін белгі береді. Қорғасын цинкті минерализациялаудағы индикаторларға көбінесе галмеялы фиалка есептеледі. Бірақ кенді элеметпен байытылған тыңайтқыш өсімдіктің көбейуіне әсерін көрсетеді және табиғи морфологиясының бұзылуына әкеледі.
Ярутка Смолевка
Бурачок скалистый Кроталярия
Назар қойып тыңдағандарыңызға рахмет !!!
Скачать презентацию Пайдалы қазбалар кенорындарын іздеудің биогеохимиялық әдістері Орындаған Сағынбаев
Презентация Биогеохимия.pptx