Геохимические циклы
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ (а. geochemical cycles; н. geochemische Kreisprozesse, geochemischer Kreislauf; ф. cycles geochimiques; и. ciclos geoquimiсоs) — совокупность последовательно происходящих явлений и процессов, приводящих к круговороту химических элементов и их соединений в земной коре.
Впервые понятие геохимических циклов обосновал В. И. Вернадский (1922), который связывал историю химических элементов с последовательным преобразованием их соединений (минералов) в зависимости от различных термодинамических условий в разных частях земной коры. Постоянный круговорот химических элементов в земной коре определяется динамическим характером природных равновесий, непрерывным преобразованием вещества земной коры в процессах выветривания, осадкообразования, метаморфизма, магматизма.
Этот круговорот сопровождается разделением элементов, в наибольшей степени проявляющимся в биосфере при взаимодействии вещества литосферы, гидросферы и атмосферы и при определяющем участии живого вещества. Каждый химический элемент в соответствии с его химическими свойствами имеет свой геохимический цикл. Выделяют геохимические циклы различных масштабов, например циклы, связанные с биогеохимическим круговоротом элементов атмосферы, почв, грунтовых вод и живого вещества, или циклы преобразования пород в процессах выветривания-сноса-осадкообразования-выветривания (этот круговорот нередко называют малым геохимическим циклом), или, наконец, преобразование вещества земной коры в процессах выветривания-осадкообразования-метаморфизма-магматизма-выветривания (большой геохимический цикл).
Эти циклы взаимодействуют друг с другом, создавая в целом сложную систему путей миграции химических элементов. Мерой темпа круговорота и обмена веществ между отдельными резервуарами (магматические, метаморфические, осадочные породы, атмосфера, гидросфера, живое вещество) является среднее время пребывания элементов в них, представляющее частное от деления полной массы элемента в данном резервуаре на величину потока его из резервуара (или в резервуар — в стационарном состоянии эти величины равны друг другу), выраженного в единицах массы за единицу времени. Например, среднее время пребывания С в живом веществе 7-8 лет, свободного О2 в атмосфере 3800 лет, СО2 в атмосфере 6 лет, СО2 в океане около 330 лет, С в осадочных породах около 400 млн. лет. Представление о геохимическом цикле позволяет связать отдельные процессы в единую схему, составить схему распределения элементов в земной коре в целом, количественно описать основные пути миграции химических элементов.
