6 дәріс Ландшафт геохимиясы мен геофизикасы
жүктеу/скачать 155 Kb.
|
6 лекция
|
№6 дәріс Ландшафт геохимиясы мен геофизикасы Геохимия ғылымы ХХ ғ. алғашқы жылдарынан бастап дамыды. Геохимия геология ғылымымен бірлесе дами отырып, мынандай салалар пайда болды: литосфера геохимиясы, ш.гінді жыныстар геохимиясы, % үгілу бетіні! геохимиясы. Кейінірек оның құрамында гидросфераға жəне оның құрамдас бөліктеріне байланысты мынадай салалар қалыптасты: м-хиттар геохимиясы, жерасты сулар геохимиясы. Геохимия биосферада: биосфераның химиялық құрылымы, геохимиялық экология пəндері арқылы қолданылады. Биосфера геохимиясымен ең көп айналысқан академик В.И. Вернадский. 1926 жылы шыққан «Биосфера» туралы екі томдық еңбегінде биосферадағы тірі жəне өлі заттардың химиялық құрамы, химиялық элементтердің миграциясы туралы көп мəселелерді қарастырды. XX ғ. 20-30 жж. Геохимия ландшафтану ғылымына енді. Ландшафтану геохмиясының негізін қалаушылар – В.И. Вернадский, А.Е. Ферсман, Б.Б. Полынов, М.А. Глазовская, А.Л. Перельман. Геохимия ғылым ретінде химияның заңдарына сүйенеді. Ол заңдар ландшафтыдағы механикалық, физикалық, химиялық заңдылықтарын ашып, химиялық элементтерінің миграциясын анықтауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, ландшафт геохимиясы геохимия ғылымының дамуына да өз үлесін қосты. – Ландшафттағы химиялық элементтердің вертикальды миграциясының заңдылықтары ашылды. – Ландшафттағы ең маңыздысы геохимиялық үдеріске сипаттама берді. – Ландшафттағы химиялық элементтердің, су, биогендік миграцияларының заңдылықтары анықталды. – Ландшафттың элементарлық түрлері анықталды. Мысалы: фация. – Ландшафтты құрайтын жеке компоненттерінің арасындағы геохимиялық байланыстың жеке түрлерін анықтады. Геохимияның ланшафттанумен бірігуі көптеген ғылыми теориялық мəселелердің шешілуіне көмектесті. Академик В.И. Вернадскийдің тірі заттардың ландшафттағы жетекші рөлі 53 туралы көзқарасы геохимиялық əдістер қолдану арқылы негізделді. Ландшафт геохимиясы күрделі ғылым. Ол геология, география, ландшафттану жəне жалпы химия ғылымдарының интеграциясының нəтижесінде құрылды. Ландшафттық-геохимиялық зерттеу əдістемелерінің негізгі мазмұны мыналар: – Элементарлы ландшафттардың негізгі компонентерінің химиялық құрамына талдау жасау (негізгі компоненттері: тау жыныстары, тропикалық өсімдіктер жəне жануарлар). – Ландшафтты құрайтын элементтердің тік немесе вертикальды геохимиялық қималарын салыстыру. Ландшафттың геохимиялық зерттеу əдістемелері көптеген ғалымдардың еңбектерінде қолданылды. Олар: Б.Б. Полынов, В.А. Ковда, А.И. Трольцкий, И.В. Базилевич жəне т.б. Геохимиялық зерттеу əдістемелері көптеген ғылым салаларында қолданылады: минерология, гидрология, геология ғылымдарының зерттеу жұмыстарында. Көптеген талдаулардың нəтижелері есептеу математикасының жоспарлау əдістемесін жобалаудың əдіс тəсілдерін қолданды. Ландшафтының геохимиялық зерттеу жұмыстары мақсаты мен бағытына байланысты əр түрлі мазмұнда жүргізілді. Мысалы: пайдалы қазбаларды барлау жұмыстары, адамдар мен жануарлардағы эндимикті аурулардың себептерін іздеу. Милиоративтік санитарлық курорттық т.б. Ландшафттық геохимиялық зерттеудің бірнеше түрлері, бағыттары: – Ұйымдастыру кезеңі. – Ландшафттық геохимиялық қима жасау жəне материал жинау. – Химияның спектральдық минералогиялық, т.б. зерттеу жұмыстары. – Далалық жəне лабороториялық жұмыстардың математикасын өңдеу жəне зерттеу аумағының ландшафттық геохимиясының картасын түсіру. Ландшафт географиялық қабықты түзетін заттардан пайда болағандықтан, олардың құрамындағы химиялық элементтер литосферадан, атмосферадан, гидросферадан жəне биосферадан жинақталады. Ландшафттағы химиялық элементтер негізгі жəне қосалқы элементтер болып бөлінеді. 54 Негізгілері: оттегі, кремний, алюминий, темір, кальций, натрий, калий, марганец, көміртегі, сутегі, азот, күкірт, фосфор, хлор элементтері. Менделеев кестесіндегі қалған элементтер қосалқы элементтер болып табылады. Ландшафттағы химиялық элементтер белсенділігіне байланысты екі топқа бөлінеді. 1-белсенді түрде (тез) орын ауыстыратын элементтер (Ca, Na, Mg, Al, Fe, P, S, Cl, K, Mn, Zn, Co, Ni, Va, O, H, C, N т.б.). 2-орын ауыстыру белсенділігі төмен элементтер: цирконий, рутений, радий, тантал, торий, платина, литий , ниобий т.б. Ландшафттағы химиялық элементтердің орын ауыстыруы көптеген факторларға байланысты. Олар: 1) элементтің химиялық қасиеті (оның химиялық реакцияларға түсіп, тұз, қышқыл, оксид түзуі); 2) химиялық таралуы (географиялық ортаға байланыстылығы); 3) қандай заттың құрамында болатындығы (шақпақ тасты жыныстардың кристалдық торы берік болғандықтан, ондағы химиялық элемент баяу, немесе нашар орын ауыстырады). Ландшафттағы химиялық элементтердің орын ауыстыруы мына жолдармен жүреді: – механикалық; – биологиялық; – ауа; – су арқылы. – Механикалық орын ауыстыру ағын су, жел, мұздық, жанартау, гейзер арқылы жүзеге асырылады. Жер беті ландшафттарын түзетін химиялық элементтер үздіксіз механикалық орын ауыстырады, олардың қарқыны: тау жыныстарының литосфералық, минералдық құрамына, үгілгіштігіне, шайылғыштығына байланысты болады. – Биогендік орын ауыстыру екі түрлі процестің нəтижесінде жүреді: 1) фотосинтез; 2) хемосинтез. 55 Жоғарғы сатыдағы жас өсімдіктердің, балдырлардың, фотосинтездік бактериялардың күн энергиясын сіңіріп, су жəне минералдық заттардың көмегімен күрделі органикалық заттар түзуін фотосинтез процесі деп атайды. CO2+H2O=C(H2O)+O2+120 ккал/моль. Микроорганизмдердің тотығу барысында бөлінген энергияны пайдаланып, көмірқышқыл газынан, судан, минералды заттардан органикалық заттар түзуін хемосинтез деп атайды. Биологиялық зат айналымының барысында ландшафт жаңарып, жетіледі. Биологиялық əдіс айналымының қарқыны ландшафттағы жетімсіз жəне артық элементтерге байланысты болады. Жетімсіз элементтер: O, N, P, K, Ca, Mg, Cu, Co, J, F, Mo, Zn, Mn т.б. Артық элементтер: Cl, S, Na, Cu, Ni, Fe, F т.б. – Ландшафтты қоршаған ауада орын ауыстыратындарға: O, H, C, N, J кіреді, бұлармен бірге ауаға түрліше жолдармен HCO3, SO4, Cl, Ca, Mg, Na кіреді. – Сумен химиялық элементтердіңорын ауыстыруы – олардың ерігіштігіне байланысты. Тез еритін элементтер: S, Cl. Гипс, мирабилит, ас тұзы тез ериді (ылғалды климаттық белдеулерге S пен Cl жетімсіз болады). Орташа еритіндерге: Ca, Mg, Na, F жатады. Суда нашар еритін элементтерге: Si, K, P жатады. Əр түрлі ландшафт типтерінде белгілі бір химиялық элементтер жинақталады: оларды типоморфты химиялық элементтері деп атайды. Мысалы: шөл, шөлейт: Cl, S, Na; орман зонасы: Ca, Al, Fe; тундра: H, Al, Fe. Ландшафт геофизикасы табиғи территориялық кешендерге тəн үрдістер мен құбылыстардың жалпы физикалық қасиеттерін зерттейтін ландшафттанудың бөлімі. Ландшафт геофизикасының зерттеу пəні табиғи территориялық кешендердің жалпы физикалық қасиеттері, үрдістер мен құбылыстар, олардың элементарлық бөлшектері жəне кеңістік пен уақыт бойынша өзгеретін басқа да құрылымдар. Ландшафт геофизикасының негізгі міндеттері: 1. Табиғи территориялық 56 кешендердегі құбылыстар мен үрдістердің ерекшеліктері мен заңдылықтарын зерттеу. 2. Табиғи территориялық кешендердің өзара байланысын зерттеу. Ландшафт геофизикасының тəжірибелік мəні: ресурстық геомассаларды зерттеу жəне анықтау. Ресурсты геомассаларға фитомасса, зоомасса, ылғалдылық жатады. Ландшафт геофизикасының салалары: ландшафт радиофизикасы, ландшафт оптикасы. Бұлар табиғи территориялық кешендегі зондылауда қолданылады. Ландшафт геофизикасы ғылыми пəн болып табылады. Оның негізін салған ғалымдар: Б.Б. Полынов, А.И. Перельман, Н.Л. Беручашвили. Ландшафт геофизикасы ландшафт геохимиясымен тығыз байланысты. Олар биомасса мен оның өнімділігін биологиялық айналымды, су миграциясы мен ылғал айналымын бірігіп зерттейді. Ландшафт геофизикасы терминін алғаш рет Д.Л. Арманд ұсынған. Ландшафт геофизикасының зерттеу жұмыстары СССР ғылым академиясының география институтында, Тынық мұхит география институтында, Львов жəне Киев университетінде XX ғ 60-70 жылдарынан бастап жүргізді. 1971 жылдан бастап МГУ-дың география кафедрасында ландшафт геофизикасынан лекция оқыла басталды. Ландшафт геофизикасынан тұңғыш рет 1972-1974 жылы оқулықтар шығарылды. Табиғи территориялық кешен кеңістік жəне уақыт категорияларымен сипатталады. Бұлар объектілер мен құбылыстарды сипаттайтын нақты шамалар болып табылады. Өйткені ландшафт кеңістікте таралып уақыт бойынша өмір сүреді. Табиғи территориялық кешен горизонтальды шекаралары бірнеше түрге бөлінеді: дивергентті, конвергентті, градиентті, процестік Дивергентті шекараға белгілі бір ағынды бөлетін шекараларға жатады (су, мен заттар ағыны). Конвергентті шекараға керісінше ағындардың бірігу аймақтарында болады. Бұлар ойыс жерге сəйкес. Градиентті шекараға ландшафт параметрлерінің ең жоғарғы өзгеру зоналары сəйкес келеді. Мысалы: құрлық пен мұхит арасындағы, орман мен дала 57 зонасы арасындағы шекара. Процестік шекара ландшафттағыағы құбылыстың, үрдістің өзгерісін көрсетеді. Ландшафттардағы шекаралар түрлері: – нақты (мұхит бойынша); – анық (құрлық бойынша); – экотонды (биіктік бойынша); – аралық (бір табиғи кешен басқа екінші табиғи кешен арасында шек болуы мүмкін). Табиғи территориялық кешендердің вертикальды шекарасы ғылымда аз зерттелген. Оны зерттеген ғалым А.Д. Ретеюм. Ол ландашфттың жоғары шекарасы ретінде ауа райы мен климат қалыптасатын атмосфераның төменгі қабатын (0,8-2 км) алады. К.Н. Дьяконов жоғары шекара ретінде ауа райының жəне желдің қалыптасатын биіктігін алады, төменгі шекара ретінде 4 метрге дейінгі тереңдікті алады. А.Г. Исаченко жоғары шекараның əр жерде əр түрлі болатындығын айтады. Табиғи территориялық кешеннің негізгі қасиеттері байқалатын аудан оның аумағы болып саналады. Яғни, олар бірнеше түрге бөлінеді: 1) тропиктік жəне субтропиктік ормандар 2) қоңыржай белдеу ормандары 3) орманды тундра жəне субэкваторлық ормандар 4) қоңыржай жəне субтропиктік белдеулердегі аралас жəне орта биіктіктегі ормандар 5) бұталы жəне шөптесінді өсімдік формациялары 6) тропиктік жəне арктикалық шөлдер жəне шөлейттер. Ландшафтта табиғи территориялық кешеннің уақыт бойынша өзгеруі екі шекара арқылы байқалады: бастапқы, соңғы. Барлық ландшафттар өмір сүруі бойынша үш топқа бөлінеді: қысқа орташа, ұзақ мерзімді өмір сүретін ландшафттар. – Өмір сүру уақыты қысқа ландшафттарға он жылға дейінгі фация жатады. 58 Олардың өзгеруі геоморфологиялық үдеріске байланысты. – Өмір сүру уақыты мың жылға дейінгі уақыт. Көбінесе таулы жерлер жатады. Ол тек қана геоморфология емес топырақ жəне басқа компоненттер. – Мың жылдан асатын ландшафтылар жатады. Бұлар көбінесе жазық жерлерде кездесетін ландшафтылар. Географияда соңғы жылдарда табиғи территориялы кешендердің уақыт бойынша көп көңіл бөлінеді. Д.Л. Арманд жəне Таргульян жылы географияға «сипаттамалық уақыт» деген ұғымды енгізген жəне оны ең маңызды үрдістер мен құбылыстарға байланысты жіктеді. Осыған байланысты бірнеше қорытынды жасауға болады: – Жоғары жиілікті уақыт тербелістері бір тəуліктің ішінде болатын құбылыстарға тəн. Мысалы: температурасының ылғалды желдің жылдамдығының өзгерісі. – Орта жиілікті бір жылға дейінгі болатын құбылыстарға тəн. Бір жылдың ішіндегі өсімдіктер өзгерісі, өсімдіктер өседі, өнеді. – Төменгі жиілікті бір жылдан асатын уақыттың ішінде болатын ормандағы ағаш фитомассасының өзгерісі, топырақтың өзгерісі. Табиғи территориялы кешеннің жағдайы деп белгілі бір уақыт аралығындағы табиғи компоненттердің баланстық жағдайын айтады. Табиғи территориялы кешенді мына түрлерге бөлуге болады: 1) қысқа мерзімді жағдай тəулік ішіндегі; 2) орташа уақыттық жағдай (бір тəуліктен бір жылға дейінгі уақыт, жыл маусымдағы); 3) ұзақ (бір жылдан артық, климатты циклдермен байланысты). Уақыт пен кеңістік табиғи территориялы кешеннің ең маңызды физикалық қасиеттері. Табиғи территориялы кешеннің нақты шекаралары жер бетінде анық байқалады. Одан төмен немесе жоғары табиғи территориялы кешен арасындаға өзгерістер азая түседі. Ландшафтының төменгі шекарасы кейде топырақ пен негізгі жыныстардың арасында, кейде шөгінді жыныстар мен грунд суының арасында жүргізіледі. Табиғи территориялы кешен өзінің өмір сүру уақыты бойынша жүргізілген құбылыстар мен үдерістерге талдау жасау арқылы, табиғи территориялы кешеннің жағдайын айшықтауға болады. 59 Тақырып бойынша сұрақтар: 1. Ландшафт геохимиясы мен геофизикасының негізін салушы ғалымдарды ата. 2. Ландшафттық – геохимилық зерттеу əдістемелері жəне бағыттары қандай? 3. Ландшафттағы белсенді элементтерге не жатады? 4. Химиялық элементтер миграциясы қандай жолдармен жүргізіледі? 5. Ландшафт геофизикасы не зерттейді? 6. Табиғи – территориялық кешендер шекараларының қандай түрлері бар? Əдебиеттер 1. Беручашвили Н.Л. Геофизика ландшафта. М., Высшая школа, 1990. 2. Касимов Н.С. Геохимия ландшафтов. М., Наука, 1999. 3. Молдағұлов Н. Ландшафттану негіздері жəне Қазақстанның ландшафт географиясы. Алматы, Рауан, 1994. 4. Исченко А.Г. основы ландшафтоведения и физико-географическое районирование. М., Высшая школа, 1991. жүктеу/скачать 155 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|