Интенсивность и коэффициенты водной миграции.

Об интенсивности водной миграции нельзя судить по содержанию химического элемента в природных водах. Так, допустим, что в воде исследуемой реки содержится 10-2 г/л кремния и 5х10-5 г/л цинка. Следует ли из этого, что кремний более энергичный мигрант, чем цинк? Если судить по содержанию в воде, то кремний мигрирует энергичнее. С другой стороны, его намного больше в горных породах и почах, откуда он поступает в воды.

В 1917 г. американский ученый Смит разработал метод количественной оценки интенсивности водной миграции элементов, состоящий в сопоставлении среднего состава речных вод с составом горных пород. Таким путем была установлена последовательность выноса отдельных элементов при выветривании. Сопоставляя средний химический состав литосферы со средним химическим составом минеральной части рек. Б.Б.Полынов  (1956) показал, что элементы в воде обладают различной степенью подвижности. А.И.Перельман (на основе идей Б.Б.Полынова) предложил использовать для характеристики миграционной способности коэффициент водной миграции, равный отношению содержания элемента Х в минеральном остатке воды к его содержанию в горных породах дренируемых этими водами. Расчетная формула для Кх имеет следующий вид: Кх=мх х 100/а х nх  , где мх – количество элемента в водах, дренирующих породу, г/л; nх – количество того же элемента в в породе, дренируемой водами, %; а – сумма минеральных веществ, растворенных в оде, г/л.

Чем больше Кх, тем сильнее элемент выщелачивается из пород, тем интенсивнее его водная миграции. Используя данный коэффициент, можно сравнивать между собой интенсивность миграции распространенных и редких элементов. Кх характеризует водную миграцию в целом, он зависит не только от физико-химической, но и от биогенной миграции.

Коэффициент водной миграции показывает отношение количества элемента в воде к его содержанию в горной породе или почве, дренируемых этими водами. Расчетный коэффициент приобретает достоверность, если статистической обработке подвергнуто большое количество наблюдений. Указанные расчеты справедливы только в том случае, если дренируемая водой порода монолитная. В случае гетеролитной породы для расчета коэффициента водной миграции необходимо использовать величину среднего содержания химического элемента в дренируемой породе или в качестве эталона природы взять величину среднего содержания этого элемента в толще коры выветривания или кларк элемента.

А.И.Перельман для оценки интенсивности водной миграции (в окислительной и восстановительной сероводородной обстановке) предложил использовать следующие четыре градации коэффициента водной миграции: 1) очень сильная миграция Кх nх10 - nх100 (хлор, бор, бром, йод); 2)сильная миграция Кх 1-n - nх10(n 2) (кальций, натрий, магний, магний, железо, цинк, стронций и др.); 3) средняя миграция Кх 0,1-n - nх10(n5) (калий, фосфор, свинец, литий, кремний и др.); 4) слабая и очень слабая миграция 0,0n и меньше – алюминий, титан, платина, олово, цирконий и др.

Отношение коэффициентов водной миграции одного элемента в разных ландшафтах (или в разных частях ландшафта) позволяет судить о контрастности этого элемента. Одни элементы обладают высокой контрастностью (цинк, уран). Другие – низкой. Малоконтрастные элементы везде или энергично (сера, хлор) или очень слабо (цирконий, торий и др.) мигрируют. Если отношение близко к единице или равно ей, контрастность миграции элемента сравниваемых ландшафтов не выражена. Чем больше коэффициент контрастности Кк отличается от единицы, тем выше контрастность миграции данного элемента в разных ландшафтах.