Файл: Крайнов, С. Р. Геохимия редких элементов в подземных водах (в связи с геохимическими поисками месторождений).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 106
Скачиваний: 0
тана. Метод модифицирован для под земных вод Л . Г . Логиновой (ИМГРЭ).
2.Фотометрический метод с арсеназо I I I . Определение производится также из сухих остатков вод (для концентрирования РЗЭ). Чувстви тельность определения 0, п—п мкг/л
внавеске. Метод модифицирован для подземных вод Л. Л. Галкиной [65].
3.Нейтронно-активацнонный ме тод. В настоящее время он наиболее широко используется американскими исследователями для определения РЗЭ в различных природных обра зованиях, в том числе и в природных
водах [241]. В СССР аналогичный метод разработан и опробован А. А. Абдуллаевым и А. П. Ким [1]. Чувствительность метода, но их дан ным, колеблется для разных ланта ноидов в пределах 1 0 " 7 — Ю - 1 1 г/мл.
В своих исследованиях мы исполь зовали два первых метода. Содер жания РЗЭ, обнаруженные нами в различных типах подземных и- по верхностных вод, показаны в табл. 33, а конкретные анализы вод, содержа щих РЗЭ, приведены в табл. 34. Из этих таблиц видно, что амплитуда содержаний РЗЭ в природных водах весьма значительна — от долей мик рограммов на литр до п-100 мкг/л. Далее рассмотрим особенности рас пределения РЗЭ в отдельных гео химических типах подземных вод.
Щ е л о ч н ы е |
п о д з е м н ы е |
||
в о д ы |
а г п а и т о в ы х |
н е |
|
ф е л и н о в ы х |
с и е н и т о в . |
Во |
|
прос о существовании и миграции РЗЭ в щелочных подземных водах достаточно важен, так как наиболее значительные концентрации РЗЭ при урочены к щелочным породам, кото рые, с одной стороны, являются гео химическими концентраторами РЗЭ, а с другой, — источником этих эле ментов для формирования остаточ ных и осадочных месторождений РЗЭ.
а
о,
о
о
о о
05
со ft
its
ЫИ
к
Pc
89
2 I |
I |
I |
I I
I I I I
о
I I
I I
2 |
|
« 5 |
|
I |
|
2 2 |
|
о о |
|
2 |
|
|
о 8 |
||
О |
I8 |
||
о |
I |
ö l |
О |
о |
О |
||
о |
и ' |
К |
|
о |
|
« 8 |
|
К |
|
|
|
fо |
с |
• |
О |
|
|
сТ |
- |
3 |
|
|
|
в |
. S |
|
|
|
|
В |
В |
|
|
|
|
га |
- |
|
Л |
|
|
о, |
S |
|
|
|
Ян |
Pc |
• В |
|||
|
а*ва |
|
|||
|
|
S |
в - |
|
|
о Я |
|
S в |
s |
|
|
|
ggp. |
|
|||
«Ig |
|
nI |
ïо°н |
|
|
S U |
|
is S |
|
s a |
|
|
|
|
» в |
||
в в |
- |
В о _ |
К га |
||
HOW |
|
|
|
-, аЗ |
|
В И З |
g |
g |
|
ta |
А о • |
|
|
«S g |
|||
° |
5 M » H t, |
||||
g о о в |
|
о 3 к |
|||
|
Ö |
ft |
•< «га^ |
||
л - о
в. и га . о й « °
РдРс Й
°SВБ XлBгаPc
зИ
зз «
о о " г а S « ° o
в л H S hPcoA
90
|
|
|
|
Химический |
состав подземных |
п поверхностных вод, |
|||
|
|
|
|
Подземные воды массива агпаптовых нефелиновых сиенитов |
|||||
Компоненты и пока |
|
|
(воды горных выработок) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
затели |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 (53) |
|
|
2 (50) |
|
3 (4 0) |
Na+ + |
K + |
|
|
208 |
|
|
162 |
|
73 |
К + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mg2+ |
|
|
|
1,6 |
|
|
1 |
|
1 |
Са2+ |
|
|
|
6 |
|
|
Не обн. |
|
Не обн. |
c i - |
|
|
|
4 |
|
|
7 |
|
4 |
sog- |
|
|
|
2 |
|
|
52 |
|
8 |
HCOg- |
|
|
218 |
|
|
161 |
|
72 |
|
c o r |
|
|
|
50 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
35 |
|
6 |
||
F - |
|
|
|
75 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
37,5 |
|
30 |
||
2 РЗЭ |
|
|
0,6642 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
0,463 |
|
0,5619 |
|||
Y |
|
|
|
0.0163 |
|
|
0,0163 |
|
0,0106 |
Y B |
|
|
|
0,0021 |
|
• |
0,0015 |
|
0,0013 |
L a |
|
|
|
0,2633 |
|
|
0,0275 |
|
0,2119 |
Ce |
|
|
|
0,3825 |
|
|
0,4178 |
|
0,3383 |
Ce |
|
|
|
23.6 |
|
|
25,6 |
|
31,9 |
Y |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
9,9 |
|
|
>9,4 |
|
9,0 |
|
pH |
|
|
|
|
|
|
|||
Температура, ? C . . |
|
627 |
|
|
509,5 |
|
229,5 |
||
Мпнерализация |
. . |
|
|
|
|
||||
Формула химическо |
|
F 4 3 H C O | e C O ? 7 |
„ |
|
H C 0 3 s e F a 7 C O ? e |
|
F 4 8 H C 0 f e C 0 f |
||
го |
состава . . . . |
М ° ' 6 2 |
(Na+Ювв |
|
° ' Б |
( N a + K ) S 7 |
М ° ' 2 3 |
( N a + K ) 9 7 |
|
|
|
|
М |
||||||
|
Т ермальные воды Памира |
|
Компоненты и пока |
|
|
затели |
|
|
азотные |
углекислые |
углекисло-азотные |
Na + + K+ |
173 |
898 |
78 |
К + |
|
|
|
Mg2+ |
1 |
23 |
И |
Са2+ |
10 |
112 |
217 |
C l " |
57 |
89 |
18 |
s o r |
184 |
122 |
70 |
н с о 3 - |
167 |
2530 |
812 |
c o r |
6 |
1,0 |
1,0 |
F - |
17,5 |
||
2 РЗЭ |
0,015 |
0,015 |
0,017 |
Y
Yb
|
|
|
|
|
|
|
|
91 |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
34 |
содержащих пттрпй и редкоземельные элементы (мг/л) |
|
|
|
|||||
|
Подземные воды редкоземельно-полиметаллических |
месторождений |
|
|||||
|
|
|
(воды горных |
выработок) |
|
|
|
|
|
4 (172) |
1 (147) |
|
2(148) |
|
3 (149) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
52 |
|
|
|
|
|
Не обн. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.5 |
|
19 |
|
4 |
|
7 |
|
|
|
|
|
34 |
|
|||
|
0,8 |
|
63 |
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|||
|
4,6 |
|
4 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
52 |
|
|||
|
2 |
|
22 |
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
65 |
|
|||
|
60 |
|
265 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
9 |
|
1,4 |
|
Не обн. |
|
1,1 |
|
|
18 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
0,143 |
|
0,046 |
|
||
|
0,5543 |
|
0,022 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
0,0196 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0007 |
|
0,001 |
|
<0,001 |
|
|
|
|
0,1958 |
|
|
|
|
|
||
|
0,3382 |
|
0,001 |
|
<0,001 |
|
|
|
|
17,2 |
|
|
|
|
|
7,0 |
|
|
9,1 |
|
7,7 |
|
6,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
178 |
|
400 |
|
100 |
|
180 |
|
|
|
|
|
SO{7 HCOgs |
||||
|
H C O | 0 F 3 8 C O L |
|
HCO| 7 SOg |
|
SOf 3 HCOi |
|||
М, |
M,0 , 4 |
M0 > : |
M,0,18 • C a 7 3 M g |
|
||||
Cae 3 Mg3 o |
Ca6 3 Mg2 4 |
2 7 |
||||||
0,2 |
(Na+K)„i |
|
|
|
|
|||
П р о д о л ж е н и е т а б л . 34
Воды соляных (содовых) озер Памира
30308 |
24683 |
14311 |
|
1880 |
1230 |
635 |
|
23 |
|||
21 |
137 |
||
Не обн. |
|||
Не обн. |
37 |
||
8600 |
|||
25300 |
17100 |
||
8547 |
|||
10590 |
9393 |
||
2152 |
|||
7481 |
20646 |
||
5102 |
|||
7902 |
2084 |
||
1,5 |
|||
2 |
1.2 |
0,234 |
|
0,448 |
0,240 |
||
|
|
92
|
Термальные воды Памира |
|
Компоненты и пока |
|
|
затели |
|
|
азотные |
углекислые |
углекислоазотныс |
L a
Ce
Ce
Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8,7 |
|
|
|
|
6,7 |
|
|
6,3 |
|
||
PH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Температура, |
°C . . |
|
|
|
|
64 |
|
|
|
|
37,5 |
|
|
37 |
|
||||||
Мпнералпзащін . . |
|
|
|
|
690 |
|
|
|
|
3807 |
|
|
1274 |
|
|||||||
Формула |
химическо |
|
|
SOIJ-ICOlo |
|
|
HCOI.SOI |
|
HCOfeSOj |
||||||||||||
го |
состава . . . . |
|
|
|
м |
|
|
||||||||||||||
|
M ° ' 7 " ( N a + K ) 9 2 |
, М з ' 8 |
|
( N a + K ) 8 4 |
Ш і , а 7 C a 7 1 ( N a - j - K ) 2 3 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
В связп с этим установление |
осо |
пород нефелина) эти воды обычно |
|||||||||||||||||||
бенностей |
|
водной |
миграции |
РЗЭ |
имеют щелочную реакцию; их pH |
||||||||||||||||
в щелочных водах необходимо как |
изменяется от 6,6—7 в верхних го |
||||||||||||||||||||
для |
разработки гидрогеохпмических |
ризонтах до 10—12 в нижних. |
|
||||||||||||||||||
методов |
поисков, |
так |
п для |
реше |
У нас были достаточно |
веские ос |
|||||||||||||||
ния вопросов экзогенного рудо- |
нования ожидать |
высокие |
концент |
||||||||||||||||||
образования. |
Поэтому |
нами |
было |
рации РЗЭ в щелочных грунтовых во |
|||||||||||||||||
проведено специальное изучение гео |
дах |
агпаитовых |
нефелиновых |
сие |
|||||||||||||||||
химии |
РЗЭ |
|
в водах |
Ловозерского |
нитов. Из химии РЗЭ известно, что |
||||||||||||||||
массива агпаитовых нефелиновых си |
они |
являются не |
только |
|
элемента- |
||||||||||||||||
енитов, |
характеризующегося |
повы |
ми-гпдролизатами, но и элемента - |
||||||||||||||||||
шенными |
содержаниями |
РЗЭ |
(осо |
мн-комплексообразователями |
[249]. |
||||||||||||||||
бенно цериевой группы) п относи |
Предварительный |
анализ |
возможно |
||||||||||||||||||
тельно |
широким |
распространением |
стей комплексообразования |
РЗЭ по |
|||||||||||||||||
щелочных |
вод. Особенностью |
рас |
зволил установить среди них наи |
||||||||||||||||||
пределения |
РЗЭ в агпаитовых |
нефе |
более сильные комплексообразовате- |
||||||||||||||||||
линовых |
сиенитах |
является |
преоб |
ли. Мы уже отмечали (см. главу I I ) , |
|||||||||||||||||
ладание в их составе элементов це |
что |
комплексообразующая |
способ |
||||||||||||||||||
риевой |
группы [69]. Среднее |
отно- |
ность элементов-комплексообразова- |
||||||||||||||||||
|
S Се |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
телей (с преобладанием ионного типа |
||||||||||
шение |
|
в |
различных |
петрогра |
связи) увеличивается с ростом их |
||||||||||||||||
фических |
разностях |
этих |
пород |
ко |
электроотрицательно стей, |
|
падением |
||||||||||||||
основности и уменьшением |
ПР гид |
||||||||||||||||||||
леблется |
от |
|
1,6 в |
породах |
I I I ин |
||||||||||||||||
|
роокиси (табл. 35). |
|
|
|
|||||||||||||||||
трузивной фазы до 21 в породах I I |
|
|
|
||||||||||||||||||
Следовательно, |
способность |
РЗЭ |
|||||||||||||||||||
интрузивной |
фазы. |
Состав |
подзем |
||||||||||||||||||
ных |
вод |
агпаитовых |
нефелиновых |
к комплексообразованию должна уве |
|||||||||||||||||
сиенитов НС03 (С03 )—F—Na при ми |
личиваться в ряду: L a 3 + |
<С Се э + < |
|||||||||||||||||||
нимальном |
количестве |
кальция |
и |
< Y 3 + |
< Y b 3 + < С е 4 + . |
|
|
|
|||||||||||||
Для |
определения РЗЭ нами |
было |
|||||||||||||||||||
сульфат-иона. В |
соответствии |
с вы |
|||||||||||||||||||
отобрано 30 |
проб |
подземных |
грун |
||||||||||||||||||
сокой щелочностью |
пород |
|
(преобла |
||||||||||||||||||
|
товых |
вод |
Ловозерского |
массива. |
|||||||||||||||||
дание в составе отдельных |
разностей |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
93
П р о д о л ж е н и е т а б л . 34
Воды соляных (содовых) озер Памира
|
9,0-9,8 |
|
|
8,6 |
|
|
|
9,8 |
|
|
|||
|
|
81652 |
|
|
74085 |
|
|
|
38835 |
|
|
||
|
C15 4C01QSOÎ7 |
|
CWHCOgiSObCO? |
|
Cl 3 9SOf 8 CO| 7 |
|
|||||||
M 81,6 |
( N a + Ю м о |
|
M, |
( N a + K ) 9 9 |
|
|
M:38,7 ( N a + K ) 1 0 0 |
|
|||||
Большая часть этих проб принадле |
вод ~15% . Из большого числа РЗЭ |
||||||||||||
жит участкам, породы которых обо |
в водах агнаитовых нефелиновых си |
||||||||||||
гащены РЗЭ. Определение РЗЭ было |
енитов |
Л. Г. Логиновой |
количест |
||||||||||
проведено Л. Г. Логиновой (ИМГРЭ) |
венно были обнаружены La, Ce, Yb, |
||||||||||||
из сухих остатков вод количественно |
Y. Сумма РЗЭ в отдельных пробах |
||||||||||||
спектрально на приборе ДФС-13 с ре |
вод |
достигала |
500—600 мкг/л, |
при |
|||||||||
шеткой |
600 мм при ширине щели |
этом максимальные содержания РЗЭ |
|||||||||||
спектрографа 0,01 мм. Для |
опре |
были обнаружены в щелочных (pH > |
|||||||||||
деления |
использовались |
синтети |
> 9) и |
минерализованных |
(минера |
||||||||
ческие |
эталонные |
порошки, |
близкие |
лизация 1—3 г/л) водах. Спектраль |
|||||||||
по составу к испытуемым водам п |
ный метод из сухих остатков не по |
||||||||||||
содержащие |
различные |
количества |
зволил |
количественно |
определить |
||||||||
РЗЭ. Почернение аналитических ли |
РЗЭ в наиболее щелочных (pH 10— |
||||||||||||
ний и фон спектра пробы измеря |
12) |
и минерализованных |
(минера |
||||||||||
лись |
на |
|
микрофотометре |
МФ-2 |
лизация 3—50 г/л) водах горных вы |
||||||||
(табл. 36). |
|
|
|
|
работок |
Ловозерского |
массива, |
но |
|||||
Точность |
применявшегося |
количе |
полуколичественное |
определение, |
|||||||||
ственного |
спектрального |
метода оп |
проведенное различными |
методами |
|||||||||
ределения |
РЗЭ в |
сухих |
остатках |
(спектральный, |
колориметрический, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
35 |
|
|
|
|
Фпзпко-хпмическпе параметры некоторых РЗЭ |
|
|
|
|||||||
Показатели
Электроотрицателъность, ккал/г-атом .
pH |
гидролиза |
. . . . |
ПР |
гидроокиси . . . . |
|
Ь а З + |
СеЗ + |
Се4+ |
Т Ь З + |
|
|
147 |
150-160 |
190 |
152 |
160 |
|
7,5 - 8 |
7,0-7,5 |
< 2 |
6 - 6, 5 |
6,5-7 |
.0 |
< г а • 10-21 О - Ю - 2 2 |
я • Ю-*8 |
п • Ю - " |
|
|
|