Файл: Крайнов, С. Р. Геохимия редких элементов в подземных водах (в связи с геохимическими поисками месторождений).pdf

70

70

70

60

60

•

60

50

50

•

50

40

40

-

40

30

30

•

30

20

20 •

20

10

1С •

10

j мг/л

J мг/л

J мг/л

О 2 4 6 6 Ю МО

2 4

2 4 6

ІО 40

2

4

6

6

ІО >I0

j мг/л

0

JM2/H

0 2 4

6 8

10

Jмг/л

2

4 6

8

10

12 14

16

->мг/л

'

2 4 6

0

100

%

1

1

90

SOI-

П І

SO

80

70

a

70

60

60

50

50

50

40

40 N—,

40

40

[ - 1

30

30

30

30

20

20

20

20

-

10

10

10

Ю- — 1 _ Г ~ П — ,

О

1

1,5

2

2.5 3

3.5 4

^иг/л

о

г/л

о

1,5 2 2.5

3

' н г ' л

0

J e

П

і

,1 і 'HZ/J7

<U5

<0.5 1 1,5 2 2.5 3

>3

<0.5 I

<0,5

1

1,5 2

2.5

3

Рпс.

39.

регионов.

I — литий; а •

Большой Кавказ (ті = 230);

б — Памир (п ••

23); в — Малый Кавказ (п =

205); г •

Карпаты

(п =

277);

Ѳ — Чешский

массив

(п = 66);

е — Францияя (п(п== 20);; ж— НоваяHoi

Зелан­

дия

(п =

67). I I — рубидии: а—Большой

Кавказ

(п = 224); бб——Новаяя

Зеландияш (п = 78),

I I I — ц е з и й : а — Большой Кавказ (п =

229); б

Новая Зеландия

(гг = 76).

лекпслые и термальные воды, обо­

в районах распространения гало­

гащенные литием, рубидием, цезием.

генных

образований

[164],

[167].

В подавляющем большинстве случаев

За

рубежом — это Новая

Зеландия,

это области альпийского тектономаг-

Япония, западные штаты США. Со­

матизма. В СССР это Кавказ,

Кар­

держания редких щелочных

элемен­

паты и др. Здесь углекислые

воды,

тов в термальных водах этих регио­

обогащенные редкими щелочными эле­

нов составляют: в Японии, по дан­

ментами,

наиболее часто

формиру­

ным Я . Узумаса [441], L i 55,8 (ист.

ются в районах

позднечетвертичного

Арима), Rb 10,0, Cs 6,2

мг/л (ист.

и

современного

магматизма,

зонах

Футамата); в Новой Зеландии, по

неотектонических движений, а также

данным

Р. М. Гольдинг

и М. Спир

Т а б л и ц а 50

Химический состав углекислых и термальных вод с высокими содержаниями редких щелочных

элементов

Кристаллические породы

Песчаяо-сланцевые,

Кавказ, ист. I

Чешский массив.

Центральное

плато

Кавказ,

Кавказ,

Фраытишковы

Франции, ист.

ист. з

ист. 2

Лазне. Глаубер IV

Ройят

16

13,1

50

18,5

99,8

12,0

22

13,0

1,5

2,0

3,1

2,64

4,35

2,6

1637

6491

1398

1400

1768

78

159,7

179

171

600

407

538,9

391

315

380

115

145,6

117

95

68

1360

2451

1068

2010

3936

306

10 242

110

65

2724

2354

2298

2305

921

1900

908,2

1500

6,7

6,2

6,6

52

85,5

193,5

29,5

39,3

230,8

0,57

0,46

1,19

М6

,

НСО|„С1

4 3

М.

S O ç 2 , 7 C l a i

I-ICOg4 ClJ 3

Мв,о

CleoHCOfo

М7

,і

C l 8 7 H C O ? z

M g e

L i 4

7 (Na +

K ) 7 0

(Na + K ) 7 5 C a 1 7

(Na + K)ei Са 1 Б

6 '°'(Na + K ) 7 8 C a j B

23,5' (Na + K ) 8 3 C a 8

Данные автора

[417]

[440]

Данные

автора

139

[380] л А. Эллис и С. Вильсон [368],

Кавказа

показало, что в зонах со­

L i 24; Rb 7,7; Cs 4,7 мг/кг; в запад­

временных глубинных разломов весь­

ных штатах США, по данным Д. Уайт

ма часто концентрируются углеки­

Е.Андерсон, Д. Груббс [285] и А. Эл­

слые воды, наиболее обогащенные

лис

[323, 323 а], L i 321; Rb 100;

хлором и редкимп элементами (в про­

Cs

20 мг/кг (Солтон-Си). Имеются

центном

выражении).

сведения,

что аналогично

высокие

Преобладающей

формой

нахожде­

содержания цезия (15—20 мг/л) уста­

ния редких щелочных элементов в

новлены в термальных водах Чили.

углекислых водах являются их про­

В редких случаях углекислые воды,

стые

катионы

(табл. 51).

обогащенные редкимищелочными эле­

Для

углекислых вод

характерно

ментами,

формируются н в структу­

возрастание

содержаний

лития,

ру­

рах

вне современного

и позднечет-

бидия, цезия с увеличением минера­

вертичного магматизма

(Памир — Cs

лизации этих вод (рис. 40). Поэтому

1,15 мг/л; Тянь-Шань —Cs 1,12 мг/л,

в общей

схеме

гидрогеохимнческой

Забайкалье — L i 18,9 мг/л). Специфи­

зональности

углекислых

вод любого

ческой

особенностью этих

областей

района при прочих равных

условиях

является интенсивное проявление не­

наиболее обогащены редкими щелоч­

отектонических процессов. В гидро­

ными

элементами

минерализованные

геологическом отношении углекислые

C l - H C O g - N a

и Н С О з - C l - N a

во­

воды, обогащенные

редкими щелоч­

ды нижних

гпдрогеохпмнческих зон

ными

элементами,

обычно

приуро­

(табл. 52). Но наиболее резкое обо­

чены к бассейнам трещинно-жильных

гащение НС03 —Cl—Na и Cl—НС03 —

и пластово-трещинных вод, заклю­

Na вод

редкими

щелочными

эле­

ченным

в

кристаллических,

сланце­

ментами

происходит на

участках

вых, галогенно-осадочных (Кавказ,

позднечетвертичного (и современного)

западные штаты США) вулканогенно-

магматизма.

Обогащенные

редкими

осадочных

(Новая

Зеландия,

Япо­

щелочными

элементами

углекислые

ния) породах. Среди этих гидрогео­

и термальные воды этпх участков

логических структур

особое

место

(даже в случае формирования в гра-

занимают зоны региональных глу­

нитоидных породах) всегда

характе­

бинных

разломов и особенно

узлы

ризуются высокой хлоридностью. Пр и

их пересечения с поперечными струк­

этом на примере углекислых вод

турами. Обобщение

наших

материа­

районов

позднечетвертичного магма­

лов

по геохимии

углекислых

вод

тизма

и

неотектонических

процес-

Т а б л и ц а 51

Формы нахождения рубидия в углекислых водах

(по

расчетам Г. А. Волкова для 2 5 9 С )

Химический состав вод

Kb+, %

HbCl, %

НСОз— Ca

>

99,99

<0,01

H C O s - N a

99,68-99,99

0,01—0,32

Н С О 3 — Cl — Na (Cl<35%)

99,48—99,94

0 06-0,52

C l -

НСОз — Na (Cl>35%)

98,46—99,0

0,38-1,54

Водоносные комплексы:

1 — кристаллические породы AR — PZ; г

— метаморфические и

вулкано­

генные породы палеозоя; з — песчано-сланцевые породы юры.

сов Кавказа можно видеть, что су­

Далее рассмотрим соотношение ме­

ществует корреляционная

связь ме­

жду щелочными

элементами

в угле­

наду концентрациями редких

щелоч­

кислых

и термальных

водах

райо­

ных

элементов

и

хлора

в

водах.

нов современного

и

позднечетвер­

На рис. 41 показано изменение кон­

тпчного магматизма. В этих районах

центраций,

Rb.Cs,

Cl,

а

также

воды

с

высокими

концентрациями

значений K/Rb и K/Cs в углекислых

лития, рубидия, цезия всегда имеют

водах

вблизи

Эльбрусского

очага

высокие содержания калия. Отно­

позднечетвертпчного

магматизма. На

шение

Na/K

в

них

снижается до

рисунке видно, что с приближением

10 (иногда до 5). В общей массе

к очагу магматизма происходит па­

углекислых вод отдельных регионов

раллельное

возрастание

концентра­

обычно

наблюдается

корреляцион­

ций

редких

щелочных

элементов

ная связь между калием, с одной

(мг/л и % к минерализации) и хлора

стороны, и редкими щелочными эле­

(% мг-экв) в углекислых водах.

ментами — с

другой.

Особенно

тес­

Аналогичные

примеры приведены в

ная связь с калием характерна для

работе А. Эллис и С. Вильсон

[368],

рубидия

и цезия

(табл. 53).

которыми показано

уменьшение от­

С приближением

участков

форми­

ношений Na/K, Ca/Li, Na/Rb, и

рования углекислых вод к зонам

увеличение хлоридности вод с при­

неотектонических

процессов

и

оча­

ближением

к

геотермальному

очагу

гам магматизма по мере увеличения

системы Вайракей (Новая Зелан­

концентраций редких щелочных

эле­

дия).

ментов

корреляционная

связь

этих