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: 128

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

160

\Ѵ.мкг/л

г

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мг/л

 

 

 

 

 

 

Pire. 48.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Связь содержаний вольфрама в азотных термальных водах

и

водах озер

 

 

районов кристаллических пород

с

минерализацией этих

вод.

 

 

 

1 — азотные

термальные

воды кристаллических

пород;

2 — щелочные воды

озер

 

 

 

 

 

 

 

аридной

зоны.

 

 

 

 

 

 

 

 

идах

Варзобского

интрузива,

дав­

 

В

 

региональном

отношении

тер­

шего ряд рудопроявлений и место­

мальные

обогащенные

вольфрамом

рождений вольфрама, памирские тер­

воды

приурочены к

определенным

мы Ели-Су (300 мкг/л), формиру­

структурно-тектоническим

 

зонам

ющиеся в гранитоидах Базардарин-

земной коры. Это зоны древних (гер-

ского интрузива, с которым связан

цинских,

киммерийских,

лярамий-

ряд олово-вольфрамовых проявле­

ских)

структур,

прошедших стадию

ний, и т. д. Поскольку

агрессивность

консолидации в доальпийское

время

вод по отношению к силикатам при

и

дислоцированных

в

альпийское,

увеличении температуры

возрастает,

а также внешние зоны поясов аль­

максимальные

содержания

воль­

пийской складчатости. Таким

обра­

фрама характерны для наиболее го­

зом, области проявления вольфрамо-

рячих

вод (t >

50° С). Таким

обра­

носных терм — это зоны, характери­

зом, термальные воды с наиболее

зующиеся

интенсивным

проявле­

высокими содержаниями

вольфрама

нием глубокой разрывной тектоники,

характеризуются

щелочной

реак­

благоприятной

для

 

формирования

цией,

сульфатным

натриевым

соста­

и вывода на поверхность глубоких

вом,

максимальной

температурой

термальных вод

сульфатного натри­

и формированием

в

обогащенных

евого состава. Внутри этих зон термы

вольфрамом гранитоидах.

 

 

с

 

максимальными

 

содержаниями


161

Т а б л и ц а 59 Относительные концентрации вольфрама в природных водах

 

Типы природных вод

Содержания

Коэффициент водной

Коэффициент

 

вольфрама,

миграции

концентра­

 

 

 

. мкг/л

 

ции

Грунтовые

воды

районов вольфрамовых

До

100

> • 10-3— п -10-1

п • Ю-*

Щелочные

термальные воды кристалли-

До

300

п • 10— п • Ю2

гс.10-1

 

 

 

Углекислые

воды

кристаллических пород

До

10

п • Ю - 1 п

п • 10-2

Воды щелочных озер районов вольфрамо-

До п • 10000

и - Ю - 1 п

п 10-1

 

 

 

вольфрама формируются в узлах их пересечения или совпадения с ме-

таллогеническими

провинциями

с вольфрамовой

специализацией.

Именно к таким узлам приурочены вольфрамоносные термы Зерав- шано-Гпссарской структурной зоны Западного Тянь-Шаня (Ходжа- Оби-Гарм), Центрально-Памирской структурной зоны (Ели-Су), Хин- гано-Буреинской зоны Дальнего Востока (Кульдур и др.), а также Родоп в Болгарии.

Степень обогащенности вод этих регионов вольфрамом можно оценить

с помощью коэффициента -^- • 104 .

В термах гранитоидов вольфрамоносных металлогенических провин­ ций этот коэффициент возрастает до 4 - 5 .

В заключение описания геохимии вольфрама в различных типах при­ ведем данные о степени концентриро­ вания вольфрама в различных типах природных вод (табл. 59).

Из табл. 59 следует, что среди природных вод наиболее значитель­ ные относительные концентрации вольфрама характерны для вод ще­ лочных терм кристаллических пород и вод щелочных озер районов воль­ фрамовых месторождений.

УЧАСТИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ОБРАЗОВАНИИ ЭКЗОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВОЛЬФРАМА

В настоящее время известно три типа экзогенных месторождений вольфрама. К ним относятся вольфрамсодержащпе отложения на уча­ стках разгрузки термальных вод, вторичные (переотложенные) место­ рождения вольфрама в пределах не­ которых галогенных месторождений, а также вольфрамоносные озера. Все

эти

месторождения

формируются

при

непосредственном участии под­

земных вод.

Рассмотрим условия

формирования

этих

месторождений.

В природных условиях неизвестны случаи образования шеелита вольфрамоносными термальными во­ дами. В сущности это понятно, так как подземные воды являются много­ компонентными системами, содержа­

щими не

только

вольфрамовые, но

и другие

анионы

(например, COjj-

и SOI"). В связи с этим в равновес­ ных условиях при избытке кальция образование шеелита термальными водами, содержащими WO*~ и С*0%~, возможно при выполнении неравен-

11 Заказ 2215


162

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как было показано в предыдущем

димо относится марганцево-вольфра-

разделе,

максимальные

 

 

концентра­

мовое

оруденение

кайнозойского

ции вольфрама характерны для ще­

возраста

в

северных

предгорьях

лочных термальных вод гранитопдов

хр. Терскей

 

Южно-Иссыккульской

металлогенических провинций с воль­

структурно-тектонической

 

 

зоны

фрамовой специализацией. Но в этих

[281]. К этой зоне приурочена полоса

водах отношение

f W02 - 1

только в

разгрузки

акратотерм

с

высокими

г о

* :

 

 

содержаниями

вольфрама

и

фтора.

 

 

 

 

 

 

 

[СО§ ]

 

 

 

 

редких случаях достигает0, п. Следо­

Марганцевая

 

(псиломелан,

 

пиро­

вательно,

образование

шеелита

эти­

люзит)

минерализация

приурочена

ми

водами

маловероятно.

Поэтому

к

близширотиому

нарушению,

секу­

рудообразующая

деятельность воль-

щему

 

осадочные

 

породы

 

неогена,

фрамоносных терм сводится

главным

и генетически связана с зоной текто­

образом к образованию на участках

нических

нарушений,

 

секущих

разгрузки

отложений,

обогащенных

палеозойские

 

гранитопды.

 

Соб­

вольфрамом. Такие отложения,явля­

ственные

минералы

вольфрама, как

ющиеся в ряде случаев промышлен­

и на других месторождениях анало­

ными

месторождениями

 

 

вольфрама,

гичного типа, здесь отсутствуют, но

описаны Д. Уайтом [284]. Наиболее

высокий процент

вольфрама

(0,1—

крупным

 

из

них является

эксплу­

0,4%)

 

установлен

в

смеси

псило-

атируемое в настоящее время место­

мелана п пиролюзита. В. П. Турчпн-

рождение Голконда (США, Невада).

скнй [281], изучавший это рудо-

На

этом

месторождении вольфрам

проявление, относит его к типу Гол­

сосредоточен

в

марганцевых

отло­

конда и предположительно

связывает

жениях, залегающих под травертп-

его образование с деятельностью тер­

намп. Содержание W 0 3

 

в этих

отло­

мальных вод.

 

 

 

месторождения

жениях достигает 7% и более. Мощ­

Переотложенные

ность

вольфрамсодержащих

 

слоев

вольфрама

в

 

районах

гипогенных

более 6 м. По мнению авторов,

месторождений, по-существу, яв­

изучавших

это

месторождение,

оно

ляются

зонами

вторичного

обогаще­

образовано

термальными

водами,

ния этих месторождений. Их обра­

которые разгружаются здесь и в на­

зование

связано

с

выщелачиванием

стоящее время (температура этих вод

вольфрама из гипогенных руд, его

65° С). В свете изложенного понятно,

переносом и переотложением на уча­

что

в

этом

случае

мы

 

 

имеем

дело

стках геохимических барьеров. При­

с

сорбционным

осаждением

воль­

меры таких зон вторичного обогаще­

фрама гидроокислами марганца, т. е.

ния на ряде вольфрамовых место­

здесь имеется благоприятное

сочета­

рождений

 

Боливии

приведены

ние

 

двух

геохимических

барь­

в

работах

H . Н.

Кохановского,

еров

окислительного

 

 

для

мар­

реферированных

 

И. С. Степано­

ганца и сорбционного для воль­

вым [273]. На этих месторождениях

фрама. Это не единственный случай

подземные воды формируют зоны вто­

образования

вольфрамсодержащих

ричного

обогащения с

содержанием

отложений

 

термальными

водами.

W 2

0 6

до

10%.

Формирование

этих

Аналогичные

месторождения

имеют­

зон происходит вследствие

испаре­

ся и в других районах мира — в Бо­

ния

вольфрамоносных

вод

(выпа­

ливии, США

[284]. В пределах СССР

дают

вольфрамовые

охры),

 

сорбции

к

такому

типу

месторождений

ви­

вольфрама

гидроокислами

 

железа


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

163

и глинами и ооразования вторичных

4000

м

в условиях

сверхаридного

минералов

вольфрама

(антуанит

климата

(количество

осадков

40—

А 1 2 0 3

• WOg - H о О,

силикошеелит

70 мм/год). Бассейн, дренируемый

2CaO-Si02 -12W03 -24H2 0, фарал-

озерами, сложен гранитоидами, дав­

лонит

2Mg0 - W 2 0 5 - Si0 2 ) .

Форми­

шими ряд олово-вольфрамовых

рудо-

рование

вторичных

скоплений воль­

проявлений.

Питание

озер

 

осуще­

фрама

 

происходит

чрезвычайно

ствляется грунтовыми водами гра-

быстро. Они возобновляются в тече­

нитоидов, а

т а к ж е трещиино-жиль-

ние нескольких лет. Например, на

ными

водами,

разгрузка

которых

руднике Фараллон после 20-летней

происходит

как в бортах озер, так

консервации

вновь

были

возобно­

и непосредственно в озеро. Некото­

влены добычные работы. В резуль­

рые из этих трещинно-жильных вод

тате зачисток выработок было полу­

являются

типичными

щелочными

чено втрое больше руды, чем за

термами

гранитоидов,

содержания

первый

период

разработки

место­

вольфрама в них составляют 100—

рождения.

 

 

 

 

 

 

300 мкг/л. По химическому

составу

Судя по данным И. С. Степанова

они

аналогичны термальным

водам,

[273),

 

для

образования

 

зон

анализы

которых

 

приведены

вторичного обогащения в

пределах

в табл. 58. Химический состав вод

вольфрамовых месторождений

 

необ­

вольфрамоносных озер Памира мож­

ходим аридный климат. В результате

но Еидеть в табл. 60. Запасы воль­

анализа материалов H . Н. Коханов-

фрама в водах памирских озер не­

ского

И. С. Степанов [273] пришел

значительны.

Совместно

с

вольфра­

к выводу о возможности образования

мом в водах щелочных озер

Памира

аналогичных

зон вторичного

обога­

концентрируются и другие анионо-

щения на ряде вольфрамовых место­

генные элементы (Mo, As и др.). Это

рождений Южного Урала.

 

 

 

связано

с тем, что натриевые соли

Типичным

представителем

 

ще­

молибдатов и арсенатов, так же как

лочных

вольфрамоносных

 

озер

и

вольфраматов,

обладают

значи­

является

оз. Серлз

(Калифорния).

тельной

растворимостью

(например,

Здесь

нет необходимости

приводить

растворимость Na2 Mo04

при

10° С

характеристику

вольфрамоносных

равна

647

т/л).

 

 

 

 

 

рассолов

этого озера, так как они

Характерно,

что

 

в

 

водах

многократно были описаны в лите­

озер

 

вольфрама

 

больше,

чем

ратуре [30, 144]. Напомним только,

молибдена.

Отношение ^

 

в

водах

что

эти рассолы

формируются

при

щелочных озер Памира обычно в пре­

непосредственном

 

участии

 

тре-

 

 

делах 0,2—0,7, что соответствует от­

щинно-жильных

вод. Концентриро­

ношению этих

элементов

в магмати­

вание

вольфрама

(до 70 мг/л W0 3 )

ческих

породах [58].

 

 

 

 

происходит вследствие щелочного на­

 

 

 

 

Высокие

концентрации вольфрама

триевого

состава

рапы (pH ~

9,4)

и

ее

значительной

минерализации

в памирских озерах связаны с испа­

{33,6 % ) .

 

 

 

 

 

 

 

рительным

концентрированием его

К аналогичному типу озер в пре­

количеств, приносимых в озера грун­

делах

СССР

относятся

щелочные

товыми и трещинно-жильными во­

озера Восточного Памира (Сасык-

дами, поэтому содержание вольфрама

Куль, Чукур-Куль и др.). Эти озера

в водах озер прямо

пропорционально

расположены

на

высотах

 

около

их минерализации

(см. рис. 48).

11*