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
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*