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

184

за счет действия бороносных вод на породы, содержащие повышенные количества фосфора (0,1—0,3% Р 2 0 6 ) . По мнению А. В. Осинского, при прохождении бороносных вод по многочисленным трещинам в зоне нарушения воды взаимодействуют с фосфором, находящимся в породе, что в итоге приводит к образованию люнебургита. В аналогичных усло­ виях происходит образование лю­ небургита в районе Стебника. Здесь,

в гипсовых шляпах ряда соляно-

гиях ряда боратов (СаВ4 07 , С а ( В 0 2 ) 2

идр.), близких к простейшим

природным боратам. Если СаВ 4 0 7 +±

его образования, полагая, что эти условия будут общими и для других (природных) боратов.

В конкретных природных усло­ виях образование боратов может про-

CaCOj.

исходить путем метасоматического замещения других минералов — гип­ са и карбоната кальция. Тогда:

Решение этих неравенств дает воз­ можность установить активности анионов, при которых может проис­ ходить замещение CaS04 и CaCOg. боратом и бората гипсом и карбона­ тами при 25° С (рис. 55).

Из рис. 55 следует, что при прочих равных условиях замещение гипса боратом более вероятно, чем замеще-

ние карбоната и, наоборот, карбонатизация боратов более вероятна, чем их огипсование.

Важнейшим процессом, приводя­ щим к выводу бора из водных рас­ творов, является сорбция. Еще В . Гольдшмидт и К. Петере [89] отметили возможность сорбции бора глинами и гидроокислами железа.

Многочисленные эмпирические данные свидетельствуют о том, что глины, гидроокислы железа, мар­ ганца, магния сорбируют бор, но сущность этого процесса еще не­ ясна. Проведенные в последнее время работы позволяют до некоторой сте­ пени приблизиться к пониманию про­ цесса сорбции указанными сор­ бентами. В. А. Поляков, производив­ ший экспериментальные работы по сорбции бора гидроокислами железа, установил, что бор, находящийся в растворе от 4 до 20 мг/л, с наи­ большей интенсивностью сорби­ руется в интервалах pH 4—7, при этом в растворах, содержащих суль­ фат-ион, интенсивность сорбции рез­ ко снижается (рис. 56). Сорбция бора гпдроокислами железа находит отра­ жение в обогащении им гидрогетитов, образующихся в начальные ста­ дии окисления магнезиально-желе- зистых боратов [2].

Следует также отметить возмож­ ность изоморфного осаждения бора при выпадении карбонатов и суль­ фатов. А. М. Иванов [130] и В. А. Го­ ловко [87] обращают внимание на вероятность гетеровалентиого изо­ морфизма между анионом ВО|~, с од­ ной стороны, и СО|~ и SO"",—с другой

( R B 0 | - 2,68 А°; R s o f - 2,95 А"; Н с о Г 2,57 А°).

В отдельных районах распростра­ нения углекислых термальных вод, насыщенных бором, большую роль в формировании скоплений боратов

185

%

pH

Рис. 56.

Осаждение бора (BOf~) осадком гидро­ окиси железа (по экспериментам В. А. По­ лякова).

осаждения бора на участках раз­ грузки этих вод. Выпадение бора в данном случае происходит вслед­ ствие быстрого охлаждения бороносных вод на поверхности [92]. Растворимость боратов с уменьше­ нием температуры снижается, по­ этому резкое охлаждение бороносных вод, приводя к достижению предела растворимости отдельных боратов, вызывает выпадение их из раствора. Отложение термальными водами осадков, обогащенных бором, — достаточно распространенное явле­ ние. Оно связано не только ,с политермичеекпм осаждением боратов, но и с соосаждением бора многими ново­ образованиями, формирующимися на участках разгрузки углекислых терм (карбонаты кальция, гидро­ окислы железа и пр.). Поэтому травертины углекислых термальных вод всегда в той или иной мере обогащены бором. Например, в тра-

З о н а

Приморский край Урал Памир

Тянь-Шань . . . .

Якутия

гр у н т о в ы х

НС О з - С а

НС О з - С а

НС 0 3 — C a

НС О з - С а

НС О з - С а

в о д До 200

»500

»150

»500

»200

ческих и других условии каждый геохимический ландшафт в пределах отдельных гидро reo химических зон грунтовых вод (особенно в зоне кон­ тинентального засоления) может обладать своими фоновыми содержа­ ниями бора (табл. 70). Большое зна­ чение в формировании фоновых со­ держаний бора в грунтовых водах различных ландшафтов имеют осо­ бенности почв, роль которых может проявляться в двух главных напра­ влениях. В тундровых, таежно-мерз- лотных, в лесных ландшафтах (кис­

и пустынных ландшафтах почвы яв­ ляются одним из источников, поставляющих бор в грунтовые воды. Это объясняется повышенной боро-

ющихся в них грунтовых вод может быть различной. В грунтовых водах участков пород, обогащенных ми­ нералами бора (боратами и боросиликатами), содержание бора резко увеличивается. Увеличение содержа­ ний бора также наблюдается:

а) в грунтовых водах массивов серпентинизированных ультраоснов­ ных пород до 0,5—1,0 мг/л против 0,01 мг/л и менее в водах, вмеща­ ющих эти массивы пород;

б) в водах пород, обогащенных ди­ сульфидами (увеличение содержа­ ний бора в данном случае обусло­ влено действием возникающих при окислении дисульфидов растворов на рудовмещающие породы) и т. д.

187

Т а б л и ц а 70

Типичные фоновые содержания бора в грунтовых водах основных типов геохимических ландшафтов СССР

Далее рассмотрим геохимию бора в водах его месторождений. Из ме­ сторождений бора в настоящее время наибольшее значение имеют гало­ генные месторождения, месторожде­ ния боросиликатов и гипогенных бо­ ратов в скарнах, а также вулкано-