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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 85

Скачиваний: 0

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

F,нг/л

2000

200

100

20

10

2.0

1,0

о о о

5.0

6,0

7.0

8,0

3.0

Щ.0

11,0

-pH

12.0"

Рис. 7.

Изменение содержаний фтора в зависимости от pH вод месторождений редких элемен­ тов.

1 — воды месторождений в кислых магматиче­ ских породах (среднеарифметические данные); 2 — воды месторождений в массивах щелочных пород.

ння фтора тяготеют к кислым и ще­ лочным водам (рис. 7). Увеличение концентраций фтора в щелочных во­ дах связано главным образом с уве­ личением в них концентраций ионов Na+ и ОН". Это способствует увели­ чению растворимости CaF2 и сохра­ нению фторкомплексов в растворе. В кислых водах увеличение содержа­ ний фтора, с одной стороны, обусло­ влено интенсификацией разложения флюорита в присутствии серной кис­ лоты (образующейся при окислении дисульфидов), а с другой — с обыч­ ным наличием в химическом составе

37

этих вод значительных количеств элементов - комплексообразователей (AI и др.).

Месторождения массивов щелочных пород

Среди разнообразных формаций щелочных пород наибольшее распро­ странение и значение имеют форма* ции нефелиновых сиенитов (агпаитового и миаскитового типов), ультра­ основных щелочных пород и генети­ чески связанных с ними карбонатитов. К этим формациям приурочены

месторождения

многих

редких эле­

ментов — ниобия,

тантала,

редко­

земельных

элементов,

циркония,

титана и

др.

 

 

 

 

Исследования

по

изучению

геохи­

мии фтора в подземных водах масси­ вов щелочных пород ранее были ог­ раничены преимущественно Хибин­ ским массивом, породы которого от­ носятся к петрографическому типу, промежуточному между агпаитовыми и мнаскитовыми нефелиновыми сиенитами. В. В. Даниловой [106], И. А. Завьяловым (1940 г.), Ю. Б . Селецким (1955 г.), А. А. Антоновым (1964г.), Л. Ф. Климочкиной и В. В. Климочкиным (1964 г.) установлено, что обычно количества фтора в водах Хибинского массива не превышают 10 мг/л. Ловозерский массив, сло­ женный наиболее щелочными поро­ дами (уртиты, фойяиты, луявриты), содержащими виллиомит, в отноше­ нии фтороносности вод долгое время не был изучен, хотя данные геохими­ ков и минералогов свидетельствовали о возможности наличия в его глубо­ ких горизонтах высокофтороносных вод. Так, И. В. Буссен и С. И. Смир­ нова [41] в результате изучения на­ течных образований в горных выра­ ботках Ловозерского массива обна­ ружили, что натечные образования

38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

10

цы и рисунка видно, что подземные

Химический состав

фтороносных

 

воды разных щелочных

пород резко

вод

Ловозерского массива

[257]

 

различаются по своей фтороносности.

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Если в водах (в том числе и руднич­

 

 

 

 

 

 

 

 

ных) миаскитовых нефелиновых сие­

 

Компоненты

 

 

 

 

компонентов

 

 

 

 

 

 

 

 

нитов, ультраосновных щелочных по­

 

 

 

 

 

 

 

г/л

вес, %

 

 

 

 

 

 

 

род и карбонатнтов содержания фто­

S i 0 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ра обычны для подземных

вод, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фтороносность вод агпаитовых нефе­

А 1 2 0 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

линовых сиенитов, особенно вод гор­

Na 2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К 2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных выработок, вскрывающих поро­

СОа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ды с виллиомитом, поистине уни­

F . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кальна. Химический состав некото­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рых из этих вод приведен в табл. 12.

до предела насыщены щелочным рас­

Из таблицы видно, что в горных вы­

твором, содержащим фтор. При ис­

работках

Ловозерского массива агпа­

парении растворов выпадают кри­

итовых

 

нефелиновых

сиенитов,

сталлики

виллиомита.

В

1960

г.

вскрывающих породы с виллиомитом,

Е. И. Семенов привел первый сокра­

формируются

резко щелочные (pH до

щенный анализ фтороносных вод из

12), высокомпнерализованные (сухой

горной выработки, пройденной по по­

остаток до 65 г/л), чрезвычайно обо­

родам с впллиомитом. Анализ этой

гащенные фтором (до 10—15 г/л) и

уникальной воды приведен в табл. 10.

кремнеземом (10—13 г/л) воды*. По

Установленные

 

Е. И.

Семеновым

катионному составу они характери­

содержания фтора в водах на не­

зуются существенно натриевым соста­

сколько

порядков

превышали его

вом (до 95—100%

мг/экв),

кальций

обычные

содержания

в

подземных

в них практически отсутствует. В фор­

водах,

поэтому

нами

совместно

с

мировании химического состава наи­

Н. Г. Петровой и И. В. Батуринской

более щелочных фторсиликатных вод

было проведено

детальное

изучение

Ловозерского

массива большое зна­

фтороносности подземных вод щелоч­

чение имеют искусственные факторы,

ных пород Кольского п-ова и Урала.

связанные с наличием горных выра­

Объектом

исследований

 

являлись

боток и их аэрированностыо. Это

массивы агпаитовых нефелиновых сие­

приводит

к испарительному

концен­

нитов

(Ловозерский),

миаскитовых

трированию

подземных

вод, посту­

нефелиновых сиенитов

(Вишневогор-

пающих в горные выработки. Но и

ский), ультраосновных щелочных по­

в этом случае факт формирования

род (Африканда,

Турий мыс) и кар-

резко щелочных, обогащенных фто­

бонатитов (Вуори Ярви, Ковдор).

ром и кремнеземом вод, представляет

Минер алами-концентр ато рами

фтора

геохимический интерес.

 

 

в щелочных породах являются: вил-

Воды

с

максимальными

содержа­

лиомит

в

агпаитовых

.нефелиновых

ниями фтора и кремнезема были об­

сиенитах и флюорит во всех осталь­

наружены на участках с наиболее

ных типах.

 

 

 

 

 

 

 

 

высоким

содержанием виллиомита в

Содержания

фтора

в

подземных

породах

 

(до

3%).

По

описанию

водах массивов щелочных пород при­

* Эти

воды

не имеют

регионального

ведены в табл. 11, а гистограммы их

распространения, а расходы их крайне

распределения

на рис. 5.

Из

табли­

незначительны.

 

 

 

 

Т а б л и ц а И

Содержания фтора в грунтовых водах некоторых массивов щелочных пород Кольского п-ова п Урала

Массивы

Формула химического состава вод

pH вод

Содержания фтора, мг/л

Ловозерский, агпаитовых не­ фелиновых сиенитов

Количество анализов

Вишневогорский, миаскитовых нефелиновых сиенитов . . .

Африканда (ультраосновные

Вуори-Ярви (карбонатиты) . .

HCO&^Cli-aeSOtaoCOg-«

6.8—9,4 (7.3)

Не

обн.— 28 (2,7) ]

 

мо.оц-0,2

(Na +

Kb-uoCao-esMgo-so

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

273

F - S i

F — (НСО 3 — СО3 )

6,6—12 (8,95) Не оби. —15000 (2080) I

 

М2 1 -в50оо N

a + K

 

п

Na + К

 

 

 

HCOg_»8SOg_1 0 0 Clo-34

6,4-7,5(6.8)

Не

о б н , - 0 , 4

(0,08)

196

Мо,о87-о,з2

Gà

8 e - »(Na +

K) 1 J . e ,Mgo - is

 

 

 

 

 

 

I - I C O l 4 _ 1 0 0 S O U , C l o - 2 2

5,3—9,0 (7,0)

Не

обн.—0,2

(<0,2)

34

Mo,035-o,x4

C a 3

3

_ 7 5 ( N a +

K ) o . 4 g M g 7 - 4 9

 

HCO?0 _S oSO«7 _2 8 Clv-2 5

6,3—

Но обн. —0,48 (<0,2)

39

Mo.02-x.83 C a & o

_ 7 o M g l D . 6 0 ( N a + K ) 9 . 2 3

 

 

 

 

 

7,8 (7.32)

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е . Здесь и далее в скобках приведены средние значения.

Т а б л и ц а 12 ^

Химический состав рудничных вод Ловозерского массива (мг/л)

Номера проб

Компоненты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и показатели

207

217

82

115

84

85

86

87

114

119

Na +

\

1615

1 16596

3676

20200

22523

26260

24038

24947

23735

23230

К +

J

34,7

172

192

252

222

232

202

202

Са2+

1

Не обн. Не обн.

Не обн.

Не оби.

Не обн.

Не обн.

Не обн.

Не обн.

Не оби.

Mg2+

0,6

0,6

20

25

100

40

100

140

ИЗ

5

с і -

 

8

21

40

70

75

75

75

60

86

70

SoJ-

 

16

200

Не оби.

Не обн.

Не оби.

Не обн.

Не обн.

Не обн.

Не обн.

Не обн.

Сумма кар­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бонатов по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

титруемой

1447

14060

3880

6782

15650

15350

16275

9162

7034

7023

щелочности

Сумма кар­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бонатов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(прямое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определе­

 

,

 

1425

—2000

1760

2666

2640

2041

2314

ние) . . . .

 

1804

S i 0 2

140

600

260

6800—7150

6000-8000 —9000—13000 —9000—13000

5000— 7800

7800—9750 7800—8800

F "

 

750

6250

2000

11000—12500

11250

12500

11000

12500—15000

11000—

12500

 

 

 

 

 

—

 

 

 

 

-12000

—1000

Al

 

75

—950

6

—

—

—

—

—

L i *

 

0,244

> 0,250

—

—

—

—

—18,6

—18,0

—

—16,2

Rb*

 

0,017

—

—

—

—

—

—6,0

—6,0

—

—6,6

Cu**

—

—

—

—

—1

—

0,283

0,690

—

0,928

Zn

 

—

0,400

—

—

—1

—

—

—

—

—

Pb

 

 

 

 

—

• 1

—

0,032

0.017

—'

0,026

T i

 

.—.

 

0,350

1,5

1.100

1 0

0,90

1,2

2,0

1,5

Nb

 

0,080

—

0,005

 

—,

0,015

0,010

0,015

—

0,400

P

 

12

6,0

100

—

150

150

125

125

—

—

W

 

 

 

 

 

0,3

0.3

 

11.70

11.9

11,8—12,0

pH***

9,9

9,95

9,95

11,85

11,94

12,0

11,74

Сухой

 

 

 

—50000

—55000

—65000

—65000

—60000

—50000

—55000

остаток . . —39000 —39000 —11000

 

• * Определения проведены в спектральной лаборатории ВСЕГИНГЕО методом пламенной фотометрии Э. И. Галицыной

и В. Курга-

ой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

**Определения проведены полярографической лабораторией ВСЕГИНГЕО А. М. Эленбогеном и Т. П. Нечаевой.

***Замеры на двух параллельных pH-метрах ЛПУ-01 с электродом H C T .

Смотрите также файлы