Файл: Воротников, Б. А. Водные потоки рассеяния сульфидного оруденения Алтая и их поисковое значение.pdf

88

характерны для средней и даже начальной стадий развития зоны окисления. Нахождение этой части Майского месторождения в пре­ делах приподнятого эродированного участка горы Березовой, воз­ можно, связано с новейшими положительными подвижками, харак­ терными для предгорной части Алтая (Розен, 1954). Исследованные воды представляют собой поверхностный водоток с расходом около 1 л/с и питающие его грунтовые воды вулканогенно-осадочных пород, выраженные в виде нисходящих источников и мочажин. Весьма про­ тяженные (до 1 км) и контрастные потоки рассеяния образуют Со, V, Ti, Fe, Zn, Al, Ga и Zr, причем Со и V обнаружены только здесь (в фоновых водах они отсутствуют). Коэффициент контрастности (Кк) для Ті и Fe равен 5, а для остальных элементов — 2 (см. табл. 8, рис. 13, 14). Менее протяженные потоки образуют Pb, Cu, Сг (до 0,5 км) и Mo, Cd, Ag, Mn (до 0,3 км). На расстоянии до 0,1 км от рудной минерализации обнаружены Li, Y, Yb, Sn, Be, а также La, Sb, Sc, отсутствующие в фоновых водах. Здесь же формируются протяженные и контрастные потоки рассеяния SO|~ (особенно воз­

нее 1). Кроме того, эти воды от аналогичного типа фоновых вод отличаются меньшей минерализацией, повышенным содержанием С 02 агр., более кислой реакцией и значительной недосыщенностью карбонатом кальция.

Таким образом, водный поток рассеяния имеет сложное строение, состоит из комплекса элементов, каждый из которых характеризуется

вданной конкретной обстановке своей миграционной способностью.

Всвязи с этим в некоторых случаях элементы могут образовывать свои отрицательные аномалии в потоке рассеяния.

Сравнение потоков рассеяния химических элементов в грунтовых

и поверхностных водах подтверждает их незначительное отличие: в первых они более протяженны и контрастны (особенно по Си и Сг)

итолько в них обнаружены упоминавшиеся Li, Yb и Y.

Вдонных осадках, отобранных одновременно с водами, контра­ стные (Кк до 5) и протяженные (более 1 км) потоки рассеяния обра­ зуют Ag, Pb, Zn. Значительно слабее (по размеру и обогащенности) проявляются потоки рассеяния по Cu, Mo, Ва, Y, Со, Ni, Mn (см. табл. 9, рис. 14). Заслуживает внимания появление в донных осадках Li и Ві, а также отсутствие As, ТІ и пониженные (Кк </ 1) содержа­ ния Sn, Be и Sr. В противоположность водной среде в донных осад­ ках поверхностных вод потоки рассеяния элементов (особенно Мп, Со, Ni) более обогащены и протяженны. Только в них прослежи­ ваются потоки рассеяния V, Сг, Ті. Исключением является Ag, которое обычно концентрируется в донных осадках в зоне разгрузки

грунтовых вод.

Сравнение потоков рассеяния элементов в водах и в связанных с ними донных осадках показывает, что в водах они более протя­ женны и контрастны по Со, V, Ti, Fe, в донных осадках — по Ag, Pb, Zn, Li. Некоторые элементы, образующие положительные потоки

8&

рассеяния в водах, в донных осадках или не обнаружены (La, Sb, Sc), или находятся на уровне фоновых содержаний (V, Cr, Ti, Fe, Al, Ga, Zr), или образуют даже отрицательные аномалии (Sn и Be). Только в донных осадках обнаружен Ві. Сходные потоки рассеяния в водах и в донных осадках образуют лишь Мп, Со и Y.

Таким образом, отчетливо видно, что элементы, характерные для потоков рассеяния в водах, как правило, не являются таковыми для тонких донных осадков, и наоборот. Эта же закономерность про­ является и в потоках рассеяния других описанных ниже место­ рождений.

Картина формирования потоков рассеяния химических элементов в водах и донных осадках Майского месторождения, видимо, была следующая.

За счет выпадающих атмосферных осадков в пределах наиболее приподнятой эродированной части месторождения формируются маломинерализованные агрессивные воды. Основные процессы, способствующие переходу элементов из зоны минерализации в воды, — это окисление и последующее растворение сульфидов, а так­ же выщелачивание элементов из рудовмещающих измененных пород.

Процесс выщелачивания сульфидов при формировании зон окис­ ления сульфидных месторождений хорошо изучен и подробно описан (Гинзбург, 1957; Дубинина, 1968; Смирнов, 1955; Шахов, 1960; Щербина, 1955; Эммонс, 1935 и др.). Отметим только, что в нашем случае сернокислый процесс более интенсивно протекает в верхней хорошо промываемой кислородсодержащими водами части рудного выхода, сложенного массивными существенно колчеданными рудами или минералами зоны вторичного сульфидного обогащения (зоны цементации). Наиболее легко разлагаемыми в зонах окисления являются пирротин, сфалерит, халькозин. При отсутствии в рудах дисульфидов железа, что в общем мало характерно для изученных нами месторождений,происходит кислородное окисление моносуль­ фидов цветных металлов, практически без образования свободной серной кислоты. В этом случае pH вод обычно не ниже 6, а вели­ чина Eh не выше +0,5 в (Голева, 1968, стр. 33). Окисление и рас­ творение сульфидов и образование сульфатов — процесс экзотерми­ ческий, поэтому он может проходить в любых климатических усло­ виях (Бугельский, 1962; Шварцев, 1964), чему в значительной степени способствует влияние микроорганизмов и органического вещества (Ляликова, 1966; Соколова, Каравайко, 1964; Соколова, 1968 и др.). Как правило, формирующиеся при этом воды отли­ чаются кислым сульфатным составом, повышенным отношением сульфат-иона к хлор-иону и особенно к кальцию, высоким устойчи­ вым значением Eh. Микрокомпонентный состав вод хорошо отражает состав первичных сульфидных руд L Элементы-спутники основных1

1 Р у д о о б р а з у ю щ и м и элементами на исследованных месторождениях являются главные элементы сульфидных руд — Zn, Cu, Pb, иногда Ag, As и Ba, и элементы-спутники, концентрирующиеся в рудных и жильных минералах, — Cd, Mo, Sn, Sb, W, Hg, U, Yb, Y, Li, Bi, TI, Be, F, иногда Fe, Co, Sr, Si.

S2

ными рудообразующими элементами. В целом по составу такие воды значительно отличаются от фоновых. Как видно из ранее изложен­ ного материала, и геологическое строение Майского месторождения, и состав водных потоков рассеяния подтверждают высказанные пред­ положения о их связи с интенсивным сернокислым процессом окис­ ления и растворения сульфидов.

Выщелачивание породообразующих элементов 1 из рудовмеща­ ющих пород природными водами обязано податливости пород хими­ ческому выветриванию. Вместе с тем такая нестойкость пород обусловлена в основном их интенсивной переработкой гидротермаль­ ными растворами, а при формировании зон окисления — сернокис­ лыми растворами. Не исключено, что это также связано с переходом труднорастворимых соединений некоторых элементов в менее устой­ чивое состояние. В нашем случае рудовмещающими породами яв­ ляются малоактивные по отношению к pH вод алевропелиты, кислые эффузивы и их туфы (по классификации П. А. Удодова), испытыва­ ющие наибольшее влияние сернокислого выветривания среди других пород месторождения (Росляков, 1970). Хорошую промываемость рудовмещающих пород обеспечивает их значительная трещиноватость.

По данным Г. Б. Свешникова (1967) и Г. А. Голевой (1968), на полиметаллических месторождениях Алтая широко развит про­ цесс электрохимического растворения сульфидов. Для восточной части Майского месторождения этот процесс не является определя­ ющим, о чем свидетельствуют состав вод, высокое значение потен­ циала естественного электрического поля (около 0,2 в) и отсутствие обильных источников вод глубокой циркуляции.

Таким образом, сформировавшиеся в непосредственной близости от зоны рудной минерализации (верхняя начальная часть водного потока рассеяния) маломинерализованные слабокислые гидрокарбо- натно-сульфатные воды имеют сложный микрокомпонентный состав; наряду с рудообразующими элементами имеются и породообразу­ ющие. Эти воды от фоновых отличаются не только составом, но и содержанием элементов (см. табл. 5, 8, 9).

Протяженность водных потоков рассеяния определяется не только начальным абсолютным содержанием элементов в водах, обусловленным интенсивностью их перехода в раствор, но и формой миграции элементов, зависящей в свою очередь от макросостава вод. Разбавление вод потоков рассеяния фоновыми водами здесь практитически отсутствует, а донные осадки представлены сильно выветрелым материалом, обладающим незначительной сорбционной емко­ стью (Перельман, 1961).

В дальнейшем по мере удаления от рудной минерализации воды потока рассеяния приходят в соприкосновение с лёссовидными1

1 V, Ti, Zr, Al, Ga, Cr, Mn, Ni и других, более характерных не для изучен­ ных руд, а для околорудноизмененных пород.

93