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

женностью до 2 км образуют Cu, Cd, Zn, Ва, Sn, Mn, Sr, Ti и Zr.

Кроме того, потоки рассеяния прослеживаются по сульфат-иону и значению его отношения к кальцию или хлору, а также по свобод­ ной и особенно агрессивной углекислоте.

Контрастные водные потоки рассеяния преимущественно рудо­ образующих халькофильных элементов отмечались на сульфидных месторождениях в районе хр. Чихачева на Горном Алтае Ю. С. Париловым (1963). Металлометрические ореолы рассеяния РЬ, Со и особенно шлиховые потоки рассеяния галенита, сфалерита, кино­ вари и золота (протяженность двух последних до 2 км) в отложениях р. Кызыл-Чин хорошо фиксируют положение рудных выходов Кы- зыл-Чинского месторождения (данные В. И. Трощенко, 1957 г.).

Интересными в отношении перспективности на рудную минера­

в1,5—2 км севернее Ак-Каинского ртутного рудопроявления (см. рис. 27). В грунтовых водах переотложенных продуктов коры вы­ ветривания (зоны окисления?) здесь по сравнению с фоновыми водами

вочень высоких содержаниях обнаружены Cu, РЬ, Cd (соответ­

ственно 400; 160 и 40 мкг/л), а также Zn, Sn, Ва, Ag, Fe и Cr. Воды характеризуются более магниевым составом и повышенным значе­ нием сульфатно-кальциевого отношения.

Аномалия 2 находится в 0,7 км северо-западнее Кызыл-Чинского рудопроявления. Воды небольшого поверхностного водотока харак­ теризуются хорошо выраженным сульфатным магниевым составом, повышенными значениями отношений сульфат-иона к кальцию

ихлору. В аномальных содержаниях присутствуют Cd, Ni, Cu, Pb

иMn (соответственно 40; 15; 10; 5 и 60 мкг/л), а также Ga, Sr, Ва, Sn, Cr.

ОБЩИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ водных потоков РАССЕЯНИЯ

В заключение коротко подытожим гидрогеохимический материал ло каждому обследованному участку и попытаемся выявить основные общие для территории Алтая особенности формирования фоновых вод и водных потоков рассеяния сульфидного оруденения.

Вся обследованная нами территория Алтая представляет собой раскрытую структуру, переходящую на участках с наличием много­ летнемерзлых пород или мощных рыхлых отложений в полузакры­ тую (по Н. К. Игнатовичу, 1950).

Характеризуя региональный фон, отметим, что в о д ы за пре­ делами месторождений по составу в большинстве случаев гидро­ карбонатные кальциевые, с минерализацией не более 500 мг/л, слабощелочной реакцией и высоким положительным окислительно­ восстановительным потенциалом.

Степень участия макрокомпонентов при формировании хими­ ческого состава вод следующая. Ионы НСО3 и Са2+ определяют

*42

химический состав вод с общей минерализацией до 400 мг/л, SO*-

и Са-+ - с 400 до 750 мг/л, SOJ", С Г , Na+ и Mg*+ - с 750 до 1200 мг/л

и более (см. рис. 3). Все это необходимо учитывать при определении фоновых значений компонентов в разных районах, а особенно в слу­ чае применения при гидрогеохимических исследованиях величин отношений между различными элементами солевого состава вод. Четкой зависимости между минерализацией вод и содержанием в них микрокомпонентов не наблюдается. Увеличение содержания Fe, Mn, Zn, Mo, Pb в наиболее минерализованных грунтовых водах погребенной коры выветривания, опробованных из картировочных скважин, по-видимому, связано с их лучшей миграцией в этих усло­ виях (влияние замедленного водообмена, более восстановительная обстановка и т. п.).

В фоновых водах изученных участков почти постоянно присут­ ствуют Fe, Al, Sr, Mn, Ti, Cu, Ba (встречаемость более 90%), реже

Pb, Mo, Cd, Ni, Ag, Cr, Sn, Zr, Zn, Ga, V, Co, P (57,2-1,6%). В во­ дах месторождений, кроме того, обнаруживаются As, Hg, Li, Y, Yb, W, Sb, Au и La. По величинам содержаний в фоновых водах можно выделить следующие шесть групп микрокомпонентов:

1)Fe, Al, Sr — более 100 мкг/л;

2)Ba, Мп — 100—50 мкг/л;

3)Ti, Zn — 50—1 мкг/л;

4)Cr, Cu, Pb, Cd — около 2 мкг/л;

5)Ni, V, Zr, Ag, Ga — 0,1—0,01 мкг/л;

6) Mo, Co, Be — с содержанием около предела чувствительности спектрального анализа (следы). Выявленные содержания и частота встречаемости химических элементов зависят от чувствительности их определения. Несмотря на то что приведенные нами данные бази­ руются на одном методе — спектральном анализе концентратов, полученных выпариванием вод, они все же являются приближен­

из табл. 11 (данные по 37 пробам). В пределах низкогорья в них преобладает песчаная фракция, а в высокогорье преимущественно крупнообломочная.

Т а б л и ц а П

Распределение донных осадков по фракциям, %

143

В фоновых донных осадках постоянно присутствуют Na, Ca, Mg, Al, Fe, Ti, Cr, Mn, Ni, Со, V, Zr, Ga, Cu, часто обнаруживаются Ba, Pb, Be, Sr, Zn (частота встречаемости 100—80%), значительно реже Y, Mo, Sn (12,4—0,7%). В пределах месторождений, кроме того, иногда фиксируются As, Bi, Li, TL По величинам содержаний в фоно­ вых донных осадках можно выделить следующие шесть групп микро­ компонентов:

1)Fe, Mg, Al, Ca, Na - 3—1%;

2)Ti, Mn - 1-0,3% ;

3)Ba, Sr - 0,3-0,01% ;

4)Cr, Zn, Y, Cu, As - 0,05-0,001%;

5)Zr, Ni, V, Co, Ga - 0,01-0,001%;

6) Be, Sn, Ag, Mo, Li, TI, Bi — менее 0,001%.

Микрокомпонентный состав фоновых донных осадков и вод раз­ личен: для первых более характерны Со, V, Ga, Be, Zr, Zn, Ni, Cr, Y, а для вод — U, Cd, Р. Состав донных осадков отличается большей стабильностью.

Водные потоки рассеяния, как и состав фоновых вод и донных осадков, в каждом конкретном случае определяются совокупностью

с сильно расчлененным эродированным рельефом и островной много­ летней мерзлотой. Состав вод формируется в основном в результате выщелачивания водовмещающих коренных пород, хорошо отражая их состав. Поэтому при выделении здесь типов вод, различающихся по химическому составу, за основу была принята их принадлежность к распространенным породам (см. ранее). Гидродинамический при­ знак из-за хорошей связи подземных, грунтовых и поверхностных вод при этом не имеет ведущего значения. В то же время в пределах участка ясно выражена высотная зональность состава распростра­ ненных вод, а также влияние на них экспозиции обследованных склонов. Повышенное (относительно других участков) содержание в фоновых водах широкого круга таких разнообразных по свойствам микрокомпонентов, как Cd, Zr, Ti, Be, Sn, а также Mn, Zn, Pb, Ga,

объясняется, на наш взгляд, не только своеобразием геолого-металло- генического строения района, но и благоприятными условиями (общий химический состав, большие скорости фильтрации вод и др.) для их миграции в форме простых и комплексных ионов, коллоидов, взвесей, в сорбированном состоянии.

Еще более, чем фоновые воды, чувствительны к внешней среде формирующиеся в пределах данного участка водные потоки рас­ сеяния. Например, первый и третий рудные участки Кызыл-Чин-

ского месторождения находятся на площади с сильно расчлененным рельефом. Состав потоков рассеяния в грунтовых водах эродирован­ ного рудного выхода и в водах открытых тектонических рудоконтро­ лирующих трещин определяется процессами химического окисления и последующего растворения галенит-сфалеритовых руд, заключен­ ных в карбонатных пиритизированных породах. Микрокомпонентный

144

состав вод отличается обогащенностью главными рудообразующими элементами — Pb, Zn, Cu, Ag, а также Fe. Наличием элементовспутников в составе первичной минерализации объясняется появле­ ние в водах U, Ва, Be и отсутствие As и Мо. Обнаружены в повышен­ ных количествах не создающие концентраций в рудах («породо­ образующие») элементы: Ti, Mn, Cr, Ga, Ni, V (см. табл. 8). По макросоставу воды щелочные гидрокарбонатные, с повышенным

вод). Хорошая миграция в водах отдельных элементов объясняется не только химическим составом вод (сульфат-ион, устойчивые кар­ бонатные комплексные ионы или нейтральные молекулы, содержа­ щие Ti, U, Си и др.), но и в основном большой скоростью движения вод, способных интенсивно перемещать элементы в форме собствен­ ных коллоидов (гидроокиси и окиси Fe и Мп, сульфат Ва, карбо­ наты Са, Си, РЬ) и л и в сорбированном состоянии на «чужих» кол­ лоидах, либо в виде механических минеральных частиц. Все это приводит к образованию протяженных контрастных потоков рас­ сеяния Fe, Ti, S (VI), Mn, Ba, Cu и др., особенно в поверхностных водах. Заметное влияние на контрастность и протяженность потоков рассеяния оказывают процессы смешения с фоновыми водами.

Вследствие интенсивного механического разрушения рудного выхода потоки рассеяния в крупной фракции донных осадков обра­ зуют главные сульфиды рудной минерализации (галенит, сфалерит, киноварь).

Второй рудный участок Кызыл-Чинского месторождения рас­ положен в пределах небольшой выровненной площадки. Его рудный выход представлен довольно мощной промытой зоной окисления. Здесь формируются сульфатные воды с повышенной минерализа­

Sn, Со, Be, Pb, Cd, Ва, V, Ga, Ni) из рудного выхода и вмещающих пород уже выщелочены или находятся в труднорастворимом состо­

Петровского и Семеновского месторождений) расположен в менее расчлененной переходной зоне Алтая от низкогорья к среднегорью. Определяющими при выделении типов вод здесь уже являются нн коренные породы, а водовмещающие породы кор выветривания и продукты их переотложения (см. ранее), как правило, промытые от легкорастворимых сульфатных и хлоридных солей. Влажный умеренно теплый климат влияет на состав вод или непосредственно или через сформированный при его участии лесостепной раститель­ ный покров на выщелоченных черноземах. Формируются в пределах участка довольно однообразные по составу слабощелочные гидро­ карбонатные кальциево-магниевые воды с очень низким содержанием хлор- и сульфат-ионов. Наличие в водах органических веществ

и бедность щелочными элементами, а также достаточно интенсивный водообмен приводят к хорошей миграции микрокомпонентов, как и в пределах Кызыл-Чинского участка, в форме взвесей, коллоидов, органо-минеральных комплексных соединений, к относительному обогащению вод широким комплексом микрокомпонентов (Sn, Cr, Cd, Ag, Fe, Co, Ni, Ga, Ti, Zr). На состав вод, а также на донные осадки, относительно обогащенные Ва, Cu, Ag, Y и Sr, оказывает

влияние распространенная здесь арсенопирит-пирротиновая рудная минерализация.

Петровское месторождение находится в приводораздельной части небольшой гряды и отличается эродированностью рудного выхода. Состав водных потоков рассеяния иной: характеризуется повышен­ ным содержанием As, Cd, Sn, La, Sc, Mo и других элементов, что объясняется арсенопирит-пирротиновым Составом вкрапленных руд, которые контролируются тектоническими трещинами и, по-видимому, подвергаются на глубине электрохимическому растворению. Процесс химического окисления и растворения сульфидов проходит замед­ ленно вследствие преимущественной приуроченности послойных руд­ ных тел к известковистым песчаникам и распространения карбонатов среди нерудных жильных минералов. Макросостав формирующихся здесь вод почти не отличается от состава фоновых вод. Такие воды способствуют миграции кремния, что позволяет объяснить отсут­ ствие гипергенного окремнения пород в рудном выходе месторожде­ ния. В настоящее время здесь возможно образование труднораство­ римых гидроокисей Al, Fe, Cr, Sn, Ti, Cu, карбонатов Ca, Sr, Mn,

фосфатов Ca и Ва. Хорошей миграции и протяженности потоков рассеяния в водах не только As и Мо (анионы кислородных кислот), Ag и Zn (простые ионы), но и Си, Ва, Sr, Mn, Ті в виде комплексных соединений с нулевым зарядом, а также Al, Fe, Cr и Sn в виде кол­ лоидальных гидроокисей вместе с сорбированными на них Ni, Со, Pb, Ga, Cd и другими элементами способствуют, как и в случае фоновых вод, не только химический состав вод, но и их обогащенность органическим веществом и значительные скорости движения. Донные осадки в районе месторождения в основном представлены ■слабо сорбирующей песчаной фракцией. Наиболее протяженные потоки в них образуют Sn, Li, Ва, Ag, Cu и Mn.

Западно-Петровское месторождение расположено всего в 1,5 км северо-западнее Петровского, в основании пологого склона. Ана­ логичные по составу руды с поверхности значительно окислены и по­ гребены под рыхлыми отложениями. Наиболее контрастные (Кк до 5) водные потоки рассеяния (преимущественно элементов вмещающих пород — Ga, Cr, Fe, Ti, Ni, Mn, Sr и др.) возникают здесь в резуль­ тате выщелачивания последних из интенсивно промытых продуктов зоны окисления и сильно измененных рудовмещающих пород.

С у г а т о в с к и й у ч а с т о к (район Сугатовского и Сургу- тановско-Тупицинского месторождений), расположенный в низкогорье, отличается от предыдущих слабо расчлененным рельефом и более теплым сухим климатом. Его принадлежность к Меднокол-

146