книги из ГПНТБ / Крайнов, С. Р. Геохимия редких элементов в подземных водах (в связи с геохимическими поисками месторождений)

237

ских ландшафтов. В зоне выщелачи­

вите, кордиерите, амфиболе и др.

вания наиболее отчетливые ореолы ха­

Протяженность

первичных

ореолов

рактерны

для геохимических

ланд­

лития и рубидия вокруг пегматито­

шафтов, воды которых обладают мень­

вых месторождений может достигать

шей минерализацией. Поэтому в об­

нескольких десятков метров. В свя­

щей схеме зональности горных ланд­

зи с этим в районах месторождений,

шафтов

протяженность

и

контра­

подвергшихся метасоматическим про­

стность ореолов увеличиваются

с воз­

цессам, водные ореолы являются от­

растанием

абсолютных

отметок,

так

ражением не только собственно руд­

как при этом уменьшается минерали­

ных тел месторождений, но и всей

зация подземных вод. Таким обра­

площади рудного поля, в пределах

зом, в зоне выщелачивания наиболее

которой

проявляется

первичный

протяженные ореолы свойственны вы­

ореол.

сокогорным,

горнолуговым,

горно-

Наши исследоваиия в

Забайкалье,

таежным

ландшафтам. Среди

геохи­

Средней

Азии

и

других

ре­

мических

ландшафтов

зоны

конти­

гионах показали, что в районах ме­

нентального

засоления

водные

орео­

тасоматических

измененных

редко-

лы более угнетены в ландшафтах,

метальных

пегматитов

обычно

вы­

отличающихся большей

минерализа­

деляются водные ореолы первого по­

цией подземных вод. К таким ланд­

рядка —

гидроreo химические

по­

шафтам прежде всего относятся су­

ля,

являющиеся отражением

всего

хостепные и пустынные.

рудного поля. В пределах этих гид­

Важным

фактором,

влияющим

на

роreo химических

полей

содержания

распространение ореолов редких эле­

лития и рубидия в водах даже вне

ментов вокруг пегматитовых и пнев-

рудных тел повышены по сравнению

матолито-гидротермальных

место­

с водами

нерудоносных

районов.

В

рождений, являются особенности рас­

пределах

гидрогеохимическпх

полей

пространения первичных и

вторич­

выделяются ореолы второго порядка,

ных ореолов вокруг этих месторожде­

являющиеся

следствием

собственно

ний. Пегматитовые и пневматолито-

рудных тел месторождений. Это осо­

гидротермальные месторождения ред­

бенно характерно для районов с ре­

ких элементов сопровождаются

пер­

гиональной

грейзенизацией. В

этом

вичными ореолами лития и рубидия.

случае площадь

грейзенйзированных

Характеристика

этих ореолов

при­

пород

сопровождается

обширными

ведена в работах А. И. Гинзбурга

гидрогеохимическими

полями

с

по­

(1964 г.),

О. Д. Ставрова

(1963

г.)

вышенными

содержаниями

лития

и

и др. По данным этих авторов, пер­

рубидия

в

водах.

вичные ореолы лития и рубидия во

Не меньшее значение в увеличе­

вмещающих

породах — результат

нии

протяженности водных

ореолов

метасоматических

процессов

(аль-

лития и рубидия имеют и вторичные

битизации,

грейзенизации).

Формы

ореолы. В

горных районах,

харак­

нахождения

элементов

в первичных

теризующихся интенсивными

эрози­

ореолах изучены недостаточно. Име­

онными процессами, обычно

широко

ются данные, что литий в первич­

развиваются

механические

ореолы

ных ореолах присутствует в виде ми­

месторождений. Поэтому в этих райо­

нерала гольмквистита,

а также в ка­

нах образуются протяженные водные

честве изоморфной примеси в целом

ореолы

(вернее,

потоки

рассеяния)

ряде минералов

—

биотите, муско­

по

долинам,

дренирующим

месторо-

238

ждение (см. рпс. 69). Наличие пер­

озер могут

содержать

значительные

вичных и вторпчных ореолов место­

количества

L i (n — n-10

мг/л), Rb

рождении

обусловливает

сложную

(?і мг/л), Nb (0,0 пмг/л).

Типичный

конфигурацию

водных

ореолов

ли­

пример — озера

Центрального

Па­

тия и рубидия и значительные пре­

мира (см. табл. 60).

вышения

площади

водного

ореола

С к а р н о в ы е

и

г и д р о ­

над

площадью

собственно

месторо­

т е р м а л ь н ы е

м е с т о р о ж ­

ждения .

д е н и я в о л ь ф р а м а

(шеелн-

Для водных ореолов

пегматитовых

то-кассптерит-сул ьфпдные,

шеелнт-

и пневматолито-гидротермальных ме­

молибденитовые, кварц-касситерит-

сторождений характерна зональность.

вольфрамитовые,

кварц-вольфра-

Она выражается в том, что в пре­

мнтовые, фербернт-антимоиитовые).

делах общего водного ореола выделя­

Эти месторождения близки между со­

ются

концентрические

водные

орео­

бой по химическому составу подзем­

лы,

обладающие

различной

протя­

ных вод. Изменения состава подзем­

женностью, обусловленной

разными

ных вод в пределах этих месторол;де-

миграционными

способностямп

эле­

ний определяются количеством

суль­

ментов в конкретном ландшафте. Мак­

фидов,

сопровождающих

вольфра­

симальной

протяженностью

обла­

мовую

минерализацию.

Вследствие

дают ореолы лития, фтора, мини­

окисления

сульфидов воды

вольфра-

мальными

—

цезия,

бериллия,

' мовых месторождений обычно харак­

ниобия.

теризуются повышенными

содержа­

Гпдрогеохимпческая

поисковая ас­

ниями сульфат-иона, а их pH может

социация пегматитовых и пневматоли­

уменьшаться

до

4—5

(см.

рис. 68,

то-гидротермальных

месторождении

табл. 57). Таким образом, скарновые

имеет безрудные аналоги.

рудных

и

гидротермальные

месторождения

районах

гидрогеохимические

ано­

имеют общий химический состав грун­

малии, аналогичные по составу п

товых вод, несколько аномальный по

концентрациям

лития,

рубидия,

це­

отношению

к

окружающим

водам.

зия, бериллия, создаются в очагах

В водах

вольфрамовых

месторо­

разгрузки углекислых вод. В разде­

ждений

обнаруживается

весьма

лах,

посвященных

геохимии

редких

широкий комплекс редких и других

щелочных

элементов

и

бериллию,

элементов

—

W,

Mo,

Zu,

Си, L i ,

было показано, что содержания этих

Rb, Be, F, Sn, Hg, Sb, As. Состав

элементов в углекислых водах, фор­

этих элементов в водах конкретных

мирующихся вне всякой связи с ме­

месторождений

определяется

мине­

сторождениями,

могут

быть

значи­

ральным составом

руд

месторожде­

тельны

L i п — іг-10 мг/л,

Rb,

Cs —

ния, их генетическим типом и общей

п мг/л,

Be — 0,

il

мг/л.

металлогенической

характеристикой

Безрудными аномалиями

по

ряду

региона. Так, в ореольных водах ме­

элементов (Li, Rb, Nb) также явля­

сторождений кварц-касситерит-воль-

ются

многие щелочные

минерализо­

фрамовой формации помимо

вольфра­

ванные воды озер аридной зоны.

ма

постоянно

присутствует

олово *,

Особенно часто

озера, воды которых

в ореольных водах ферберит-антимо-

обогащены редкими элементами, фор­

нитовой и

кварц-шеелит-антішонито-

мируются в случае дренирования гра-

нитоидных

пород.

Вследствие

зна­

*

По

данным

спектрального

анализа

чительной минерализации

воды

этих

сухих остатков.

1 — четвертичные отложения; г — песчаники н конгломераты; s — вулканогенно-осадочные

породы;

4 — биотитовые роговики; 5 — мраморы; 6 — кристаллические сланцы; 7 — лсйкократовые

граниты;

5 — вльджуртинские граниты;, 9 — липариты;

ю — скарн с оруденением; и — тектонические кон­

такты. Содержания вольфрама в водах (мкг/л): іг

— <0,5 (фоновые); 13 — 0,5—2,0; 14 — >2,0. Содер­

жание молибдена в водах

(мкг/л):

15 — до 100; 16 — >

100. Контуры водных

ореолов рассеяния!

17 — вольфрама; 18 — молибдена; 19 — цинка, меди, сульфат-иона.

мических поисков многих

элементов,

ющиеся концентраторами вольфрама.

не является таковой для поисков ме­

Наши исследования в аридной зоне

сторождений вольфрама. Это связа­

Средней Азии показали, что при на­

но с широким распространением в

личии в бассейне питания щелочных

ней подземных и поверхностных вод

озер

вольфрамовой

минерализации

с щелочной

реакцией,

являющихся

содержания вольфрама в водах этих

благоприятными для миграции и кон­

озер

возрастают до 0,7і — п мг/л.

центрирования вольфрама. Изучение

В любой

гидрогеохимической зоне

геохимии подземных вод месторожде­

проявление водных ореолов различно

ний аридной зоны Средней Азии (Чо-

в грунтово-трещинных и аллювиаль­

рух-Дайрои и др.) показало, что при

ных водах. В грунтово-трещинных

наличии

в

районе

месторождения

ореольных

водах мы обычно имеем

щелочных

вод миграция

вольфрама

лишь остатки вольфрама от процес­

интенсифицируется,

а

его

ореолы

сов

его осаждения.

Свидетельством

в этих водах возрастают до несколь­

этого является резкий перепад со­

ких километров.

Особое

поисковое

держаний

вольфрама

при

переходе

значение

в

зоне

континентального

от рудных

к ореольным

водам (от

засоления

приобретают

щелочные

тг-10 до п мкг/л). Поэтому

протяжен­

минерализованные

воды

озер, явля­

ность ореолов в грунтово-трещинных

242

фрама является шлиховой метод, то

естественно возникает вопрос — в ка­

ком соотношении

находятся

водные

ореолы (потоки) в аллювиальных и

поверхностных

водах с шлиховыми.

Эти

соотношения

самые

разнообраз­

ные. Шлиховые

ореолы

шеелитовых

месторождении

обычно

больше вод­

ных,

так

как

источником

шеелита

в шлихах обычно является ие только

месторождение, но и рудообразу-

ющпе интрузии. В этом случае вод­

ные ореолы более или менее четко

оконтуривают

площадь

вольфрамо­

вой минерализации в пределах об­

ширных

шлиховых

ореолов.

Мень­

IZ3

ЕЕЗ» Е Э

шие размеры шлиховых ореолов по

сравнению

с водными

наблюдались

В »

Е3« E3ß

нами только на месторождениях фер-

берито-антнмонптовой формации Цен­

Рпс. 73.

трально го Кавказа (см. рис. 73). Ви­

Схема

распространения водных

ореолов

димо, это связано со слабой устой­

рассеяния вольфрама, сурьмы п

ртути в

чивостью

ферберита

в

шлихах.

районе ферберпт-антпмонитового месторо­

В аллювиальных и поверхностных

ждения Сагебп (горно-луговой ландшафт).

1 — четвертичные отложения; 2 — карбонатные

водах вольфрам находится в различ­

породы; з — глинистые

сланцы; 4 — кварцевые

ных пространственных соотношениях

альбптофпры; 5 — рудные жилы; 6 — тектониче­

с другими элементами

—

это опре­

ские нарушения; 7 — пункты отбора проб. Кон­

туры водных ореолов: S — вольфрама в грунтовых

деляет зональность ореола. Но эта

водах;

9 — мышьяка в

грунтовых водах;

ю —

ртути в грунтовых водах; 11 — сурьмы в

грун­

зональность

существенно

отличает­

товых и поверхностных

водах; із — контур

шли­

ся от зональности ореолов в грунто­

хового

ореола вольфрама.

во-трещинных водах. Вследствие то­

месторождений.

Вследствие

относи­

го что минералы вольфрама в меха­

тельной устойчивости основных гипо-

нических

ореолах

более устойчивы,

генных минералов вольфрама в зоне

чем минералы других элементов (осо­

гипергенеза

механические

ореолы

бенно сульфидов), вольфрамовые оре­

протягиваются на значительные

рас­

олы в аллювиальных и поверхно­

стояния по долинам, дренирующим

стных водах всех типов

месторожде­

месторождение. Протяженность

этих

ний протягиваются дальше, чем орео­

ореолов значительна. В соответствии

лы

многих

других

элементов (см.

с этим и протяженность водных орео­

рис. 72, 73).

лов (потоков) вольфрама в аллюви­

Гидрогеохимические

поисковые

альных и поверхностных водах может

ассоциации

вольфрамовых

месторо­

достигать многих километров, но их

ждений

имеют

безрудиые

аналоги.

контрастность низка (п). Этим они

В рудных районах, особенно

в рай­

значительно

отличаются от

ореолов

онах, сложенных

кристаллическими

в грунтово-трещинных водах.

породами,

гидро reo химические ано­

Поскольку

одним из главных ме­

малии, аналогичные по содержаниям

тодов

поисков месторождений воль­

W, F, Mo, Zn, L i , Rb и других эле-