Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

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

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

22.10.2023

Размер:

15.7 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 294 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

30
товых водах зон выщелачивания и						ра в них возрастают, т. е. в общем
континентального			засоления.		Из	случае содержания фтора в грунто
таблицы видно, что содержания					фто	вых водах увеличиваются на участ
ра в грунтовых		водах континенталь				ках, характеризующихся	повышен
ного	засоления	выше, чем в грунто				ной минерализацией вод. Поскольку
вых водах зоны выщелачивания. Да						грунтовые воды геохимических ланд
лее, в зависимости от климатических,						шафтов зоны континентального засо
почвенных и других условий каждый						ления обладают более высокой ми
геохимический		ландшафт		в преде		нерализацией, то и уровень	фоновых
лах	рассмотренных		зон	грунтовых		содержаний фтора в этих водах соот

вод может обладать своими наиболее

ветственно

повышен.

распространенными

содержаниями

На

фоне

общего

возрастания со

фтора в водах. Из табл. 5 нетрудно

держаний фтора в водах по мере

заметить, что наиболее низкие со

перехода от геохимических ландшаф

держания фтора характерны для вод

тов зоны выщелачивания к ланд

высокогорных,

тундровых,

таеж-

шафтам

зоны

континентального за

но-мерзлотных,. горно-таежных лан

соления обычно наблюдается локаль

дшафтов, а наиболее высокие — для

ное

влияние

пород,

обогащенных

сухо степных и пустынных

ландшаф

фтором. Пример этому — воды фто

тов. Повсеместно в отдельных рай

роносных провинций, в которых уро

онах со сменой

ландшафтно-геохимп-

вень

содержаний

фтора

непропор

ческой обстановки изменяются и со

ционально повышен. Например, в За

держания фтора в водах. Особенно

байкалье содержания фтора в водое

типично

это для Средней Азии, где

мах мезозойских гранитоидов, явля

со сменой ландшафтов — от высоко

ющихся рудообразующими для флюо-

горных до сухо степных

—

содержа

ритовой

минерализации,

увеличива

ния фтора

изменяются от 0,2 до 2—

ются до 0,7 мг/л (при обычном со

3 мг/л. Аналогичные явления наблю

держании 0,2—0,5 мг/л). В Казах

даются и в других

регионах (Казах

стане, по данным А. Н. Крепкогор-

стан, Забайкалье).

ского и Л. Н. Богусевпч

[172], наи

Таким

образом,

распределении

более высокими содержаниями фтора

фтора в грунтовых водах наблюдает

обладают воды коры

выветривания

ся региональная закономерность, вы

палеозойских

гранитоидов.

Анало

ражающаяся

том,

что

по

мере

гичные

особенности

распределения

перехода от гумидных областей к

фтора описаны М. Флейшер [377]

аридным

от

горных

зон к

низ

на примере подземных вод США. По

менностям

наблюдается

увеличение

его данным,

максимальные

средние

содержаний фтора. Это связано

глав

содержания фтора (0,9 мг/л) харак

ным образом с закономерными Изме

терны для вод гранитов,

минималь

нениями

химического

состава

и ми

ные

(0,1—0,3 мг/л) — для

вод из

нерализации

вод.

Будучи

относи

вестняков и андезитов.

тельно хорошим мигрантом в под

Наиболее

высокие

фоновые содер

земных водах, фтор способен нака

жания фтора в грунтовых водах фто

пливаться в них с ростом их мине

роносных провинций в зоне конти

рализации. Грунтовые воды в ос

нентального

засоления

—

до не

новном далеки от насыщения фтором.

скольких миллиграммов на литр.

Поэтому при увеличении минерализа

Фоновые содержания фтора в грун

ции грунтовых

вод содержания фто

товых

водах

приведены

табл. 6.

Т а б л и ц а 6

Фоновые содержания фтора в грунтовых водах (по данным С. Д . Капранова)

Характеристика

районов

Северные районы, высоко горные, горно-луговые, горно-таежные ландшаф ты. Территория распро странения многолетней мерзлоты. Районы рас пространения хорошо промытых ледниковых отложений

Равнинные территории умеренных широт. Слаборасчлененные горные районы. Горные районы с многолетней мерзлотой во фтороносных провин циях

Зона континентального за соления (степные, сухостепные, пустынные ланд шафты)

Фтороносные провинции в зоне континентального засоления

Содержания фтора, мг/л

Не обн —0,2

0,1—0,7, реже более

До 1,0

До несколь ких единиц

Г Е О Х И М И Я Ф Т О Р А В Г Р У Н Т О В Ы Х В О Д А Х Р А Й О Н О В М Е С Т О Р О Ж Д Е Н И Й Р Е Д К И Х Э Л Е М Е Н Т О В

По особенностям гидро reo химии фтора месторождения редких элемен тов мы разделили на три типа: а) в кислых магматических и осадочных породах, б) в щелочных магматиче ских породах, в) в галогенных поро дах.

Месторождения

вкислых магматических

иосадочных породах

Вкачестве примера таких место рождений будут рассмотрены место рождения вольфрама (скарновые вольфрамитовые и шеелитовые), бе

риллия, лития (пегматитовые) и бора (скарновые) фтороносных провинций Средней Азии, Забайкалья и Д. Вос тока, изученные автором совместно с С. Д. Капрановым и Н. Г. Петро вой. Фтор является универсальным геохимическим спутником и призна ком этих месторождений [153, 154]. Основным минералом фтора на ука занных месторождениях является флюорит. Эти месторождения сопро вождаются эндогенными ореолами фтора, характеризующимися ло кально повышенными концентрация ми его в породах, вмещающих ме сторождения [27]. Содержания фто ра в водах различных месторожде ний редких элементов и флюорита приведены в табл. 7, а гистограммы его распределения на рис. 5. Из та блицы и рисунка следует, что содер жания фтора в водах месторождений, несмотря на различия минерального состава, более или менее однообраз ны. Максимальные содержания фто ра даже в водах флюоритовых место рождений обычно составляют первые единицы миллиграммов на литр. Име ются две причины этого. Первой причиной является то, что основным минералом фтора в пределах рас сматриваемого типа месторождений является флюорит, растворимость ко торого незначительна (см. табл. 4). По растворимости флюорита нетруд но подсчитать, что в насыщенном растворе, находящемся в равновесии с CaF2 , должно быть —7,5 мг/л фто ра. Порядок обнаруживаемых в во дах месторождений содержаний фто ра принципиально соответствует этой цифре. Вторая причина — это осо бенности химического состава вод месторождений. Воды месторожде ний рассматриваемого типа по катионному составу обычно являются кальциевыми, в их анионном составе преобладают НСОз и SO^-HOHEC. МИ-

Распределение фтора в грунтовых водах некоторых месторождений (использованы материалы С. Д . Каира

Месторождения

Такоб

Майхура

Гава

Койташ

Чорух-Дайрон

Дедовогорскоѳ

Белуха

Вознесенское

Генетический тип месторождений	Ландшафт
	Средняя

Гидротермальное флюоритовое месторожде-1 СредНегорный и высоко ниѳ J горный

Скарновое поле с полиметаллической мп-| Высокогорный нералпзацпѳй

Скарновое поле с вольфрамовой минера лизацией

Скарновое поле с полиметаллической ми				Среднегорный
нерализацией
Пегматитовое	поле			Среднѳгорный, переход
				ный к аридному
Скарновое поле с вольфрамовой минера				То же
лизацией
Пегматитовые	поля			Низкогорный,	переход
				ный к аридному
Скарновое поле с		вольфрамовой	минера	То же
лизацией
Скарновое поле с вольфрамовой минера				Низкогорный	сухостеп-
лизацией				ной, аридный
Пегматитовое	поле			Пустынный
				Забайкалье,
Пегматитовые	поля			Гольцовый, горно-таеж
Пегматитовые	поля			ный
				ный
Пеіматитовые	поля			Горно-степной,	лесо
Пеіматитовые	поля			степной
				степной
Пегматитовые	поля			Лесостепной
Скарновое поле с вольфрамовой минера				»
лизацией
Гидротермальное		вольфрамовое месторож		Горно-таежный
дение
					Дальний
Гидротермальное		флюоритовое	место	Лесостепной
рождение
Скарновое поле с полиметаллической ми				Горно-таежный
нерализацией

Т а б л и ц а 7

фтороносных провницнй Средней Азии, Забайкалья н Дальнего Востока нова, И. Г. Петровой, В. 3. Рубейкина)

Формула химического состава вод (средние данные)

Азия
.							SOJ,HCOÏ,Cl8
М		о	д	- 8 д 4			Ca7 1 Mg1 2 (Na + K ) 1		1
							HCO»,SObCl7
			° ' 5 C a 7 0 M g l e ( N a + K ) 1 2 F e 2
							HCO?,SObCle
Mo.oe-0.«							Ca7 5 (Na +	K ) 1 3 M g 1 2
							HCO?6 SObCl«
			о д	<	ь о	' 7	Ca e 4 Mg 1 8 (Na - r - K) 1 8
							HCOÎoSOjgClB
M		o	' 0	5	- ° - e		Ca5 1 Mgf f l (Na + K ) 1			7
							HCOÎe SOie Cl8
		M	o ' 1		3 - 1 ' 4		Ca6 4 Mg3 oFe9
							HCÜg 0 SO 2 7 Cl 8
			° ' 3 - 2 ' 4				Ca 4 7 (Na + K ) 2 8 M g 2 5
							H C O I 0 S O \| 9 C l e , 5
М 0 , 3 1 - 2 ,9в							Ca5 oMg3 0 (Na + K)2 o
							SOJoHCOÎgCliB
		0 , 2 2 ~ 9 ' 4 C a 5 0 ( N a + K ) 2 9 M g 2 1
							SOtHCOÎoClM
			o,5-e,9				(Na + K ) 5 9	C a 2 9 M g	l	ï
M	° ' 0			2	- 0	' 1 5	Ca 4 5 Mg M (Na + K ) 2			6
							HCOLCleSOJ
M	o	' 0		7 - 0		' 9	Ca4 1 Mg3 o(Na + K ) 2		5
							HCO\|,CO\|,SOi
M o ' 0 8 - 0 ' 2 3							C a 5 5 M g 2 7 ( N a + K ) 1 8
							HCOJ4 Cl,,eSOJ
» W o . «							C a 4 7 ( N a + K ) 8 1 M g M
M o ' 0 2 - 0 - 4 3							Ca4 5 (Na +	K ) 2 6 M g 2 5
Восток
							НСОЗ
							Ca
	M	o	' 0 3		- 0 ' 5		CaB ,(Na +	K ) M M g	l	l

Содержания фтора, мг/л Характеристика ореолов
Фоновые	Ореольиые	Протяжен	Контраст
		ность, км	ность

<0,3	0,3—3,5	—	— 10
<0,2	0,2-0,4	7—8	1-2
<0,2	0,2-0,6		1 - 3
<0,2	0,2-3	71	1-15
<0,2	0,2-0,9	0,1—0,3	1—5
<0,2	0,2—1,2	—	1—6
<0,6	0,6—2,0	0, п	1 - 3
<0,6	0.6—1,6	0, п	1 - 3
<0,6	0,6—0,8	0, п	1—1.5
<2,0	2,0—4,5	-	2 - 4
<0,2	0,2-0.4	0, п	1 - 2
<0,4	0,4-0,6	0, п	1,-2
< о , з	0,3—0.8	1,0	1 - 3
<0,4	0,4—2,5	0, «	1—6
<0,6	0,6—3,5		1—7
<0,2	0,2—2,3	2	10—11
<0,5	0,5—1,8	0,5	1 - 4

3 Заказ 2215

-о.:а: I г -> J j >S

- 1 0	1 2 ï л 5	о	az a* об 0.6 to іг Л.мг/л
		-ilpF.w-'Л
	d	3
	d
	щ
	10	1
	'Ol1	1
	0-05 Q5 1	I 5 2.0 15 3.0	>3

		t	i	l		Л.ют
3	5	9	12	ІЬ IS 21 V <1»
		Рис.		5.
Гистограммы распределения						фтора	в под
	земных водах.
I — грунтовые	воды		месторождений. 1 — кислые
магматические	и	осадочные породы:					а — зона
грунтовых вод	выщелачивания					(п = 722), б —
зона грунтовых	вод			засоления		(п — 274); 2 —
нефелиновые сиениты (зона					грунтовых вод выще
лачивания): а — агпаитовый					тип (п — 261), б —
миаскитовый тип (п =				63); 3 — гипсовая шляпа
солянокупольной структуры (п =						55). I I — азот
ные щелочные термальные воды						кристаллических
		пород (п =			130).

нерализация этих вод даже в арид ной зоне (сухостепные и пустынные ландшафты) не превышает несколь ких граммов на литр, а их реакция обычно околонейтральная (pH 6—8). Известно отрицательное влияние кальция на водную миграцию фтора [161, 361, 62,423]. Статистическая об работка нашего материала показала, что связь фтора с кальцием в разных интервалах различна (рйс. 6). В на чальный период формирования хи мического состава подземных вод

Рімг/л

30,0^

20.01

в О! 6,0 4,0

2,0|

0,4f	— I	1 I I h i h i I I	1 • ' • Cu.Mî/Л
0.2;	— I	1 I I h i h i I I	1 • ' • Cu.Mî/Л
0.2;	10	100	1000
			2

Pnc. 6.

Связь между содержаниями фтора и каль ция в водах месторождений в кислых маг матических и осадочных породах (исполь зовано 1700 анализов).


1 — среднеарифметические				содержания		фтора в
отдельных		интервалах		(концентрация		фтора
в каждой точке — среднее				из п проб; п изменяется
от 20	до	458);	2 — максимальные		содержания
фтора	в	водах	тех же интервалов;		з — линия

ПР CaF,-

при малой минерализации и малых содержаниях кальцпя наблюдается совместный рост содержаний каль ция и фтора. Максимум содержаний фтора приурочен к содержаниям каль ция порядка 300—500 мг/л. Затем начинается падение содержаний каль ция и корреляция Ca—F приобре тает отрицательный характер. По скольку в условиях зоны гипергенеза кальций с фтором дает наименее растворимые соединения, то он яв ляется основным компонентом, пре пятствующим водно й миграции фто ра. Это понятно при миграции фтора в виде простого аниона F". Но фор мы миграции фтора в водах место рождений, видимо, гораздо сложнее, поэтому необходимо разобрать влия ние кальция на эти природные фор мы миграции фтора.

Фтор является сильнейшим и уни версальным аддендом, а подземные-

воды

рассматриваемого

типа

место

Т а б л и ц а 8

рождений

содержат

большое

коли

Соотношения между суммарными

чество элементов, комплексирующих-

константами

нестойкости фторкомплексов

железа и алюминия при 25 - С («Справочник

ся

с фтором

(AI, Fe, Be, Nb, Sn и

химика»,

т. 3, 1964 г.)

др.). Поэтому существование

фтора

Соотношения

подземных

водах

месторождений

Комплек

Константы

только в простых

анионных

формах

сы

нестойкости

между

константами

в большинстве случаев мало вероят

но. По данным К. Е. Клейнера

FeF2 +

5,2-10-6

~ 7

[149], комплексы фтора с алюминием

A1F2+

7,4-10-7

возникают уже при содержании фто

F e F *

5,0 - 10 - ю

A l F f

7,1 • 10-12

~ 7 0

ра

более

10"7 г/ион (т. е.

более

F e F 3

8,7 • Ю - "

0,002 мг/л), поэтому основной фор

A1F 3

l,0 - 10 -i 5

870

мой его нахождения

в водах

место

F e F r

8,7 • 10-15

рождений,

видимо,

являются

ком

AIFJT

l,8 - 10 - i 8

4 830

плексные соединения. По убывающей

FeFjj-

3,8 • 10-15

A l F j -

4.3 -10-20

88 370

прочности

фторидных

комплексов

элементы,

присутствующие в

водах

месторождений, располагаются в сле

/ ар»

дующий

ряд NbB +

Sn4 +

A l 3 + >

месторождении нет (

этих

во

Fe2 +

> В е 2

+ .

дах обычно не превышает 10). Об

Не

отрицая роли других

элем*ен-

разованию алюмофторидных комплек

тов-комплексообразователей, мы по

сов способствует и то, что константы

лагаем,

что из

указанных в

этом

нестойкости оксокомплексов железа в

ряду

элементов

наибольшее

значе

га-ІО3 раз

меньше аналогичных

кон

ние

должны

иметь

фторкомплексы

стант нестойкости алюминия (Ä'FeOH2 *

алюминия.

Содеря^ания

алюминия

1 , 5 5 - 1 0 - 1 2 , а і Г А ю н 2 + 1,4-Ю"8 (Спра

в водах обычно больше содержаний

вочник,

1964 г.), т. е. значительная

Nb, Sn и Be. Что же касается

желе-

часть

железа

должна быть связана

зофторидных

комплексов,

то,

судя

в оксокомплексы. Теоретически

сре

по

соотношениям

констант

нестой

ди возможных форм миграции фтора

кости комплексов

алюминия

и же

в водах месторождении должны пре

леза в подземных водах, их образо

обладать

алюмофторидные

комплек

вание маловероятно. Это ясно из

сы.

соотношения

констант

нестойкости

Косвенным

показателем

этого яв

фторкомплексов

железа и алюминия

ляется целый ряд наблюдаемых в зо

(табл. 8).

не гипергенеза

явлений,

а именно:

Из

табл. 8 видно,

что суммарные

а) в

подземных

водах

месторожде

константы

нестойкости

большинства

ний

существует

прямая

зависимость

алюмофторидных комплексов в десят

между

содержаниями фтора и

алю

ки и сотни раз меньше аналогичных

миния

(табл. 9); б) в зоне гипергене

констант

нестойкости

фторкомплек

за место рождений редких

элементов

сов

железа,

поэтому появление по

широко распространены гипергенные

следних

возможно

лишь

при значи

минералы

фтора, содержащие

алю

тельных

превышениях

активностей

мофторидные

комплексы:

геарксу-

железа

над алюминием

(в

десятки

тит

CaAlF6 (OH)b -H2 0,

кридит —

сотни

раз). Такого

превышения

Ca(AlF5 )2 -S04 (OH)6 -2H2 0 и др. Из

в подземных водах

рассматриваемых

вестно, что состав минералов

зоны

Т а б л и ц а 9 Средние содержания фтора п алюминия (мг/л) в водах пневматолпто-гпдротер-

мального месторождения редких			элементов
(по данным В. 3. Рубеыкина)
Алюминий (по дан		Количество
ным спектрального)	Фтор	Количество
ным спектрального)	Фтор		анализов
анализа
0,15	0,72		8
0,30	0,67		26
1,5	0,91		16
3,0	1,0		15
3,5	1,32		43

гипергенеза отражает формы мигра ция элементов в формирующих их растворах [315].

Алюминий с фтором образует це лый ряд комплексных соединений. По К. Е. Клейнер [1491, в растворе, содержащем фтор п алюминий, мо жет существовать следующее равно весие:

A13+ + F - ^ г Г A1F2+ + F -

^=Г A 1 F + + F -	AlFg + F - ^
AlF< + F -	A 1 F § - + F - ^ГГА 1 F \| -

При увеличении концентраций фто ра равновесие в указанном ряду все более сдвигается в правую сторону к конечным членам ряда. Комплекс ные соединения в указанном ряду имеют различную устойчивость. Наи более устойчивы комплексные сое динения первых ступеней комплексо-

образования (константы	нестойкости
7 г • 10_ 6 —п-10~7 ). С ростом ступеней
комплексообразования	устойчивость

комплексных соединений		уменьшает
ся (константы	равны	п • 10~2—
тг-ІО"3 ).

Теперь разберем, в чем же кон кретно заключается отрицательное влияние кальция на миграцию фтора. Из теории комплексных соединений известно, что устойчивость комплек

сов в растворе зависит не только от констант нестойкости, но и от свойств и количества других ионов, присутствзаощих в растворах. Например, катионы, образующие с аддендом малорастворнмые соединения, могут раз рушать комплексы и переводить адденд в осадок. При этом чем больше концентрация этого' катиона и чем меньше произведение растворимости соединения катиона и адденда, тем сильнее его разрушающее и осажда ющее действие. Г. С. Савченко и И. В. Тананаевым [250] экспери ментально показано, что при доба влении кальция в растворы, содер жащие отрицательные комплексы ти па MeF*3 "™)- , последние разрушают ся с образованием CaF2 . Видимо, именно это и объясняет наличие ра нее отмеченной отрицательной кор реляции фтора с кальцием. На рис. 6 проведена линия nPcaF2, рассчитан ная для средних химических соста вов вод в различных интервалах каль ция (20, 40, 60 и т. д.). Видно, что с определенного интервала с увеличе нием содержаний кальция количество фтора непрерывно падает и практиче ски не переходит за линию ПРса га - Таким образом, в маломинералпзованных водах, несмотря на комплекс ную форму миграции фтора, его со держания по существу определяются nPcaF2- Увеличение концентра ций натрия в водах при прочих рав ных условиях способствует накопле нию фтора. Это связано с тем, что растворимость CaF2 возрастает в при

сутствии	солей натрия.	В	связи
с этим	содержания фтора	в	водах

возрастают с ростом —— отношения (С. Р. Крайнов и др., 1967 г.).

Рассматривая связь концентраций фтора в водах месторождений с кис лотно-щелочными условиями, можно видеть, что максимальные содержа-

F,нг/л

2000

200

100

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

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

Т а б л и ц а

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.

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

подземных

в них практически отсутствует. В фор

водах,

поэтому

нами

совместно

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

максимальными

содержа

лиомит

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

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	1615	1 16596	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		1447	14060	3880	6782	15650	15350	16275	9162	7034	7023
Сумма кар
бонатов
(прямое
определе			,		1425	—2000	1760	2666	2640	2041	2314
ние) . . . .			,	1804	1425	—2000	1760	2666	2640	2041	2314
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	—	—	—	—	—	—	—1000
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	11.70	11.9	11,8—12,0
Сухой					—50000	—55000	—65000	—65000	—60000	—50000	—55000
остаток . . —39000 —39000 —11000					—50000	—55000	—65000	—65000	—60000	—50000	—55000
	• * 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 .

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 294 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ