книги из ГПНТБ / Материалы к Совещанию по геохимии гипергенеза, ноябрь 1964 г. (тезисы докладов)

рудных формаций: сфалерит-галенитовой в магнези­ альных скарнах, барит-пирит-марказит-галенит-сфале- ритовой, барит-сфалерит-галенит-пиритовой, кварц-сфа- лерит-галенит-блеклорудно-серебряной и колчеданно­ полиметаллической.

Серия минеральных превращений свинца имеет сле­ дующий вид: первичный сульфид (галенит) -> вторичный сульфид (бетехтинит?) -> сульфат (англезит, линарит, биверит, плюмбоярозит) -> карбонат (церуссит) -> фосфат и арсенат (пироморфит и миметезит) -> молибдат (вуль­ фенит)-> хромат (крокоит, феникохроит) -> окисел (коронадит, глет, сурик, платтнерит). Окислы свинца тяго­ теют обычно к верхним частям зоны окисления, ниже располагаются молибдаты, арсенаты, фосфаты и хроматы свинца, затем карбонаты, ниже — сульфатная зона, иногда значительно обогащенная свинцом. Миграция свинца происходит в бикарбонатной и хлоридной форме.

Серия минеральных превращений цинка обычно имеет следующий вид: первичный сульфид (сфалерит) ->суль­ фат (госларит) -*■ карбонат (смитсонит, монгеймит, гид­ роцинкит, аурихальцит) -►силикат (каламин) -►арсенат (адамин, цинк-оливенит, цинкконихальцит). Однако в ги­ пергенно измененных магнезиальных скарнах цинк представлен исключительно в силикатной форме в виде каламина и цинксодержащих магнезиальных гидроси­

месторождений, отличающихся сереброносностью гипогенных руд, нередко обогащена серебром в виде ке­ раргирита, образовавшегося в результате смешивания растворов легко мигрирующего сульфата серебра с по­ верхностными водами, содержащими ион хлора.

Изучены также геохимические особенности молиб­ дена, золота, селена, теллура, кадмия, индия, таллия, галлия в свинцово-цинковых месторождениях.

Зона гипергенеза медных и медно-молибденовых ме­ сторождений рассмотрена на примере рудных формаций: кварц-молибденит-халькопирит-пиритовой, скарново-пир* ротин-халькопиритовой, медно-колчеданной и медистых песчаников.

Медь имеет следующую серию минеральных превра­ щений: первичный сульфид (халькопирит, борнит, ку-

30

банит, блеклые руды) -> вторичный сульфид (халькозин, дигенит, борнит, ковеллин) -> самородный элемент (медь) ~> окисел (куприт, тенорит) -> карбонат (малахит, азурит, купроцинкит, розазит) -> сульфаты (брошантит, халькантит, цианотрихит) -> фосфат (элит, либетенит, самплеит, оливенит, бирюза) арсенат (конихальдит, тиролит) -> хлорид (атакамит, параатакамит, коннелит)-*- -> силикат (хризоколла, Си-галлуазит).

Верхняя часть зоны окисления медных месторожде­ ний Узбекистана обычно представлена хлоридами и си­ ликатами меди, что характерно для условий аридной зоны.

Молибден находится в виде повеллита, ферримолибдита и ильземанита. Значительные количества молибдена и рения обнаружены в грунтовых водах ряда участков. В одном из них малахит постоянно содержит примесь молибдена от 0,05 до 0,1%. По сравнению с первичнымирудами в зоне окисления содержание молибдена резко понижено.

Получены также данные по распределению в минера­ лах зоны окисления медных месторождений золота, се­ ребра, селена, теллура, индия, таллия, галлия.

Институт геологии и геофизики АН Узбекской ССР

Н. М. ДАЦЕНКО

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СТРОНЦИЯ И БАРИЯ В СЕРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ПРИКАРПАТЬЯ

На основании химических анализов 186 проб на строн­ ций и 124 проб на барий, отобранных из различных тек­ стурных разностей серных руд и агрегатных разновидно­ стей серы и из различных типов известняков и глин, полу­ чены следующие данные о распространении стронция и бария в районе одного из месторождений.

Стронций и барий широко распространены в покры­ вающих (косовских) глинах и ратинских неосерненных известняках. Содержание стронция в покрывающих гли-

SrO

нах равно 0,09%, бария — 0,17%, соотношение 5-7 = 0,53, ВаО

содержание SrO в неосерненных известняках 0,15%,

SrO

ВаО — 0,26%, -5- 7: = 0,59. Широкое площадное распроВаО

31

странение SrO и ВаО в глинах и известняках и близость их содержаний в этих породах, а также отсутствие бария в бентонитовых глинах (вулканических) говорят о син­ генетическом и, вероятно, терригенном происхождении целестина и барита.

В осерненных известняках, содержащих как первич­ ную, скрытокристаллическую, так и вторичную, явнокри­ сталлическую серу, содержание стронция и бария выше, чем в неосерненных, и равно: SrO —0,46%, ВаО —0,25%,

— = 1,8, что, по-видимому, объясняется парагенетиЬаО

ческой связью целестина и барита с вторичным кальци­ том, который постоянно сопутствует явнокристаллической сере. В этом случае барит и целестин относятся к аутигенным минералам.

Содержание стронция и бария в различных агрегат­ ных разновидностях серы неодинаково. В сплошной скры­ токристаллической сере, которую мы относим к сингене­

= 0,023 (в примесях к сере SrO—0,054%, ВаО----- 2,34%),

а в явнокристаллической—максимальное: SrO—0,0014%,

SrO

ВаО—0,2243%, тг—г = 0,0062. Создается впечатление, ВаО

'Учитывая повышенное содержание стронция и бария в осерненных известняках и указанные выше их соотно­ шения в сингенетической и вторичной сере, необходимо предположить, что в процессе перекристаллизации скры­ токристаллической серы происходит выщелачивание и перераспределение стронция и бария и некоторое обога­ щение ими известняков с вторичной серой.

Суммируя количественные соотношения стронция и бария, можно прийти к следующим выводам: 1) содер­ жание стронция и бария и их соотношения в покрыва­ ющих (косовских) глинах и неосерненных известняках близки, что при различной доступности этих пород для минерализованных растворов свидетельствует об аллотигенном происхождении барита и целестина в этих поро-

32

дах; 2) приведенные данные позволяют утверждать, что во всех случаях целестин находится в парагенезисе с ба­ ритом и постоянно сопровождается им.

Представление о том, что эти минералы в данном месторождении совместно не встречаются, следует счи­ тать ошибочным. Совместное нахождение в пробах стронция и бария нельзя объяснить изоморфной при­ месью в целестине бария, а в барите стронция, ибо, со-

время как во всех породах района соотношение ВаО ко­

леблется от 0,53 до 1,8, среднее соотношение 0,78. Следо­ вательно, в этих пробах находится раздельно и целестин и барит.

Львовский государственный университет им. И. В. Франко

А. И. ДЗЕНС-ЛИТОВСКИИ

ГЕОХИМИЯ ДОННЫХ ОЗЕРНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В ПОЛУАРИДНОЙ Й АРИДНОЙ ЗОНАХ ГИПЕРГЕНЕЗА

Пресные, солоноватые и соляные озера обычно рас­ положены в самой верхней части зоны литосферы — гипергенеза, в которой все геологические процессы проте­ кают в условиях низких температур и давлений.

Эпигенетическое изменение горных пород и руд в озер­ ных отложениях зоны гипергенеза имеет ряд особенно­ стей, отличных от других участков (полей) гипергенеза. В отложениях озер, как в зеркале, отражаются вторич­ ные отложения рассеянных рудных и соляных элементов поверхностного и подземного стока площади водосбор­ ного бассейна озера.

Формирование химического состава вод и рассолов озер, донных соляных отложений, лечебных илов и руд — железных, марганцевых и других связано с геохи­ мическими и гидрохимическими процессами вторичного переотложения водами поверхностного и подземного стока элементов солей и руд рассеянных или ископаемых месторождений в зоне генезиса бассейна озера.

В гипергенных процессах наибольшей миграционной способностью в поверхностном и подземном стоке водо-

сборного бассейна озера обладают одновалентные и двухвалентные щелочные и щелочноземельные метал­ лы, образующие легкорастворимые соединения типа NaCl, Na2S04, Na2C03 и др. В озерной котловине проис­ ходят процессы осаждения, адсорбции и десорбции, ион­ ного обмена. Процессы гидрохимической миграции тес­ но взаимосвязаны с биогенной. Миграция химических элементов в аридной зоне обычно заканчивается аккуму* ляцией в озерной котловине.

Осаждение гидроокисей из воды на дно озерной кот­ ловины зависит от химического состава, концентрации, температуры, кислотности, щелочности и других показа­ телей, которые влияют на pH выпадения гидроокисей.

Типы озерных донных отложений зависят в основном от геологического строения, гидрогеологических условий и климата района озера, способствующих развитию раз­ личных эпигенетических процессов и типов миграции элементов. Все основные типы гипергенной миграции — биогенный, гидрохимический и механический тесно свя­ заны и взаимообусловлены в эпигенетических процессах

вдонных отложениях пресных и соляных озер. В пресных и солоноватых озерах преобладает биогенная миграция,

всоляных — физико-химическая и механическая. Преоб­ ладание тех или иных типов миграции и развития раз-' личных эпигенетических процессов определяется ком­

плексом физико-географических условий района озера.

Всесоюзный научно-исследовательский институт галлургии

В. В. ДОБРОВОЛЬСКИЙ

ГИПЕРГЕННОЕ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕДКИХ

ИРАССЕЯННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

ВПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ

ОТЛОЖЕНИИ

Вещественный состав четвертичных отложений пред­ ставляет собой сложный продукт гипергенеза. Особенно­ сти состава отложений четвертичного периода обуслов­ лены тем, что они являются переотложенной корой вывет­ ривания, на которую затем были наложены процессы эпи­ генетического гипергенного преобразования.

34

На протяжении четвертичного периода имела место закономерная гипергенная дифференциация минераль­ ного состава исходных пород, сопровождавшаяся суще­ ственным перераспределением редких и рассеянных хи­ мических элементов. Полученные данные показывают, что основная масса рассеянных элементов, содержащихся в исходных породах, заключена в гипогенных силикатах. Содержание рассеянных элементов в кварце на 1—2 ма­ тематических порядка меньше, чем в гипогенных силика­ тах. В то же время в процессе гипергенеза совершалось разрушение этих минералов как относительно неустойчи­ вых и происходило накопление устойчивых минералов (преимущественно кварца). Поэтому с повышением сте­ пени гипергенного преобразования обломочная часть четвертичных отложений неуклонно увеличивает значе­ ние кварцево-силикатного отношения и прогрессивно те­ ряет редкие и рассеянные химические элементы.

Одновременно с этим часть рассеянных элементов аккумулируется тонкодисперсными гипергенными сили­ катами. В результате в тонкодисперсной части четвертич­ ных отложений самых различных районов содержания ва­ надия, меди, цинка, никеля и галлия в 1,5—2 раза боль­ ше, чем в песчано-алевритовой части этих ж^ отложений.

Четвертичные отложения наследуют характерные чер­ ты микроэлементарного состава исходных пород. В ре­ зультате в составе отложений формируются определен­ ные провинциальные особенности. Полученные данные-» позволили наметить ряд минералого-геохимических про­ винций четвертичных отложений на территории Европей­ ской части ССР, Казахстана и Средней Азии.

Поскольку носителем значительной части рассеянных химических элементов являются тонкодисперсные компо­ ненты, то отложения, лишенные этих компонентов или содержащие их в очень малом количестве, отличаются пониженным уровнем содержания рассеянных элементов. Это особенно характерно для отложении, компоненты ко­ торых подверглись глубокому гипергенному преобразо­ ванию. На этом основании внутри провинций возможно выделение фаций по уровню содержания рассеянных эле­ ментов.

Дальнейшее перераспределение редких и рассеянных элементов осуществляется в результате эпигенетических процессов, среди которых особое значение имеют процес-

35

сы формирования новообразований. Поскольку состав гипергенных новообразований определяется ландшафтно­ зональными условиями, можно говорить об особенностях зонального перераспределения рассеянных химических элементов на эпигенетической стадии гипергенеза.

Проблемная лаборатория геохимии ландшафта МГПИ им. В. И. Ленина

И. А. ДОБРОВОЛЬСКАЯ

К ВОПРОСУ ГЕОХИМИИ ПРОЦЕССОВ ЛЕССООБРАЗОВАНИЯ ПО ДАННЫМ ИЗУЧЕНИЯ ПОГЛОЩАЮЩЕГО

И ПОГЛОЩЕННОГО КОМПЛЕКСОВ ЛЕССОВЫХ ПОРОД БЕЛОРУССИИ

Излагаются результаты изучения поглощающего и поглощенного комплексов лессовых пород территории БССР.

Поглощающая емкость лессовых пород Белоруссии лежит в пределах, характерных для пород гидрослюди- сто-кварцевого состава (4,8—18,5 мг-экв/\00 г).

Преобладающим основанием поглощенного комплек­ са является Са+2—46,4—64,4% мг-экв. Поглощенного Mg+2 содержится от 16,4 до 52,2% мг-экв. Количество обменного Na+1 весьма различное: 12,7—36,7 мг-экв в Мстиславских породах и 1—4 мг-экв в породах осталь­ ных разрезов.

Предполагается, что значительное накопление натрия в поглощенном комплексе богатых карбонатом кальция Мстиславских пород можно объяснить геохимической обстановкой накопления и диагенеза осадка, которая препятствовала растворению СаС03. В таких условиях могли адсорбироваться ионы Na, высвобождающиеся

врезультате гидролиза алюмосиликатов.

Влессовых породах, развитых в окрестностях гг. Мин­ ска, Логойска, Дубровно, Мстиславля и д. Тимошковичи, обнаружен поглощенный водород в прочносвязанной

форме, а в дубровенских — также обменный. Экспериментально выявлена адсорбтивная недосы-

щенность коллоидного комплекса этих пород по отноше­ нию к иону кальция.

Недосыщенность основаниями, в том числе кальцием, коллоидного комплекса дубровенских, минских и логой-

36

ских лессовых пород является следствием действия про­ цессов выветривания и почвообразования.

Недосыщенность кальцием пород окрестностей Мстиславля и Тимошковичей, содержащих в твердой фазе до 11—12% СаС03, дает основание предположить, что усло­ вия седиментации и последующие диагенетические про­ цессы не способствовали растворению СаС03, основная масса которого принесена одновременно с алевритовым материалом. Количественное содержание свободной СО2

вводных растворах не обеспечило смещения карбонат­ ного равновесия в сторону образования значительных ко­ личеств гидрокарбоната кальция. Очевидно, имело ме­ сто равновесное состояние, при котором присутствующие

врастворах ионы кальция не обусловили полное насы­ щение коллоидного комплекса.

Активная реакция среды могла быть только щелочной (скорее, слабощелочной). Можно предположить, что ак­ тивному продуцированию С 02 препятствовали суровый климат и скудная растительность.

Гидрокарбонатные растворы, возникающие в почвен­

толщи Мстиславских и тимошковичских пород свиде­ тельствует падение коэффициента насыщенности их кол­ лоидного комплекса кальцием начиная с карбонатного горизонта.

Наряду с наличием на исследуемой территории лес­ совых пород, коллоидный комплекс которых недосыщен основаниями, в том числе кальцием, имеют место лессо­ вые породы, поглощающий комплекс которых полностью насыщен основаниями (мозырские лессы).

Возможно, что в мозырских лессовых породах благо­ даря особенностям их механического состава происхо­ дила активная инфильтрация гидрокарбонатно-кальцие- вых растворов, формирующихся в верхних почвенных го­ ризонтах. При контакте этих растворов с породой про­ изошло полное насыщение коллоидного комплекса ионом кальция.

Лаборатория геохимических проблем АН БССР

37

В. И. ДУБИНИНА

ЭЛЕМЕНТЫ-ПРИМЕСИ СУЛЬФИДНЫХ РУД В МИНЕРАЛАХ ЗОНЫ ОКИСЛЕНИЯ И ИХ РОЛЬ

ПРИ ПОИСКАХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Характерными элементами, представляющими обычно примесь в минералах полиметаллических руд, являются

Ag, Tl, Cd, In, Ge, Ga, Se, Те. Из них Ag, Ga, Т1 обычно присутствуют в галените, Cd, In, Ge и Ga связаны со сфалеритом, a Ag, Ga и In обнаруживаются также в буланжерите, геокроните и менегините. Se и Те чаще содер­ жатся в арсенопирите, пирите и пирротине. Ряд элемен­ тов, таких, как Ga, Tl, V, У, может быть примесью вме­ щающих пород. Перечисленные элементы, как правило, встречаются в минералах зоны окисления и в том числе в лимонитах или в кварц-лимонитовых каркасах. Обычно наблюдается избирательность в наследовании этих эле­ ментов минералами зоны окисления. Так, например, ха­

метасоматического замещения сульфидов при их окисле­ нии и возможностью изоморфного вхождения элементовпримесей в решетку гипергенных минералов в случае близости ионных радиусов элементов. Содержание эле­ ментов-примесей в различных гипергенных минералах изменяется в зависимости от последовательности образо­ вания гипергенных минералов.

В каждом отдельном случае очень важно выяснить по характеру гипергенных образований источник эле­ ментов-примесей (сульфиды или вмещающие породы), обнаруживаемых в зоне гипергенеза (особенно для Т1,

Ga, V, У).

Различная степень растворения соединений, образую­ щихся в зоне окисления, в состав которых входят эле­ менты-примеси сульфидных руд, определяет различную способность их к миграции, что позволяет использовать эти элементы в качестве критерия при поисках полиметаллических руд.

38

Характер соединений, возникающих при окислении сульфидов, определяется в свою очередь не только со­ ставом сульфидных руд, но в значительной степени за­ висит от состава вмещающих пород, обусловливающих pH среды. Это выражается в развитии специфических минеральных ассоциаций в зоне окисления, содержащих те или иные элементы примеси.

Определенные гипергенные минеральные ассоциации с присущими им элементами-примесями могут служить поисковыми критериями сульфидного оруденения.

Всесоюзный научно-исследовательский геологический институт Госгеолкомитета СССР

М. А. КАРАСИК

ГАЗОВЫЕ ОРЕОЛЫ РАССЕЯНИЯ РТУТИ ВОКРУГ ГРЯЗЕВЫХ ВУЛКАНОВ НА КЕРЧЕНСКОМ

И ТАМАНСКОМ ПОЛУОСТРОВАХ

Сотрудниками отдела цветных металлов Института минеральных ресурсов Госгеолкомитета СССР подобра­ на аппаратура, смонтирована на автомашине установка и разработана методика отбора проб естественных вы­ ходов газов, а также определения паров ртути в полевых условиях с чувствительностью до 3 • 10~7 мг/л. Достиг­ нутая производительность отбора и анализов проб (15— 20 за смену) при дальнейшем усовершенствовании мето­ дики может быть резко увеличена.

Установление близкой к прямой корреляции между ртутью и другими характерными элементами в сопочных брекчиях грязевых вулканов наряду с другими их осо­ бенностями позволило сделать предположение о генети-. ческой связи последних с эндогенным вулканизмом. Это предположение частично подтверждается выявленными закономерностями распространения паров ртути над грязевыми вулканами и вне районов их распростране­ ния. Содержание паров ртути в атмосферном воздухе над действующими грязевыми вулканами в 50—100 раз выше кларкового и достигает 3—4 • 10~6 мг/л. В подпоч­ венном воздухе на сопочных брекчиях и в выходящих на поверхность газовых струях содержание паров ртути выше, чем в атмосферном воздухе, в несколько раз. Мак­

39: