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

ряде случаев наблюдать полный профиль коры выветри­ вания оказалось невозможным, все же, по имеющимся данным, можно судить о характере и стадийности про­ цессов.

Предварительные данные по коре выветривания гор Букантау и Карнабского массива позволяют установить в ней (снизу вверх) следующий разрез: 1) зона неизме­ ненных и слабоизмененных пород (дрёсвянистая); 2) зо­ на выщелачивания (гидрослюдистая); 3) зона разложе­ ния (каолиновая).

Встречаются участки, где отсутствует не только као­ линовая, но также и гидрослюдистая зона ввиду их сла­ бой устойчивости против денудации.

Данные химического и спектрального анализов проб показывают, что в процессе каолинизации происходит заметное изменение содержания различных химических компонентов: уменьшение содержания кремнезема снизу вверх по разрезу и увеличение количества глинозема.

Наряду с обогащением глинозема в верхней зоне про­ филя коры выветривания Карнаба отмечается присутст­ вие новообразований рутила. Последний мог образовать­ ся в результате стадийного разложения биотита и дру­ гих темноцветных минералов, содержащихся в большом количестве в неизменных породах. В химическом составе рутила в виде изоморфной примеси присутствуют нио­ бий и тантал, содержание которых достигает сотых до­ лей процента, тогда как в неизмененных породах они составляют ничтожное количество — десятитысячные доли процента.

Институт геологических наук АН Узбекской ССР Н. А. ЦЫКУНКОВА, Т. Г . ДОБРЕЦОВА

ПРОЯВЛЕНИЕ СУЛЬФИДНОГО ОРУДЕНЕНИЯ В ЗОНЕ ГИПЕРГЕНЕЗА НА ПРИМЕРЕ

НЕКОТОРЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО . КАЗАХСТАНА

Формы проявления сульфидного оруденения в зоне гипергенеза зависят от условий залегания рудных тел в геологических структурах, минералогического состава руд и вмещающих пород, а также гидрохимических усло­ вий, что в целом определяет геохимический комплекс эле­ ментов и минеральных новообразований, развитых на

80

площади месторождений различного генетического типа. Преобразование сульфидного оруденения в зоне гипергенеза внешне проявляется в развитии либо осветленных зон, либо зон окисления и железных шляп, а чаще тех и других одновременно.

Зоны осветления, представленные кварцево-серицит- гидрослюдистыми породами, главным образом развива­ ются в эффузивных породах, тогда как зоны окисления и железные шляпы типичны для рудопроявлений в кар­ бонатных породах.

Полиметаллическое сульфидное оруденение в эффу­ зивных породах в зоне гипергенеза, как правило, прояв­ ляется образованием осветленных пород с локальным развитием зон окисления.

Развитие одних только осветленных пород, связанных с рудопроявлением в эффузивных толщах, явление ред­ кое и обычно связано со специфичностью минералогиче­ ского состава руд — мономинеральностью и обедненностью их железом.

Осветленные породы кварцево-серицит-гидрослюдисто- го состава, не содержащие железо-кремнистых и марган­ цевых образований, чаще характерны для безрудных, гидротермально-проработанных пород. Отличие таких осветленных пород от аналогичных рудных образований в геохимическом комплексе элементов и структурно-мор­ фологическом положении (связь с тектоническими нару­ шениями, зонами дробления, повышенной трещиновато­ стью и т. д.).

Минералогический состав конечных продуктов освет­ ленных пород безрудного и рудного происхождения ана­ логичен.

В зонах окисления сульфидных руд содержатся, как правило, типичные гипергенные минералы, а в железных шляпах — характерные текстурные лимониты. Анализ распространения элементов в осветленных породах, вто­ ричных продуктах окисления руд, а также железо-крем­

пород.

Всесоюзный научно-исследовательский институт Госгеолкомитета СССР

Я. А. ЧИТАЕВА

ОСОБЕННОСТИ ГЕОХИМИЧЕСКОЙ ПОДВИЖНОСТИ РЕДКИХ И РАССЕЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЗОНАХ ОКИСЛЕНИЯ КОЛЧЕДАННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

ЮЖНОГО УРАЛА

Общей закономерностью поведения'редких и рассеян­ ных элементов (Se, Те, Ag, Ge, Ga, In, Cd, Tl, Bi) в зо­ нах окисления колчеданных месторождений, характеризу­ ющихся высокой кислотностью трещинных вод, является их широкая миграция из окисляющегося рудного тела.

Периоды гипергенной миграции и концентрации раз­ личных элементов не совпадают и приходятся на различ­ ные стадии окислительного процесса.

Миграция связана чаще всего с окислением элемен­ тов до сульфатной (и другой подобной) формы; фиксация (а иногда и накопление) — с процессами восстановления из сульфатной в сульфидные и элементарные формы (Se) или с процессами соосаждения и сорбции элементов ново­ образованиями зоны окисления и коры выветривания.

По относительной миграционной способности редкие элементы можно разделить на 3 группы: а) мало под­ вижные (не полностью выносящиеся из рудного тела) — Ge, Se, Те, Ag; б) подвижные (выносящиеся из рудного тела, но задерживающиеся новообразованиями коры вы­ ветривания)— Tl, In, Ga, Bi; в) очень подвижные (почти полностью мигрирующие не только из рудного тела, но и из коры выветривания) —Cd.

Результатом различных миграционных свойств ред­ ких элементов в зоне гипергенеза явилась геохимическая зональность вокруг окисляющегося месторождения.

От месторождения к периферии выделяются следу­

коре выветривания может быть использована для поисков колчеданных месторождений.

Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов АН СССР

82

Ю. В. ШАРКОВ, А. Г. ЕВДОХИН, Г. А. СЕМЕНОВА, Н. И. БЕРЕЗОВСКАЯ, Е. С. ВВЕДЕНСКАЯ

ХАРАКТЕР И ИНТЕНСИВНОСТЬ ГИПЕРГЕННОГО ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ РУДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

В КОРАХ ВЫВЕТРИВАНИЯ И РЫХЛЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ СКЛАДЧАТЫХ ОБЛАСТЕЙ ГУМИДНОЙ ЗОНЫ

(на примере Южного Приморья)

Особенности современного климата Южного При­ морья обусловливают определенную направленность ги­ пергенных процессов в коре выветривания, рыхлых отло­ жениях и почвах. Основными компонентами зоны гипергенеза Южного Приморья являются остаточные коры выветривания, четвертичные рыхлые отложения и почвы.

Средой, в которой формируются вторичные ореолы и потоки рассеяния месторождений, являются рыхлые об­ разования, с одной стороны, облегчающие, а с другой — затрудняющие в пределах больших площадей обнаруже­ ние рудных месторождений. Вторичные ореолы рассея­ ния месторождений, заключенные в корах выветривания, характеризуются: а) резко пониженными по сравнению с первичными ореолами и рудами концентрациями руд­ ных элементов (Pb, Zn, Си и др.); б) нарушением парагенетических связей, присущих рудным телам и пер­ вичным ореолам рассеяния (Ni, Со, Си, Pb, Zn и др.), и корреляционных соотношений между отдельными элемен­ тами; в) незначительным общим количеством сульфидов в рудных телах и первичных ореолах (не более 0,5%).

Нейтрализующие свойства коренных пород (сущест­ венно карбонатные породы) обусловливают соизмери­ мость на изученных месторождениях вторичных ореолов рассеяния с первичными ореолами типоморфных рудных компонентов.

Различная интенсивность перераспределения элемен­ тов в зоне гипергенеза приводит к избирательной при­ уроченности металлов к различным фракциям. Глинисто­ щебенистая кора выветривания может рассматриваться' как представительный горизонт, на уровне которого воз­ можна предварительная оценка месторождений.

Установленные закономерности миграции рудных эле­ ментов в коре выветривания, четвертичных отложениях

83

и почвах позволяют более направленно вести поисковые работы в складчатых областях гумидной зоны.

Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья Госгеолкомитета СССР

С. Л. ШИМАНОВИЧ

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ГЕОХИМИИ ТИТАНА ПОКРОВНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЮГА БЕЛОРУССИИ

Территория Белорусского Полесья представляет со­ бой слаборасчленную равнину, сложенную аллювиаль­ ными, флювиогляциальными, озерными и моренными от­ ложениями.

Изучение распределения титана по этим типам отло­ жений показывает, что наиболее высокие содержания ха­ рактерны для моренных отложений (0,20—0,83 %). В флювногляциальных, аллювиальных и озерных отложе­ ниях титан имеет более низкие, но близкие между собой концентрации (0,00—0,55%)- В эоловых отложениях со­ держание титана не превышает 0,37%.

Содержание титана в почвах колеблется в пределах от 0,01 до 0,39%- Максимальное количество его концент­ рируется в дерново-подзолистых почвах, которые разви­ ваются на моренных суглинках, глинах и лессоподобных породах.

Распределение титана по почвенному профилю отли­ чается некоторым увеличением содержания его в пере­ гнойном горизонте.

Такие переходы заставляют более подробно рассмат­ ривать поведение этого элемента в гранулометрическом спектре. Основное количество титана заключено в тонких фракциях (фракция 0,01—0,005 м м —0,14—1%, 0,005— 0,001 мм до 1,5% и 0,001 мм — 0,30—0,80%). Содержа­ ние титана в других фракциях колеблется в пределах: 0,25—0,1 мм — 0,00—0,6%, 0,1—0,075 м м —0,01 —0,20%, 0,075—0,001 мм — 0,08%. Для фракций 0,001—0,005 мм

и < 0,001 мм характерно равномерное распределение ти­ тана; для фракции 0,005—0,001 мм отмечается иногда не­ которое снижение вниз по разрезу. Эти данные наряду с минералогическими исследованиями позволяют выде­ лить следующие формы его нахождения в породах: мине­ ральную форму (ильменит, рутил, лейкоксен, брукит, анатаз), коллоидно-дисперсную и изоморфное вхождение в структуру других минералов.

Лаборатория геохимических проблем АН БССР

84

М. И. ЯКОВЛЕВА

О НЕКОТОРЫХ МЕТОДИЧЕСКИХ ВОПРОСАХ ПРИМЕНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО И МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО МЕТОДОВ ПРИ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Механический анализ (гранулометрический) при гео­ химических исследованиях имеет различные задачи. В по­ следнее время при изучении условий формирования орео­ лов рассеяния наблюдается использование фракций, вы­ деленных при механическом анализе, для изучения их элементарного состава без достаточного контроля влия­ ния на результаты анализа способа подготовки материа­ ла. Изучение элементарного состава фракций, выделен­ ных при механическом анализе, с различными способами дезинтеграции показало, что все способы, за исключе­ нием сухого ситования с легкой растиркой, ведут к обед­ нению материала рудными элементами и их перераспре­ делению по фракциям.

Анализ приема установления источника того или ино­ го элемента во вторичных минералах путем изучения со­ держания в них элементов-спутников показал, что этот прием может дать положительные результаты только при изучении минералов, прошедших стадию коллоидного состояния или находящихся в коллоидном состоянии и вследствие этого имеющих пониженную возможность к самоочищению в процессе раскристаллизации.

Выполнение минералогического анализа иммерсион­ ным методом по укрупненной фракции (0,25—0,01 мм) позволяет шире, чем это возможно при работе с узкими фракциями, использовать в качестве генетической харак­ теристики минералов группы акцессория их размер. По­ казатель размера минералов группы акцессория, кроме самостоятельного значения, имеет и вспомогательное, по­ зволяя контролировать с его помощью соответствие дан­ ных механического анализа гранулометрии изучаемых пород в период отложения их пластического материала. В качестве показателя размера зерен хорошие результа­ ты дает легко определимый наибольший диаметр зерна.

Полученные данные целесообразно регистрировать в специальной карточке.

Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья Госгеолкомитета. СССР

С е к ц и я II

БИОГЕОХИМИЯ И ГЕОХИМИЯ ЛАНДШАФТОВ

И. Н. АНТИПОВ-КАРАТАЕВ и И. Г. ЦЮРУПА

ЗАКОНОМЕРНОСТИ БИОХИМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ СИЛИКАТОВ МИКОБАКТЕРИЯМИ

Биохимическое разрушение (выветривание) измель­

ского разрушения под воздействием органического веще­ ства, питательной среды (глюкоза, аспарагин, витамины) и стерильного гидролиза в воде.

Разрушение силикатов значительно ускоряется в при­ сутствии бактерий. Вынос элементов из микроклина, био­ тита и бентонитовой глины при биохимическом выветри­ вании в 2—4 раза выше, чем в присутствии «мертвого» органического вещества, и в 4—9 раз выше, чем при гид­ ролизе.

В формирующиеся при выветривании растворы пере­ ходят все элементы, содержащиеся в минерале. Это ука­ зывает на полное растворение отдельных молекул или частиц минералов в процессе выветривания. Биохимиче­ ское разрушение силикатов сопровождается значитель­ ной гидратацией минерала и накоплением органических продуктов. Однако химический состав и структура оста­ точных минералов не изменяются по сравнению с исход­ ными. По-видимому, выветривание силикатов развива­ ется по поверхности частиц и не затрагивает ядра мине­ ральных зерен.

Методом электродиализа установлено, что образу­ ющиеся при биохимическом выветривании органические продукты прочно связаны с минеральной массой. Эти продукты состоят из веществ, несущих различные заря­ ды и передвигающихся к различным полюсам электриче­ ского поля (преимущественно к положительному).

86

Накапливающиеся органические продукты обладают цементирующими свойствами и вызывают интенсивное

.агрегирование минеральных порошков. Образующиеся

.агрегаты достигают размеров 12—15 мм и отличаются значительной водопрочностью.

Проведенные исследования показали, что биохими­ ческое разрушение (выветривание) силикатов микобак­ териями характеризуется обогащением минеральных масс органическими продуктами, которые вызывают зна­ чительное изменение гранулометрического состава и фи­ зико-химических свойств исходного материала.

Почвенный институт им. В. В. Докучаева ВАСХНИЛ

Е. Д. АСТРАХАН

К ВОПРОСУ ИНТЕРПРЕТАЦИИ БИОГЕОХИМИЧЕСКИХ АНОМАЛИЙ

Биогеохимической аномалией следует называть уча­ сток местности, в пределах которого отмечаются значи­ мые отличия содержаний рудных элементов и элемен­ тов-индикаторов в золе растений и гумусовом слое почв от местного геохимического фона.

Биогеохимические аномалии в зависимости от мас­ штаба поисковых работ предлагается делить на регио­ нальные (масштаб 1 : 100 000 и мельче), местные (мас­

лизации или накопление рудных элементов обусловлено геохимическими особенностями участка, производится на основании ландшафтно-геохимического анализа с ис­ пользованием представлений о «геохимических барьерах» (А. И. Перельман, 1961).

Поисковое значение биогеохимических аномалий определяется тремя факторами: интенсивностью анома­ лии; количеством элементов, характеризующих анома­ лию, и соотношением между отдельными элементами в пределах аномалии.

Интенсивность аномалии находится в зависимости от сложного комплекса ландшафтно-геолого-геохимических условий и не всегда прямо пропорциональна вызвавшей

/

8?

или электрохимических процессов в отсутствие микроор­ ганизмов идет очень медленно.

Этот процесс практически не может привести к обра­ зованию таких мощных зон окисления, какие нередко на­ блюдаются над рудными телами. Как показали экспери­ ментальные исследования, процесс окисления сульфид­ ных руд значительно ускоряется в присутствии активных тионовых бактерий.

Окислительные процессы в присутствии микроорга­ низмов идут активно как в аэробных, так и в ряде случаев

дами в рудах обнаружены окисные формы металлов. По­ казателями активности окислительных процессов служат

а также накопление в них элементов ассоциации зоны окисления (Fe, Mn, Ni, Со, Zn, V).

Наиболее важными компонентами общего химическо­ го состава вод, определяющими подвижность и устойчи­ вость в растворах химических элементов новообразован­ ных минералов зоны гипергенеза, являются содержание солей легкорастворимых в водах хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов; количества угольной кис­ лоты и органических кислот; pH водных растворов.

Активность процессов окисления и миграционные спо­ собности химических элементов различны в водах четы­ рех генетических типов: простого выщелачивания, на­ чальной, средней и высшей стадий метаморфизации рас­ творов.

Мощные зоны окисления эндогенных месторождений могли образоваться в областях распространения палео­ растворов типа средней стадии метаморфизации, связан­ ных постепенным переходом с растворами начальной стадии метаморфизации, обильно населенными микро­ флорой. Смена во времени водных растворов средней стадии метаморфизации растворами начальной стадии метаморфизации или простого выщелачивания (что воз* можно в эпохи горообразования) приводит к выносу т зон окисления многих рудных элементов.

Гидрогеохимический анализ, выполненный с учетом основных закономерностей распространения и поведения

89