ОРЕОЛИ РОЗСІЮВАННЯ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ТА МЕТОДИ ЇХ ДОСЛІДЖЕНЬ. - Геохімічні пошуки металічних корисних копалин за вторинними сольовими ореолами на території Українського Щита

Всі геологічні процеси призводять до розсіяння одних хімічних елементів і концентрації інших, у тому числі з утворенням рудопроявів і родовищ корисних копалин. Чинники і механізми концентрації в різних процесах вельми різноманітні.

Масштаби концентрацій рудних елементів визначаються контрастністю геохімічного бар'єру, об'ємом і складом розчинів, що фільтруються. В умовах вивітрювання і осадової диференціації концентрація елементів обумовлена їх розподілом залежно від розчинності (рухомості) у водних розчинах, механічної диференціації зважених твердих фаз, процесами осадження з водних розчинів.

Утворення вторинного сольового ореолу розсіяння підкоряється двом основним умовам: наявності рудних елементів у формі водорозчинних сполук і насиченості середовища вологою. Обидві ці умови в зоні гіпергенезу завжди дотримані - пухкі продукти вивітрювання завжди містять воду. Поведінка водорозчинних солей у полі розсіяння є функцією складних процесів обмінних хімічних і фізико-хімічних реакцій, явищ дифузії і капілярного підйому розчинів з глибини до денної поверхні, поєднується з випаровувальною і біогенною акумуляцією і винесенням солей опадами. Завдяки довготривалості процесу в утворенні сольового ореолу беруть участь навіть важкорозчинні мінерали - складові корисних копалин. Сольове розсіяння частіше за все пов'язано з утворенням мінералізованих розчинів у зоні зіткнення дзеркала грунтових вод з тілом корисних копалин шляхом прямого розчинення первинних мінералів або в процесі їх гіпергенних змін, до переходу у вторинні мінерали.

Процес просочування мінералізованих розчинів спричиняє формування гідро - і літохімічних потоків розсіяння. Під час дифузії хімічні елементи з розчинних солей мігрують до денної поверхні. Різка зміна геохімічних умов призводить до того, що на периферії сольового ореолу метали випадають з розчину у вигляді важкорозчинних гідроокисів.

Активна дифузія солей у гірських породах протікає у всіх випадках, коли досягнута плівкова вогкість середовища. Ця умова хоча б періодично виникає в зоні просочування завдяки випадінню дощів або таненню снігу. Обмінні хімічні реакції, гідратація і сорбція призводять до "закріплення сольового ореолу", додаючи йому властивості стійкого геологічного утворення, мало залежного від епізодичних опадів.

Разом із цим, параметри сольових ореолів розсіяння залежать від ступеня арідності або гумідності клімату, тобто співвідношення між річною кількістю атмосферних опадів і випаровуванням. В умовах різкого переважання кількості річних опадів над випаровуванням у зоні Полісся та півночі лісостепової зони верхні горизонти поверхневих осадових відкладів інтенсивно промиваються дощовими водами. За цих умов можливо існування відкритого сольового ореолу, зокрема, за рахунок біогенної або сорбційної акумуляції рудних елементів у грунтовому шарі. Розвиток відкритого сольового ореолу в районах цієї кліматичної зони полегшується неглибоким заляганням дзеркала грунтових вод. У районах степової зони виникають переважно відкриті ореоли розсіювання. Вирішальне значення у всіх випадках мають генезис і потужність осадового покриву, швидкість сучасної денудації, характер сучасних і палеокліматичних умов, що визначають індивідуальні особливості міграції елементів.

Утворення сольових ореолів залежить, в першу чергу, від фізико-хімічних умов середовища, тобто речовинного складу поверхневих відкладів і грунтів. Найбільше значення під час проведення геохімічних пошуків за рухомими формами хімічних елементів має рН грунтового розчину (в роботі вперше проведено районування території УЩ за значенням рН.

Доступність ореолу розсіяння для виявлення залежить від технології пошукового методу. Будь-який закритий ореол розсіяння за умови більш досконалої технології геохімічних пошуків може бути знайдений на денній поверхні і перейде в розряд відкритих ореолів.

Для виявлення рудопрояву найбільш інформативними у вторинному сольовому ореолі є рухомі форми елементів-індикаторів. Існує багато методів визначення вмісту рухомих форм у сольових ореолах розсіяння з використанням різних витяжок - пірофосфатних, ацетатних, солянокислих та інших. Останніми дослідженнями доведено, що під час кількісного визначення вмісту рухомих форм треба обов'язково враховувати мінеральний склад порід та швидкість переходу різних форм хімічного елементу з твердої (мінеральної) фази у розчин.

Вміст рухомих форм хімічних елементів у вторинному сольовому ореолі визначено за допомогою сучасних фізичних і хімічних методів аналізу: емісійного спектрального (в різних його модифікаціях), атомної абсорбції, потенціометричного та ін. Одержані аналітичні дані оброблено на комп'ютері за допомогою статистичних програм "Minitab 13", "Alta", "Statistica".

Розрахунки рівноваги у багатокомпонентних системах виконані за комп'ютерною програмою "PHREEQC" з використанням термодинамічного аналізу і математичного моделювання. Основу таких розрахунків складають сучасні уявлення про міграційні форми хімічних елементів у природних розчинах.

Постановка та чисельна реалізація математичної моделі фізико-хімічних процесів у неоднорідному середовищі у тривимірному вигляді вирішена у програмі "LIBERTY BASIC v 4.03", для побудови графічних матеріалів було використано комп'ютерні програми "MAPINFO-8" та "SURFER".

Похожие статьи




ОРЕОЛИ РОЗСІЮВАННЯ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ТА МЕТОДИ ЇХ ДОСЛІДЖЕНЬ. - Геохімічні пошуки металічних корисних копалин за вторинними сольовими ореолами на території Українського Щита

Предыдущая | Следующая