Введение к работе
Актуальность проблемы. Анализ процессов формирования химического состава природных вод необходим при проведении поисковых исследований и для решения широкого круга гидрогеоэкологических проблем на сульфіщсодержащнх рудных месторождениях. Особое внимание при этом должно уделяться анализу факторов контролирующих растворимость рудных элементов и кинетику их перехода в растворенное состояние. Важное значение в формировании ореолов и потоков рассеяния имеют также гидродинамические условия! Большой вклад в решение этих задач внесли: Свешников Г.Б. (1967) - электрохимические процессы, Черепнин В.К. н Бернатонис В.К. (1981), Кулебакин В.Г. (1978), Яхонтова Л.К., Нестерович Д.Г. (1983) - микробиологические процессы на сульфидных месторождениях, Листова Л.П. (1966), Листова Л.П. и, Бондаренко Г.П. (1969) - экспериментальные исследования окисления сульфидных минералов, Бродский А.А. (1964), Шварцев СЛ. (1965, 1978), Голева ГА. (1977), Киріохин В.А. и др. (1989) - широкий круг вопросов, связанных с гндрогеохимией рудных элементов в зоне гипергенеза, Смирнов С.С. (1951) - анализ структуры зон окисления сульфидных месторождений, Пшоснин. А.М. и др. (1980), Погребняк Ю.Ф. и др. (1987), Кондратенко Л А. и Любима В А. (1987) - изучение форм миграции серы в природных водах, Макаров В.Н.(1980, 1985), Шпулько В.М. (1977) - формирование ореолов рассеяния в крноллтозоие, Sato М. (1960, 1992) - анализ окислительно-восстановительных условий зон окисления сульфидных месторождений и др. Однако, многие вопросы еще остаются нерешенными. Среди них отметим следующие: механизм окисления сульфидных минералов в различных условиях, формирование ореолов рассеяния в условиях криолитозоны, роль ландшафтных факторов в
4 формировании химического природных вод на сульфидсодержаидих
месторождениях.
Цели работы.
1 .Разработка методов гидрогеологической схематизации ландшафтных
условий применительно к анализу процессов формирования ореолов и
потоков рассеяния рудных месторождений.
2. Изучение роли метастабильных соединений серы в растворении,
переносе и переотложетш рудных элементов.
ЗРазработка методики поисков сульфидсодержащцх месторождений по
суммарному содержанию недоокисленных соединений серы в природных
водах.
Научная новизна.
(.Определены концентрации метастабильных соединений серы (SxC>62"
. АОз2- , HSOy) в водах ореолов и потоков рассеяния убого- и
малосульфидных месторождении Нижнего и Среднего Приамурья,
показана возможность их использования в качесгве поискового
показателя.
2.Выявлено лнгибирующее влияние растворенных органических веществ
на доокнеление метастабильных соединений серы.
З.Количественно оценена роль метастабильных соединений серы в
переносе и переотложетш рудных элементов (Ag, Au, Си, Hg, Cd).
Методика исследований включала:
3 анализ и обобщение литературных данных по изучению процессов
окисления сульфидных минералов, геохимическим методам поисков
рудньїх месторождений, пщрогеохішіш рудных элементов в зоне
гнпергенеза; Е лабораторные эксперименты по изучению механизма и кинетики
окисления сульфидных минералов;
. 5 О гидрогеохимические исследования на сульфидсодержащнх рудных
месторождениях Нижнего и Средчего Приамурья; S анализ процессов растворения, переноса и переотложения рудных
элементов методами химической термодиьамнкн; Н ландшафтно-геохнмическин анализ;
S статистическую" обработку полевых и лабораторных исследований. Защищаемые положения.
1 .Типизация.гидродинамических условий формирования ореолов и потоков рассеяния рудных месторождений для ландшафтных условиях Нижнего и Среднего Приамурья.
2.0кисленне сульфидных минералов является сложным
многоступенчатым процессом и сопровождается формированием
метастабнльиых соединений серы (Sx0«2', . SsOj2-, SOj2), их
комплексообразоваїшем с рудными элементами и последующим доохислением в водах ореолов и потоков рассеяния. Доокисление метастабильных соединений серы может. приводить к изменению растворимости рудных элементов в пределах нескольких порядков. З.Методика гндрогсохнмических поисков сульфидсодержащнх рудных месторождений, основанная на определении суммарного содержания недоокисленных соединений серы (&Об2- ДгОз2- , HSOi) в природных водах.
Практическая значимость работы заключается в обосновагчи возможности использования суммарного содержания недоокислениых соединений серы в качестве поискового показателя на обнаружение сульфидной минерализации.; Теоретические результаты работы могут быть использованы при проведении гидрогеохимическнх поисков рудных месторождений, организации гидрогеоэкологического мониторинга, изучении и прогнозе загрязнения природных вод на сульфидсодержащих рудных месторождениях.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на: Всероссийской студенческой конференции, 1989, г. Томск; Всесоюзной конференции по подземным водам Сибири и Дальнего Востока, 1991, г. Томск; Международной конференции 'Экологическая гидрогеология стран Балтийского моря", 1993, Санкт-Петербург; Международной конференции "Western Pacific Geophysics Meeting", 1994, Hong Kong; Постоянно действующем семинаре кафедры гидрогеологии СПбГГИ.
Основные положения диссертации отражены в 9 опубликованных работах.
Автор выражает глубокую' признательность своему научному
. руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору В А. Кирюхнну за постоянную помощь на всем протяжении подготовки диссертационной работы. Автор искренне благодарит за ценные советы и содействие в проведении лабораторных экспериментов В.Н, Шемякина. Особую благодарность автор выражает В.Ю. Абрамову, АА. Потапову, Н.В. Безруковой, Н.Б. Никитиной, Н.В. Старовойтовой, СМ.
: Сударикову, принимавших участие в проведении полевых работ и обсуждении полученных результатов, В.В. Мартынову, П.И. Пивню, Г.И. Гофену за выполнение цейтронно-активационных анализов гидрогеохимичесхих проб. Автор благодарит всех участников постоянно действующего семинара кафедры шярогеолоши СП6ГПІ, чьи замечания способствовали улучшению работы. Работа проводилась в тесном контакте с геологами ПГО "Дальгеологня" и "Таежгеология", без их поддержки выполнение полевых исследований было бы невозможно. В связи с этим автор особенно признателен В.Б. Трояну, Л.О. Сахьянову, В.В. Кулакову, ВВ. Кочеткову, Н.Г. Власову, AJB. Ложникову, -Б.Г. Воронову, Б.И. Пермннову, В.Н. Гагаеву, Б.С. Архипову.