Гидрохимия - Крайнов С.Р.
ISBN 5-247-01293-3
Скачать (прямая ссылка):
Фтороносные трещинно-жильные воды широко распространены в пределах массивов интрузивных, эффузивных и метаморфизованных пород. Они известны в пределах многих регионов СССР (Средняя Азия, Забайкалье, Приморье, вся северо-восточная часть СССР, Казахстан, Кольский п-ов и др.). Такие фтороносные воды имеют HCO3-Na, HCO3-SO4-Na, HCO3-Ca-Na, SO4-HCO3-Na, SO4-Na состав при pH обычно более 7,0. Распределения фтора в таких водах обычно также ограничиваются ПРсаРа. Расчетами установлено, что среди состояний фтора в
276
Таблица 10.4. Порядок содержаний фтора в грунтовых водах
Гндрогеохиынческне, климатические, ландшафтные и металлогеннче-
ские особенности регионов
Содержат'л фтора, мг/л
. Зона грунтовых вод выщелачивания ,
Северные районы, высокогорные, горно-луговые, горнотаежные ландшафты; территория распространения многолетней мерзлоты; районы распространения хорошо промытых ледниковых отложений
Равнинные территории умеренных .широт; слаборасчленен-ные горные районы; горные районы с многолетней мерзлотой во фтороносных провинциях
Зона грунтовых вод континентального засоления
Степные, сухостепкые, пустынные ландшафты Фтороносные провинции в зоне континентального засоления
0,0л--0,2
ai-o,7
реже более
До 1,0 До п
этих водах преобладает (>90%), минимальную значимость имеет NaF0, а при высоких содержаниях магния — MgF+.
Зональность фтороносных вод, связь их распространения с распределениями фтора в породах. Распределение фтора в подземных водах является закономерным и подчиняется их горизонтальной и вертикальной геохимическим зональностям. Дл: грунтовых вод горизонтальная зональность выражается в уве личении содержаний фтора (до л-10 мг/л) в более минерали зованных натриевых, особенно HCOs(COi)-Na, водах зоны кон тинентального засоления против <0,2 мг/л в маломинерализованных водах северных и высокогорных районов зоны выщелачивания (табл. 10.4).
Вертикальная зональность распределения содержаний фтора выражается в закономерных изменениях его концентраций в зависимости от вертикальных изменений химического состава подземных вод. В любой гидрогеологической структуре существуют водоносные горизонты и комплексы, подземные воды которых характеризуются максимальными для данной структуры концентрациями фтора. Это обычно геохимические зоны HCO3-Na, НСОз-Ca-Na, HCO3-SOrNa и SO4-Na вод с высокими значениями pH и Na/Ca. Нахождение источника фтора для маломинерализованных вод во вмещающих породах определяет зависимость степени их фтороносности от фтороносности вмещающих пород. Поэтому при прочих равных условиях воды с максимальными содержаниями фтора формируются в наиболее фтороносных породах. Это положение определяет тяготение наиболее фтороносных вод к металлогеническим провинциям, специализированные на фтор, ибо средние его концентрации в породах этих провинций всегда повышены. Действительно, фтороносные подземные воды наиболее распространены во фтороносных металлогени-
ческих провинциях СССР (восточная часть Средней Азии, Казахстан, Забайкалье, Приморье, Хабаровский край). Но районы фтороносных подземных вод далеко не ограничены только этими мета ллогеническим и провинциями. Последние определяют только большую вероятность формирования фтороносных вод, но не служат решающим фактором. Действительно, при наличии подземных вод натриевого состава с высокими величинами Na/Ca значительные концентрации фтора могут формироваться даже в породах с кларковыми концентрациями. Причина в том, что кларковые концентрации фтора составляют п-100 мг/кг и поэтому любые водовмещающие породы являются мощным источником фтора для подземных вод.
Мы рассмотрели распределение фтора в подземных водах, формирующихся в региональных естественных геохимических условиях. На фоне этих условий формирования подземных вод и региональных распределений фтора в них существуют локальные увеличения его концентраций, связанные с месторождениями полезных ископаемых и стоками с этих месторождений. Фтор присутствует в рудах большинства генетических и минералогических типов рудных месторождений (полиметаллических, редкометалльных и пр.). Он имеет также сбственные месторождения, главными рудными минералами которых являются флюо? рит CaFu, виллиомит NaF и в меньшей степени другие — такие как селлаит MgF2, геарксутит Ca [Al(F, OH)5-H2O] и др. Воды, формирующиеся в районах таких месторождений и стоки из горных выработок в значительной степени могут увеличивать концентрации фтора в окружающих подземных водах до концентраций, превышающих ПДК.
В этом отношении можно выделить следующие типы месторождений.
Месторождения, залегающие в кислых магматических и осадочных породах. Типичными такими месторождениями являются скарновые вольфрамитовые и шеелитовые месторождения, пегматитовые и пневматолито-гидротермальные месторождения лития, цезия и бериллия, скарновые месторождения бора и др. Основным минералом фтора является флюорит. Месторождения сопровождаются эндогенными ореолами фтора, характеризующимися локально повышенными его концентрациями во вмещающих породах. Содержания фтора в водах разных месторождений, несмотря на различия в их минеральном составе, более или менее однообразны. Максимальные содержания фтора даже в водах флюо-ритовых месторождений обычно составляют первые миллиграммы на литр. Это обстоятельство объясняется двумя причинами. Во-первых, основным минералом фтора в пределах рассматриваемого типа месторождений является флюорит, растворимость которого незначительна. Из цифр растворимости флюорита не
