Формирование железистых подземных вод - Труфанов А.И.
Скачать (прямая ссылка):
0,54 375
- 0,64 33 33 34 19,5
Нет
0,1-0,4 0,25
без учета нулевых значений, в числителе приводятся экстремальные содержания (нулевые значения не учитываются). Аналитики A.A. Смирнова, Л.М. Карих.
Способность к окислению и восстановлению характеризуется окислительно-восстановительным потенциалом (Eh)1 измеряемым в вольтах относительно стандартной окислительно-восстановительной реакции, потенциал которой принят за нуль. Такой стандартной реакцией является переход газообразного водорода в состояние иона (H2 — 2е -»¦ 2H+). Характер и направленность окислительно-восстановительной реакции определяется величиной Eh, выраженной в вольтах. В нейтральных водах, по данным Г.А. Соломина [129], закисное железо устойчиво при значениях Eh ниже 100 мв. В работах [168, 170] отмечается устойчивое содержание Fe2+ (10—20 мг/л) в подземных водах с Eh от 82 до 250 мв (pH 4,9-7,0).
На величину Eh природных вод решающее влияние оказывает кислород — основной окисляющий агент зоны гипергенеза. Кислород предопределяет состояние окисления и формы железа в природных водах, в связи с чем А.И. Перельман назвал его "подлинным геохимическим диктатором" зоны гипергенеза.
Таким образом, важнейшими геохимическими особенностями железа, определяющими его миграцию в зоне гипергенеза, являются: 1) пере-, менная валентность железа, малая подвижность соединений трехвалентного и высокая двухвалентного железа; 2) влияние на осаждение и миграцию ионов железа окислительно-восстановительных и щелочно-кислот-ных реакций среды; 3) образование растворимых органо-минеральных комплексов, главным образом трехвалентного железа; 4) восстановление
37
соединений трехвалентного железа в бескислородной обстановке зоны гипергенеза до хорошо растворимых двухвалентных соединений химическим или биологическим путем (с помощью микроорганизмов в отсутствие сульфатредукции).
СОДЕРЖАНИЕ ЖЕЛЕЗА В ГОРНЫХ ПОРОДАХ И ПОЧВАХ
Средние содержания железа в породах и почвах позволяют судить о концентрации и рассеянии его в отдельных водоносных комплексах, элементарных ландшафтах, о среде и направленности процессов осадкообразования и формирования химического состава подземных вод. О содержании железа в породах различного состава и возраста сообщалось в работах А.П. Виноградова и А.Б. Ронова, В.К. Лукашева [22, 91] и др. Для исследуемого района данные по содержанию железа в отложениях мелового и неоген-палеогенового возраста приводятся В.Г. Варнавским и В.А. Марковым [18, 95]. Для изверженных пород района и є целом Приамурья большой фактический материал по содержанию железа имеется в работе [113].
Для подсчета средних содержаний железа в различных генетических типах пород и почв юго-восточной части Средне-Амурского артезианского бассейна статистической обработке подверглись свыше 1000 химических анализов образцов изверженных и метаморфических горных пород, 403 анализа образцов осадочных пород различных генетических типов и литологических разностей (аллювиальных и озерно-аллювиаль-ных песков, глин, суглинков, песчаников, аргиллитов, алевролитов и т.д.), 297 химических анализов образцов почв (бурых лесных, буро-
Таблица 4
Содержание железа в образцах пород, %
№ образца Наименование породы Метод анализа
химический рентгено-радио-метрический (PPA) спектральный количественный
1 Глина 2,75 3,15 3,1
4 Глина 2,59 2,85 2,7
12 Алеврит 1,99 0,8 2,0
18 Супесь 2,95 2,9 2,9
24 Суглинок 2,74 2,35 2,8
27 Песчаник — 3,9 3.7
40 Глина 3,08 2,8 3.3
62 Глина 3,42 3,55 4.0
76 Базальт — 9,35 9,0
82 Глина 5,83 — 6.3
105 Кремнисто- - 2,5 2,5
глинистый сланец
Примечание. При интерпретации данных PPA учитывалось, что анализы проб с содержанием общего железа менее 2% не имеют высокой достоверности, поскольку такие содержания выходят за пределы чувствительности прибора. Средняя относительная погрешность по данным контрольных анализов !PPA) для содержания железа от 3 до 7% составляет 9,2%, что удовлетворяет требованиям химического анализа.
38
Таблица 5
Содержание железа в изверженных породах
h" средневзвешенной пробы на рис. 10 Название пород Количество анализов Распространенность пород в пределах р-на, % SiO2 Fe2O3 FeO Литературный источник
%
1 а і* Аляскит _ _ 76,47 1.04 1.81 [45]
2 Липарит 19 0,01 - 75,88 1.48 1.07 [1131
3 Кварцевые - •- 75.45 1.80 1,80 [45]
кератофиры1
4 Гранитовый - - 75.00 0.98 0,72 [45]
аплит1*
5 Порфир 105 0.01 72,58 2.49 1,83 [113]
кварцевый
6 Гранит 628 72,26 2,36 1,75 [113]
7 Гранодиорит 176 3.9 65,99 3.83 2,88 [113]
8 Дациты 11 4.0J* 64,14 4,87 3.61 [84]
9 Андезит 23 3,5 60,31 5.38 4,46 [113]
10 Порфирит 16 4.02* 59.05 6,32 4,70 [1131
11 Диорит 45 0,013 55,62 7.35 5,54 [1131
12 Андезито- 21 1,4 55,37 9,50 7,00 [1131**
базальт
13 Монцонит 23 0,01 54,92 7.80 5,73 [113]
14 Габбро 3 0,98 49,80 9.83 7.3 [1131 '*
15 Базальт 100 12.2 49.24 10.98 7,95
16 Пироксен 11 0.0183* 48,09 11.77 8.31 [113]
17 Перидотит 9 43.96 10,47 7,47
18 Перидотит - - 40.91 12,61 9,41 145]
андезито-базальтовый1*
