Формирование железистых подземных вод - Труфанов А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Для характеристики химического состава поровых растворов были исследованы образцы (монолиты) основных типов почв района (главным образом, гидроморфных), четвертичных аллювиально-озерных, неоген-палеогеновых озерных глин и алевритов, а также единичные образцы аргиллитов мелового возраста. Монолиты из почв и глинистых отложений, выполняющих верхние горизонты террасовых образований, отбирались из шурфов, а образцы из более глубоких горизонтов древних отложений — из разведочных скважин (рис. 19), проходка которых осуществлялась сотрудниками лаборатории или Дальневосточного геологического управления. В силу ряда объективных причин (неоднородный литологический состав пород, невозможность отбора образцов ненарушенной структуры и т.д.) некоторые стратиграфические горизонты отложений охарактеризованы данными единичных исследований образцов.
Методы исследования вмещающих пород, выделения и анализа поровых растворов. Физико-механические свойства, минералогический и химический состав пород и почв, из которых отжимались поровые растворы,) изучались следующим образом. Определение влажности (естественной и после отжатия) велось весовым способом. Определение гигроскопической
78
влажности сводилось к определению влажности воздушно-сухих образцов при комнатной температуре и влажности воздуха около 50—60%. Максимальная гигроскопичность определялась по методике, разработанной А. Митчерлихом [82].
Определение химического состава почв и пород проводилось по общепринятой схеме. В образцах определялись SiO2, AI2O3, Fe2O3, FeO, TiO2, MnO, P2O5, CaO, Mg, Na2O, K2 О, в отдельных пробах - SO3 и CO2; кроме того, в 75 пробах были определены формы железа по методу Э.С. Залманзон [50] (см. табл. 9).
Минералогический анализ* фракций > 0,25 мм производился с помощью бинокулярного стереоскопического микроскопа. Фракции < 0,25 мм исследовались также под микроскопом с предварительным разделением на тяжелую и легкую фракции в бромоформе. Из тяжелой фракции выделялись магнитная и электромагнитная фракции. При микроскопических исследованиях обращалось особое внимание на железистые и железосодержащие минералы, на вторичные изменения этих минералов, на характер выветривания их и форму зерен. Шлифы глинистых пород изготовлялись из отжатых образцов. При описании шлифов особое внимание уделялось железистым и железосодержащим минералам и вторичным процессам, имеющим связь с этими минералами. Изучение вещественного состава тонкодисперсных фракций проводилось термографическим методом. Термограммы записаны на дериватографе системы И. Па-Улик, Л. Эрден, Ф. Паулик.
Для выделения поровых растворов из почв и пород в настоящее время используется ряд методов [75]. Нами производилось отпрессовывание по методике, разработанной П.А. Крюковым [74], с помощью рычажного пресса с максимальным рабочим давлением 150—200кг/см2. Как известно [94], наиболее энергичное выделение поровых растворов происходит при Давлениях до 200 кг/см2, поэтому максимальное рабочее давление, развиваемое рычажным прессом, обеспечивает отжатие достаточного количества (5—10 мл) порового раствора из пород слабой литификации для его ана-
* о
определение минералов произвела минералог Е.М. Плеханова. 7Q
лиза, а также позволяет моделировать природное давление до глубины 1000 м, что вполне удовлетворяет нашим требованиям для решения поставленной задачи. Давление на образец увеличивалось постепенно и на каждой ступени нагрузки выдерживалось постоянным до прекращения выделения раствора. В зависимости от физических свойств, минералогического и гранулометрического состава пород продолжительность отжатия варьировала от 2 до 17—20 суток.
В поровых растворах определялись главные ионы, pH и из специально подготовленных проб — растворенное и общее железо. Для стабилизации железа в емкость для отжимаемого раствора предварительно заливался ацетатный буфер (из расчета 1:25). Металлические части пресс-формы, контактировавшие с породой и поровыми растворами, были заменены материалами, не подвергающимися коррозии. Анализ поровых растворов проводился в определенной последовательности и начинался с измерения величины pH стеклянным комбинированным электродом в стакане для микроизмерений к комплекту прибора pH—47 М. Концентрация гидрокарбонат-ионов определялась прямым титрованием соляной кислотой с индикатором бромитимоловый синий. Титрование производили в специальной пробирке, куда через капилляр в исследуемый раствор продувался воздух, очищенный от углекислоты. Ион хлора определялся общепринятым аргентометрическим способом. Суммарная концентрация ионов кальция и магния определялась трилонометрическим методом с индикатором хромоген черный. Определение отдельно кальция производилось титрованием сфлуорексоном в качестве индикатора. Содержание сульфатов определялось титрометрическим методом хлористым барием с реагентом нитхромазо. Принцип метода заключается в осаждении сульфатной серы в растворе хлористым барием в форме BaSO4 и с определением конца титрования по появлению голубого окрашивания раствора при образовании комплекса бария с индикатором нитхромазо [2]. Определение ионов натрия и калия производилось по известным методикам на пламенном фотометре. Окисное железо определялось колориметрически рода-нидным методом, закисное — с индикатором 2,2'-дипиридил. Общее железо определялось также колориметрически роданидным методом с предварительным разрушением различных комплексов его и переводом всех соединений железа в ионную окисную форму.
