РОЛЬ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТЫХ (ШУНГИТСОДЕРЖАЩИХ) ПОРОД В ФОРМИРОВАНИИ СОСТАВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ОНЕЖСКОЙ СТРУКТУРЫ
Аннотация
Изучение подземных вод в области распространения шунгитсодержащих пород Онежской структуры и лабораторные эксперименты по взаимодействию их с водой показали, что причиной формирования сульфатных вод являются сульфиды, широко представленные в высокоуглеродистых породах. Кислородные условия инициируют процесс окисления сульфидов и образование растворимых сульфатов. В зависимости от стадии процесса, минерального состава вмещающих пород и условий миграции подземные воды, имея доминирующий сульфатный тип, приобретают различные значения рН, варьирующий состав и спектр микроэлементов. Кислые стоки, формирующиеся при разработке шунгитов, могут привести к негативным экологическим последствиям. В отдельных случаях концентрации сульфатов, железа и других рудогенных элементов ограничивают применение воды для питьевых целей, формируя минеральные лечебные воды. Данный тип вод, вероятнее всего, связан с растворением накопленных в период последнего Валдайского оледенения продуктов окисления сульфидов с последующей нейтрализацией кислотности за счет взаимодействия с вмещающими породами.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Аналитические, кинетические и расчетные методы в гидрохимической практике / под ред. П. А. Лозовика, Н. А. Ефременко. СПб. : Нестор-История, 2017. 270 с.
Астафьева М. М., Розанов А. Ю., Хувер Р. Фрамбоиды: их структура и происхождение // Палеонтологический журнал. 2005. №5. С. 1-7.
Болтыров В. Б., Селезнев С. Г., Стороженко Л. А. Экологические последствия долговременного хранения техногенных объектов типа «Отвалы Аллареченского месторождения» (Печенгский район Мурманской области) // Известия Уральского государственного горного университета. 2015. № 4(40). С. 27-33.
Бородулина Г. С., Иешина А. В. Техногенное влияние на состав природных вод в районе деятельности ГОКа «Печенганикель» // Антропогенное воздействие на природу севера и его экологические последствия: Тезисы доклада Всероссийского совещания (Апатиты, 22-25 июня 1998 г.) С. 114-115.
Бородулина Г. С., Левичев М. А. Ресурсы и геохимия подземных вод Карелии
// Горный журнал. 2019. № 3. С. 71-75.
Бородулина Г. С., Мазухина С. И. Подземные воды Заонежья // Экологические проблемы освоения месторождения Средняя Падма. Петрозаводск: Карельский научный центр, 2005. С. 47-55.
Бородулина Г. С., Рыжаков А. В. О возможности использования шунгита для очистки водопроводной воды // Научные основы химии и технологии переработки комплексного сырья и синтеза на его основе функциональных материалов: Сборник докладов. Апатиты, 2008. Ч.2. C. 105-108.
Водные ресурсы Республики Карелия и пути их использования для питьевого водоснабжения. Опыт карельско-финляндского сотрудничества / Под ред. Н. Филатова, А. Литвиненко, А. Сяркиоя, Р. Порттикиви, Т. Регеранд. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2006. 263 с.
Демидов И. Н., Лукашев А. Д., Ильин В. Н. Рельеф заповедника «Кивач» и история геологичского развития северо-западного Прионежья в четвертичном периоде // Труды Карельского научного центра. Выпуск 10. Петрозаводск. 2006. С. 22-33.
Дубинина Г. А., Сорокина А. Ю., Гапеева М. В., Долотов А. В. Сообщества нейтрофильных железоокисляющих микроорганизмов железистых источников различного генезиса и их участие в фракционировании стабильных изотопов железа // Микробиология. 2012. т. 81. № 1. С. 96–104.
Елохина С. Н. , Рыженко Б. Н. Вторичное минералообразование в природно-техногенных гидрогеологических системах колчеданных месторождений. Моделирование образования фазы (Fе,Mg)SO4 ⋅ 7H2O при окислении сульфидов дегтярского медно_колчеданного месторождения // Геохимия, 2014. № 2. С. 178–192
Иванов В. В., Невраев Г. А. Классификация подземных минеральных вод. М: Недра, 1964.
Иванов О.П. Основные факторы развития зон окисления сульфидных месторождений в условиях многолетней мерзлоты // Геохимия. 1966. № 9. С. 1095–1106.
Иешина А. В., Поленов И. К., Богачев М. А. и др. Ресурсы и геохимия подземных вод Карелии. Петрозаводск, 1987. 151 с.
Кевлич В. И., Галдобина Л. П., Кукушкина П. И. и др. О кристалломорфологии пирита в шунгитах месторождения Максово // Геология и полезные ископаемые Карелии. Вып. 8. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 2005. C. 86-88.
Компанченко А. А., Волошин А. В., Сидоров М. Ю. Минералы Fe в зоне окисления колчеданных руд Южно-Печенгской структурной зоны, Кольский регион: идентификация методом рамановской спектроскопии // Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 1/1. С. 95–103.
Кулакова Н. Е., Лозовик П. А. Анализ влияния Костомукшского горно-обогатительного комбината на окружающую среду с учетом природно-техногенных факторов формирования и трансформации вод // Вода: химия и экология. № 2. 2012. С. 18–25.
Куликова В. В., Куликов В. С. Фрамбоиды пирита и других минералов в шунгитах Онежской структуры // Геология и стратегические полезные ископаемые Кольского региона: Труды IX Всероссийской (с международным участием) Ферсмановской научной сессии, посвящённой 60-летию Геологического института КНЦ РАН. Апатиты: Изд-во K&M, 2012. С. 274–279.
Лебедев А. Н., Иванов В. В., Ренгартен Е. В., Славянов Н. Н., Вишневский С. А. Лечебные местности Карелии / Под ред. проф. М. Д. Тушинского, д-ра А. Н. Лебедева Изд. Наркомздрава АКССР, 1935. 188 с.
Лукин А. Е. О происхождении шунгитов // Геологический журнал. 2005. № 4. С. 28-47.
Онежская палеопротерозойская структура / Отв. ред. Л. В. Глушанин, Н. В. Шаров, В. В. Щипцов. Петрозаводск. КарНЦ РАН. 2011. 431 с
Птицын А. Б. Геохимические основы геотехнологии металлов в условиях мерзлоты. Новосибирск: Наука, 1992. 120 с.
Птицын А. Б., Сысоева Е. И. Криогенный механизм образования зоны окисления Удокана // Геология и геофизика. 1995. № 3. С. 90-97.
Светов С. А., Степанова А. В., Чаженгина С. Ю., Светова Е. Н., Михайлова А. И., Рыбникова З. П., Парамонов А. С., Утицина В. Л., Колодей В. С., Эхова М. В. Прецизионный (ICP-MS, LA-ICP-MS) анализ состава горных пород и минералов: методика и оценка точности результатов на примере раннедокембрийских мафитовых комплексов // Труды КарНЦ РАН. № 7. 2015. С. 54-73. doi: 10.17076/geo140
Токарев И. В., Бородулина Г. С., Блаженникова И. В., Авраменко И. А. Условия формирования железистых минеральных вод по изотопно-геохимическим данным (курорт «Марциальные Воды», Карелия) // Геохимия. 2015. № 1. С. 88–91.
Филиппов М. М. Шунгитоносные породы Онежской структуры. Петрозаводск, 2002. С. 277.
Филиппов М. М., Дейнес Ю.Е. Субпластовый тип месторождений шунгитов Карелии. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2018. 261 с.
Филимонова Л. В., Климанов В. А. Изменение количественных показателей палеоклимата в среднетаежной подзоне Карелии за последние 11000 лет // Биоразнообразие, динамика и ресурсы болотных экосистем восточной Фенноскандии. Труды КарНЦ РАН. Вып. 8. Петрозаводск. 2005. С. 112–120.
Шварцев С. Л., Рыженко Б. Н., Алексеев В. А., Дутова Е. М., Кондратьева И. А. и др. Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода-порода. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. Т. 2. Система вода–порода в условиях зоны гипергенеза. 389 с.
Юргенсон Г. А. Зона окисления в многолетнемерзлых породах // Записки ВМО. 1997. Ч. 126. № 5. С. 15-27.
Юргенсон Г. А. Криоминералогенез в техногенных массивах // Минералогия техногенеза–2009. УРО РАН. 2009, 61–75.
Alpers C. N., Jambor J. L., Nordstrom D. K. eds. Sulfate Minerals: crystallography, geochemistry, and environmental significance // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2000. Vol. 40. 608 p. doi:10.2138/rmg.
Blodau C., Gatzek C. Chemical controls on iron reduction in schwertmannite-rich sediments // Chemical Geology. 2006. Vol. 235. Iss. 3-4. P. 366–376. doi: 10.1016/j.chemgeo.2006.08.003
Butler I. B., Rickard D. Framboidal pyrite formation via the oxidation of iron (II) monosulfide by hydrogen sulfide // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2000. Vol. 64. Iss. 15. P. 2665-2672. doi: 10.1016/S0016-7037(00)00387-2
Dold B, Fontboté L (2001) Element cycling and secondary mineralogy in porphyry copper tailings as a function of climate, primary mineralogy and mineral processing // Journal of Geochemical Exploration. 2001. Vol .74. P. 3–55. doi: 10.1016/S0375-6742(01)00174-1
Evangelou V. P. Pyrite chemistry: the key for abatement of acid mine drainage. // Acidic mining lakes: acid mine drainage, limnology and reclamation. Springer, Heidelberg, 1998. P 197–222. doi: 10.1007/978-3-642-71954-7_10
Elberling B., Schippers A., Sand W. Bacterial and chemical oxidation of pyritic mine tailings at low temperatures // Journal of Contaminant Hydrology. 2000. № 41. P. 225–238. doi: 10.1016/S0169-7722(99)00085-6
Jambor J. L., Blowes D. W., Ptacek C. J. Mineralogy of mine wastes and strategies for remediation // Environmental Mineralogy. EMU Notes in Mineralogy. 2000. P. 255-290.
Kleinmann R. L. P., Crerar D. A., Pacelli R. R. Biogeochemistry of acid mine drainage and a method to control acid formation // Mining Eng. 1981. № 33. P. 300-303.
Knorr K., Blodau C. Controls on schwertmannite transformation rates and products // Applied Geochemistry. 2007. Vol. 22. Iss. 9. P. 2006–2015. doi: 10.1016/j.apgeochem.2007.04.017
Lottermoser B. G. Environmental Indicators in Metal Mining. Springer International Publishing. 2017. doi: 10.1007/978-3-319-42731-7
Lottermoser B. G. Mine Wastes Characterization, Treatment and Environmental Impacts. Third Edition. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2010. doi: 10.1007/978-3-642-12419-8
Nordstrom D. K. Aqueous pyrite oxidation and the consequent formation of secondary iron minerals // Acid Sulfate Weathering. Madison. WI. Soil Science Society of America. 1982. P. 37–56.
Nordstrom D. K., Alpers C. N. Geochemistry of acid mine waters // The Environmental Geochemistry of Mineral Deposits. Part A. Processes, methods and health issues. Rev Economic Geologists. 1999. P. 133-160. doi: 10.5382/Rev.06.06
Rimstidt J. D., Vaughan D. J. Pyrite oxidation: A state-of-the-art assessment of the reaction mechanism // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2003. Vol. 67. Iss. 5. P. 873-880. doi: 10.1016/S0016-7037(02)01165-1
Rose A. W., Cravotta C. A. Geochemistry of coal mine drainage. // Coal mine drainage prediction and pollution prevention in Pennsylvania. The Pennsylvania Department of Environmental Protection. Pittsburgh. 1998. Chapter 1. P. 1–22.
Svetov S. A., Chazhengina S. Yu., Stepanova A. V. Geochemistry and texture of clinopyroxene phenocrysts from Paleoproterozoic picrobasalts, Onega Basin, Fennoscandian Shield: records of magma mixing processes // Minerals 2020. 10 (5). 434; doi.org/10.3390/min10050434
Tokarev I. V., Borodulina G. S., Subetto D. A., Voronyuk G. Y., Zobkov M. B.. Fingerprint of the geographic and climate evolution of the Baltic–White Searegion in the Late Pleistocene-Holocene in groundwater stable isotopes (2H,18O) // Quaternary International. 2019. Vol. 524. P. 76–85. doi: 10.1016/j.quaint.2019.03.022
DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim1259
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019