ГЕОХИМИЯ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РЕК БАССЕЙНА СЕЛЕНГИ Хажеева З.И., Плюснин А.М. ГИН СО РАН. - презентация

1 ГЕОХИМИЯ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РЕК БАССЕЙНА СЕЛЕНГИ Хажеева З.И., Плюснин А.М. ГИН СО РАН

2 Район исследований включает территории северо-западной и северной части Монголии и Селенгинское среднегорье России. Карта - схема расположения района исследований и створов отбора проб представлена на рис..

3 субщелочная известково-щелочная Петрогенный состав аллювиальных отложений По соотношению основных петрогенных элементов аллювиальные отложения р. Селенга и её главных притоков представляют собой известково- щелочную серию, о чем свидетельствует диаграмма (Na+K)/Al –SiO2 составов обсуждаемых отложений, где они расположены в поле известково-щелочной серии. Для известково-щелочной и субщелочной серий величина агпаитового индекса (Na+K)/Al- 0,51- 0,68 и субщелочной - 0,87-0,92, отношение (Na2O+K2O )/ CaO -2,15 -3,00 и 5,37-5,50 соответственно.

4 Сравнение содержания петрогенных элементов в аллювиальных отложениях с кларками верхней части коры континентов (Taylor, 1985) Отложения обогащены Si (Kк 1,0- 1,23) и Ti (Kк 1,0-2,1), обеднены Ca, Mg, Al, Na, K. Величины коэффициентов рассеяния К р изменяются для известково-щелочной серии и субщелочной серии Mg(1,5- 3,0)> Ca (1,5-1,9) >Al (1,2-1,5) > Fe (0,9-1,8) и Mg(5,1- 5,7) > Fe (3,2-4,4) > Ca (2,9-3,2) > Al (1,7-1,9) соответственно.

5 Аллювиальные отложения как продукты процессов выветривания Величина показателя выветривания CIA образцов аллювиальных отложений 1-6 и 8-11 варьируют в пределах 42,3 – 50,2 со средним значением 45,2. Индексы CIA образцов 7 и 12 (р. Уда и пр. Лобановская) составляют 39,3 и 38,6 соответственно. Наибольший CIA характерен для отложений рек Темник и Джида. Показатель CIAдля свежих КПШ -50, иллитов и смектитов

6 Основной минеральный состав отложений и тенденции процессов выветривания Показатели CIAаллювиальных отложений располагаются ближе к стороне А-CN и сдвигаются к вершине А, что свидетельствует о тенденции процессов выветривания в направлении перехода полевых шпатов к вторичным минералам

7 Гранулометрический состав аллювиальных отложений – основной фактор, определяющий распределение микроэлементов в отложениях В гранулометрическом составе преобладает фракция 0,25-0,05 мм, составляющая 50-60% и более, медианный размер частиц составляет в среднем 0,14 мм. В протоках с низким водообменом (пр. Колпинная) содержание фракции мелкого песка снижается до 28-35%, тогда как содержание физической глины может достигать 28-30%. Медианный размер частиц уменьшается до 0,08 мм.

8 Содержания микроэлементов в отложениях увеличиваются с увеличением степени их дисперсности, однако эта закономерность нарушается для Ba и Pb.

9 Ассоциации элементов с единообразными закономерностями их концентрации в аллювиальных отложениях. Результаты факторного анализа. ПоказателиФакторы 123 Cu0,7 Cr0,9 Co0,8 Ni0,7 P0,9 Mn0,7 Pb0,8 Sn0,7 V ППП-0,9 Дисперсия, %321817

10 Подвижные формы миграции микроэлементов Подвижность оценивалась по показателю Рm – отношению подвижных форм от валовых 1.В1N HCl вытяжке выделяются 3 ассоциации элементов: 1) Mn, Zn – 70-80%; 2) Fe, Pb, Cu, Ni – 15-25%; 3) Cr - < 3% наибольшей потенциальной подвижностью в донных отложениях характеризуются биофильные элементы: Mn и Zn. Относительно высокими значениями Рm в донных отложениях (15-25%) характеризуется Fe, миграция Ni, Pb и Cu в донных осадках тесно связана с миграцией Fe (соосаждение с гидроооксидами Fe, сорбция) 2. В ацетатно-аммонийной вытяжке металлы ранжируются следующим образом: 1) Mn, Cd – 60-70%; 2) Со, Zn – 30-40%; 3) Fe, Ni, Pb, Cu – 15-25%; 4) Cr - < 10%. Самыми подвижными элементами являются Mn, Cd. Железо также оказывается в одной группе с Ni, Pb и Cu. Дифференциация форм ТМ, извлекаемых ацетатно-аммонийной вытяжкой, очевидно, определяется растворимостью их карбонатов, которая различается более существенно.

11 ГОС I II III Отложения городских сточных вод в р. Селенга

12 На рис. представлены содержания элементов в отложениях нормированные к содержанию кларков коры континентов: 1 –аллювий, 2- иловые отложения, 3 – техногенные отложения в русле рек (Кк - коэффициент концентрации). Концентрации литофильных и сидерофильных элементов Ba, Li, Zr, Co, V, Y, Yb, Nb, Sr, Ni близки к кларкам, второй группы Ag, Cr, Mo, Pb, Sn, Cd, W, Sb - повышаются, третьей группы -биофильные Mn, P, Zn, Cu заметно повышаются в техногенных отложениях. Геохимия отложений на разных участках реки

13 Пункт отбора проб ZnPbCuCd 100 м (29) (36) (32) 0,5-2,9 1,7(23) 200 м (25) (34) (32) 0,5-2,4 1,3(23) 500 м (27) (35) (38) 0,32-1,2 0,98(21) р.Модонкуль (28) ,6 122,4(34) ,6 126,2(34) 0,16-0,98 0,52(22) Геохимия техногенных отложений в зоне воздействия отходов горнодобывающего производства Источником загрязнения вод р. Модонкуль является хвостохранилище закрытого горнорудного предприятия Джидинский вольфрамо-молибденовый комбинат. Сезонные стоки и эоловый снос с хвостохранилища характеризуются повышенным содержанием элементов Zn, Pb, Cu и Cd, определяющие геохимическую специализацию руд и отходов их переработки. В табл. приведены содержания металлов, мг/кг, в донных отложениях сезонных стоков хвостохранилища и р. Модонкуль (в числителе – минимальные и максимальные, в знаменателе – среднее, в скобках- коэффициент вариации в % )

14 ПоказателиСистема сравнен ия Участки донных отложений Иловые отложения в русле рек Отложения в зоне сброса сточных вод Отложения в зоне поступления стоков горнодобывающ его производства Формула геохимическо й ассоциации Кларк коры контине нтов Cu 2,6 -Pb 2,2 - Zn 1,8 -P 1,8 - Cr 1,5 -Mn 1,1 Sn 5,2 -Cd 5,1 -Ag 4,8 - Pb 4,8 - Cu 4,2 -Cr 3,1 - Zn 2,6 Zn 7,0 -Pb 6,5 - Cu 5,4 - Cd 4,7 - W 3,5 - Sb 2,7 - Mo 2,5 - As 2,3 Суммарный показатель загрязнения, Z c 8,423,823,828,6 Геохимические ассоциации элементов в отложениях рек бассейна Селенги

15 Выводы 1.Аллювиальные отложения рек бассейна Селенги и илы наследуют их содержания в почвообразующих породах и в наибольшей степени соответствуют содержаниям в верхней континентальной коре. 2.Аллювиальные донные отложения не загрязнены тяжелыми металлами, их средние содержания могут использоваться в качестве фоновых. 3.В техногенных образованиях аккумулируются элементы, показатели концентрации (Кк), которых могут достигать 2,2- 8,2 единиц для Cu, Zn, Pb, Cd, Cr, Sb, Mn, As, Sn, Ag, W. При этом минимальные значения Кк (около 1) характерны для литофильных (Zr, Y, Li, Ba) и сидерофильных (Sc, Ti) элементов.