18.03.2024 18.03.2024 17.03.2024
|
Енисейско-Вилюйская цеолитоносная провинция 18.06.2015
Енисейско-Вилюйская цеолитоносная провинция охватывает Енисейско-Вилюйский нижнекаменноугольный прогиб на юге Сибирской платформы, протягивающийся более чем на 1500 км от юга Красноярского края до среднего течения р. Вилюй. Прогиб выполнен в основном карбонатно-туфогенно-терригенными отложениями нижнего карбона (в Кемпендяйской впадине — и верхнего девона). Характерно присутствие среди них пластов кислых пепловых туфов, туффитов и туфопесчаников, в большинстве случаев цеолитизированных (гейландит-клиноптилолит, ниже по разрезу - анальцим). Выделены цеолитоносные районы, соответствующие контурам одноименных впадин, с месторождениями и проявлениями цеолитовых руд: Кемпендяйский, Ыгыаттинский, Ангаро-Нижнетунгусский, Рыбинский, Казачинский и Кемчугский (рис. 1.7). Предполагается их наличие и на крыльях Багинской и Табасындской структур (под чехлом мезозойских отложений), что свидетельствует о весьма широком площадном распространении промышленно-цеолитоносных горизонтов среди верхнедевонско-нижнекаменноугольных отложений Кемпендяйской впадины. Здесь при целенаправленных работах возможно открытие новых крупнейших месторождений цеолитов. В пределах Кемпендяйской впадины выделено три зоны: гейландит-клиноптилолитовая - от дневной поверхности до глубины 800 м (редко до 1390 м); анальцимовая — 1000-2600 м); кварц-полевошпатовая (2600-3500 м). Следовательно, промышленно-цеолитоносные (гейландит-клиноптилолитовые) горизонты в этом районе могут существовать только до глубины 800 м. На основании приведенных выше данных К.Е. Колодезниковым дан прогноз возможного площадного распространения цеолитовых пород гейландит-клиноптилолиового состава, анальцимизированных туфов и пород кварц-полевошпатового состава среди отложений намдырской свиты верхнего девона и курункуряхской свиты нижнего карбона. Подсчитаны прогнозные запасы цеолитового сырья по Кемпендяйскому району, равные 5,5 млрд. т (до глубины 100 м). Как известно, к цеолитам относятся каркасные водосодержащие алюмосиликаты щелочных и щелочноземельных металлов. Поэтому в валовом составе хонгурина абсолютно преобладает оксид кремния. В целом состав хонгурина мало отличается от состава почв легкого гранулометрического состава (табл. 1.14), развитых на сильновыветрелой сиаллитной коре выветривания. Можно отметить лишь относительное повышение содержания в них оксидов кальция, фосфора и марганца. Для хонгурина характерен также и обедненный микроэлементный состав (табл. 1.15), по сравнению с осадочными породами и корами выветривания. Так, содержание микроэлементов в них значительно меньше, как правило, в 2-5 раз и более кларков. Исходя из общих незначительных концентраций микроэлементов в хонгурине, можно констатировать, что последний не представляет опасности загрязнения почв и сельскохозяйственной продукции тяжелыми металлами. Состав водной вытяжки хонгурина (табл. 1.16) существенно различается, но при этом для обеих форм не несет признаков засоления, в особенности Ca2+-формы цеолита, где сумма солей составляет всего 0,033 %. Тип засоления - сульфатный кальциево-натриевый. При этом, если состав анионного комплекса сохраняет относительное постоянство соотношений при изменяющейся общей минерализации растворов, то состав катионного комплекса данных форм минералов существенно изменяется. Так, при постоянстве содержания щелочноземельных катионов в водной вытяжке Na+-формы цеолита повышено более чем в 3 раза содержание K+ и более чем в 8 раз - ионов Na+, т. е. вытяжка Na -формы хонгурина является щелочной, на что указывает и значение ее pH (табл. 1.17). Значение содержания гигроскопической влаги мало изменяется и приближается к 8, указывая на способность цеолита поглощать из воздуха парообразную влагу и газы. Состав поглощающего комплекса (ПК) исследуемых форм цеолитов различается значительно и представляет основу их физикохимической сущности. При общем уменьшении суммы поглощенных катионов в 1,5 раза (с 147,4 до 94,3 мг-экв/100 г) в составе ПК Ca2+-формы хонгурина преобладает кальций, составляя более 70 % от суммы катионов, тогда как в ПК Na -формы доминирует натрий, на долю которого приходится около 65 % от суммы катионов. Вследствие этого сильно изменяется и соотношение суммы щелочноземельных и щелочных катионов в ПК данных форм цеолитов, составляя 2,5 в Са2+-форме и 0,6 в Na+-форме хонгурина, при этом изменяется более чем в 8 раз также и отношение кальция к натрию (соответственно 4,3 и 0,5). В Са2+-форме цеолита содержится также в 1,5 раза больше подвижного калия и в 3 раза больше подвижных фосфатов. Водно-физические свойства хонгурина (табл. 1.18), как и его валовой состав, представляют незначительный интерес в связи с возможным использованием данного минерала как почвоулучшителя. Как видно из приведенных данных, объемный вес россыпного образца цеолита в диапазоне фракций 1-10 мм практически не изменяется, тогда как значение полной влагоемкости незначительно уменьшается (на 8 %) с увеличением размера фракций. Значение данных физических констант остается на уровне величин, характерных для обычных почв супесчано-легкосуглинистого гранулометрического состава. В этом смысле, как уже отмечалось выше, не следует ожидать положительного влияния цеолита на изменение водно-физических свойств мелиорируемых им почв. Таким образом, статические показатели валового состава и водно-физических свойств хонгурина мало отличаются от таковых, характерных для сиаллитных почв легкого гранулометрического состава, а общее содержание микроэлементов в нем значительно ниже, чем в последних. Динамические физико-химические показатели хонгурина (pH, состав поглощающего комплекса, содержание подвижного калия и фосфатов) предполагают возможность его использования в качестве многоцелевого мелиоранта, в особенности на кислых почвах легкого гранулометрического состава в условиях их промывного режима увлажнения. При этом наиболее благоприятными свойствами обладает Ca2+-форма хонгурина, которая в условиях открытого грунта может быть использована как на кислых почвах, так и на щелочных, без опасности подщелачивания и вторичного засоления последних.
|