Торфовивианиты и вивианитные торфа

23.08.2012

По данным В.Г. Матухина, Л.С. Михантьевой и др., на территории Томской области выявлено 27 проявлений и месторождений торфовивианитов и вивианитных торфов в Колпашевском, Кожевниковском, Бакчарском, Томском и других районах.
Особенности локализации болотных фосфатов представляются следующим образом:
1) приуроченность к низинному типу торфяных залежей;
2) расположение этого типа залежей на 1-2-й надпойменных террасах или в поймах;
3) значительная мощность торфяной залежи (более 2 м);
4) гидрокарбонатно-кальциевый состав грунтовых вод с повышенным содержанием железа и фосфора;
5) неоднородный состав субстрата.
Прогнозные ресурсы болотных фосфатов по категориям P1 составляют 71313, Р2 - 16597, Р3 - 75812 тысяч тонн. Но при этом следует провести детальную разведку (P1) на Карбышевском, Поздняковском, Ишколь, Кусково, Чилийском, Челбак-1, Мараксинском, Большом Пивоваровском, Астальцево, Рожневском, Ипатовском и других торфяных месторождениях.
Оценочные работы (Р2) следует провести на таких торфяных месторождениях, как Каргалинское, Колмахтон, Коломенское, Кудринское, Поротниковское, Новосергеевское, Малиновское и других, и поисковые работы (Р3) - Усть-Лай, Болван, Березовая Грива, Осиновское, Чемондаевское, Тунгусовское и другие.

Среди болотных фосфатов выделены две разновидности - вивианит и бераунит, отличающиеся степенью кристалличности. Однако бераунит встречен только в 2 залежах: Ишколь и Аркадьево. Мощность болотных фосфатов от 0,3 до 3 м. Залегают как в приповерхностной части так и на глубине. Совместно с вивианитами встречаются карбонаты, представленные сидеритом и кальцитом.
Вивианит - это порошковидный минерал от светло-серого до белого цвета, представляющий собой фосфат закиси железа Fe3(РО4)28Н2О, в основе которого фосфора 28,3%, железа 43,1% и воды 26,6%. Такой состав характерен только для чистого вивианита. Классификация болотных фосфатов дана в табл. 70.

Болотные фосфаты - это природные органоминеральные удобрения. Однако при этом следует учитывать соотношение железа и фосфора в них. При превышении железа над фосфором в четыре и более раз усвояемость фосфора растениями резко снижается, и применение такого удобрения малоэффективно (табл. 71).

Сапропели - это уникальные по составу органоминеральные отложения, содержащие белки, органические кислоты, липиды, витамины, аминокислоты, гормоны, металлоорганические комплексы. Широкий диапазон химического состава и физиологически активных свойств сапропелевых отложений, большие запасы и широкая распространенность их в наиболее населенных районах, а также относительная простота добычи и первичной переработки позволяют рассматривать сапропели как важнейшие ресурсы органического сырья для многих направлений перспективного использования в сельскохозяйственном производстве, промышленности, медицине.
Сапропель - вещество биогенного происхождения, образующееся главным образом за счет живущих в воде животных и растительных организмов при активном воздействии микроорганизмов. Являясь своего рода геохимическим барьером и аккумулятором растворенных минеральных веществ, переносимых поверхностными и подземными водами, отложения сапропелей за тысячи и десятки тысяч лет накапливают значительные количества ценных биоэлементов и некоторых редких элементов. Томская область располагает значительными запасами сапропеля. По условиям залегания выделяются два типа залежей сапропелевых отложений. Наиболее широко развиты сапропели озерных водоемов, бессточных или временно проточных. Второй тип залежей - сапропели под слоем торфа, они несколько отличаются от озерных.
Согласно предварительно проведенной систематизации разведанных торфяных месторождений по основной сельскохозяйственной зоне Томской области общий объем озерных сапропелей, перекрытых торфом, оценивается приблизительно в 54220 тысяч м3, при этом средняя мощность погребенных под торфом сапропелей составляет 0,9-1,3 м, достигая в отдельных месторождениях 2,8 м. Сапропель под слоем торфа, в отличие от озерных сапропелей, содержит значительно больше зольных компонентов, легкоусвояемых питательных элементов и веществ гумусового типа. Это позволяет использовать их прежде всего для получения экономически эффективных и экологически чистых удобрений. Все сапропели подразделяются на две большие группы по зольности: малозольные - до 30% и высокозольные - 31-85%. По остальным диагностическим признакам (содержанию основных окислов, гуминовых кислот и другим показателям) сапропели разделяются на 4 типа: органические, кремнеземистые, карбонатные и смешанные. Отсюда при использовании сапропелей в растениеводстве, животноводстве, ветеринарии нужно учитывать тип сапропеля и его химический состав.
Особый интерес представляют сапропели под небольшим слоем торфа в Шегарском районе, таких месторождений как Монастырское, Придорожное, Жарковское (запасы в последнем на ограниченной площади в 41 га составляют 840 тысяч м3); в Первомайском районе - Рождественское; в Томском районе - Рожневское (табл. 72).

Однако для решения вопроса об использовании сапропеля необходимо провести дополнительные исследования ресурсов и их химического состава, так как, как было указано выше, состав их очень разнообразен.
По мнению ряда авторов, потребности в известковом сырье могут быть полностью удовлетворены за счет местных ресурсов. На территории Томской области известен ряд месторождений известняков, из них два разведаны детально: Каменское с общим запасом мергелистового известняка 60,6 миллионов тонн и Сергеевское с запасами твердокаменного известняка около 3 миллионов тонн с содержанием СаО 48%. Горнотехнические условия обоих месторождений позволяют вести разработки открытым способом. На Каменском месторождении уже много лет известняк добывается карьерным способом; но пока только для дорожно-строительных целей.
Другая группа месторождений известкового сырья - это органоминеральные и минеральные отложения карбонатов, генетически связанных с низинными болотами грунтового питания, расположенными в геохимически подчиненных местоположениях: логах, поймах малых и крупных рек, а также на низких террасах рек - в понижениях под уступами более высоких террас. Географическое распространение их ограничено южной частью Томской области, для которой характерно сравнительно близкое к поверхности залегание древних пород.
В торфяных залежах болот, логов, пойм малых рек отложения болотного мела иногда достигают 3-4 м, но обычно не превышают 1-2 м. В пойменных торфяниках крупных рек они локализованы, как правило, в притеррасных частях и в нижних частях массивов. Отлагаясь в толще торфяной залежи, они образуют высокозольные известковые торфа - торфотуфы. Перевод от верхних слоев торфа к залегающим внизу торфотуфам может быть резким или очень плавным. В последнем случае показатели общетехнических свойств в составе зольных элементов изменяются в широком диапазоне (табл. 73). Органический компонент торфотуфов представлен чаще всего торфами древесной и древесно-травяной групп, реже - гипновыми или осоково-гипновыми видами торфов.

Чистые отложения болотного мела встречаются очень редко, мощность пластов их не превышает 1 м. Типичными в этом отношении являются Куендатское и Рождественское месторождения в Первомайском районе с запасами сырья соответственно 3,3 и 1,2 миллиона тонн при содержании СаО 52 и 50%.
К настоящему времени в Томской области оценено по категории А и С2 более 30 торфяных месторождений, содержащих в залежи отложения мела с общим запасом около 24 млн. м3.
Использование болотного мела в сельском хозяйстве имеет ряд преимуществ перед другими видами известкового сырья. Месторождения карбонатов широко распространены по всей территории южной зоны области, расположены среди сельхозугодий, что существенно сокращает транспортные расходы. Линейные формы торфяников при значительном уклоне поверхности или наличии дренирующих водоприемников в виде ручьев и речек способствуют осушению их без больших затрат и по отдельным участкам. Добыча их может осуществляться на тех же месторождениях и по той же технологии, что и добыча торфа. На малых торфяниках наиболее приемлемым является скреперно-бульдозерный, на крупных - фрезерный способ добычи. Торфотуфы в осушенной торфяной залежи достигают кондиционной или близкой к ней влажности (60-65%), поэтому затраты на их добычу за счет сокращения технологических операций по полевой сушке ниже, чем на добычу торфа.
Разработка высокозольных известковых торфяных залежей позволит более полно использовать торфяно-болотные ресурсы области. Высокое содержание в торфотуфах органического вещества (30-65%), а нередко и вивианита, позволяет рассматривать их как комплексные органоминеральные удобрения с продолжительным сроком действия.