Формирование железистых подземных вод - Труфанов А.И.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 9
Форма железа в породах, %
Породы Возраст пород Количество анализов Железо
легкорастворимое
закисное окисное
Супеси, суглинки, глины Нижнечетвертичный 5 0,57 1,63
0,24-0 95 0,73-2,58
Глины, суглинки, супеси Среднечетвертичный 43 0,53 1,50
0,14-1,85 OJ 0-4,71
Глины Нижнечетвертичный 12 0,20 3.15
0,01 -O.50 1,03-8.09"
Глины Плиоцен-ни жнечет- 3 0.22 0,54
вертичный (при- 0,14-0,31 0.20-0,87
амурская свита?
Песчаники, алевро- Неогеновый (ушу- 4 0,53 0,20
литы мунская свита) 0,44-0,61 0.03-0,39
Эффузивы основного Неоген-палеогено- 5 0,42 3,80
состава вый 0,12-0,93 2,19-5,39
Песчаник Палеогеновый (би- 1 1.22 0,19
рофельдская свита)
Сидеритизированный Палеогеновый (бирс 1 35,5 Нет
песчаник фельдская свита)
Алевролиты, песчаники Меловой 4 3,2 Нет
(сероцветы) 1,82-4,58
Кремнисто-глинистые Пермский 1 2,4 0,04
сланцы
Аналитик Н.В. Ивановская.
Примечание. 8 числителе — средние содержания железа, в знаменателе — экстремальные значения содержаний железа.
кварц, рутил, полевой шпат, лейкоксен, анатаз, андалузит, тремолит, апатит, шпинель, барит, топаз.
В зоне гирергенеза наиболее распространены окисные и гидратные формы железа: лимонит, гематит и сложные глинистые минералы. Теоретически в решетку глинистых минералов, распространенных в районе (монтмориллонит, бейделит, мусковит, каолинит и др.), железо не входит, но присутствует в них в форме обменного иона, механической примеси окислов и гидроокислов, а также в виде поверхностных железистых пленок различной степени раскристаллизованности. В связи с этим глинистые минералы всегда являются потенциальными источниками железа.
В четвертичных озерных и озерно-аллювиальных глинистых отложениях района железо встречается в различных формах вторичных образований. Это ортштейны и ортзанды; прослои песка, сцементированного гидроокислами железа, аморфная гидроокись и примазки на плоскостях трещин и пор в породах и почвах; стяжения и конкреции вивианитов, реже — сидеритов и т.п.
В песчано-алевритовых аллювиальных и аллювиально-озерных отложениях четвертичного и плиоцен-четвертичного возраста железистые минералы представлены биотитом, лимонитом (в виде железо-марганцевых
Железо
труднорастворимое пирита общее
закисное окисное
0,24 0,57 0,28 0.3
0,02-0,65 0,04-1,52 0,31-0,41 2.1-5,1
0,36 0,69 0,41 3,6
0,03-1,64 0,40-2,30 0,11-1,2 1.6-6,2
0,14 0,87 0,10 4,5
0,01-0,36 1,10-2,47 0.03-0,22 2,4-9,4
0,45 0,58 9,24 2,0
0,29-0,62 0,23-0,93 0,22-0,26 1.8-2,3
0,33 0,22 0,16 1.4
0,09-0,78 0,07-0,39 0,14-0,20 1,2-2,0
2,65 1,16 0,07 8,3
1,52-3,76 0,21-3,13 0,0-0,14 6,7-9,0
0,14 0,11 0,09 1.7
0,83 8,42 0,55 45,1
1,0 1,52 0,15 5,8
0,44-1,77 , 10,2-2,01 0,11-0,23 5,0-7,1
0,61 0,7 0,2 4,0
45
пленок на песчинках и плоскостях обломков пород), пиритом, оливином, роговой обманкой, эпидотом, ильменитом, гематитом, пироксенами, хлоритом, актинолитом и др.
Количество каждого из железистых минералов в обычных породах нельзя рассчитать аналитически, когда их содержание невелико. Однако по методике, предложенной Э.С. Залманзон [50], была сделана попытка количественно оценить некоторые группы минералов, отличающихся различной устойчивостью к растворению в кислых растворах и кислотах. В результате представилась возможность валовое количество железа, находящееся в породе, разделить на несколько форм: железо закисное и окисное легкорастворимое, железо закисное и окисное труднорастворимых силикатов и минералов и железо пирита.
По данным В.В. Келлерман и И.Г. Цюрупы [60], слабокристаллизо-ванные железистые минералы типа лимонита, биотита и аморфной гидроокиси железа относительно легко растворяются в кислых растворах. Окристаллизованная гидроокись железа и некоторые гидрослюды являются достаточно устойчивыми соединениями при взаимодействии с кислыми растворами, а окисные минералы железа (гематит, магнетит) и так называемые обломочные минералы, главным образом терригенные силикаты, весьма устойчивы к выщелачиванию.
По результатам анализов пород, не содержащих пиритного железа (базальты), можно судить о незначительной величине ошибки при определении пирита в пробе (табл. 9). Определение пиритного железа по сульфидной сере [134] приводило к ошибкам.
В процессе выветривания и почвообразования железо, находящееся в породах и почвах, ведет себя по-разному в зависимости от условий среды (Eh, pH и др.), а также из-за различного соотношения форм, в которых оно находится в породах. На соотношение легкорастворимых и труднорастворимых форм железа в породе оказывает влияние наличие органического вещества, которое влияет на восстановление пирита в глинистых породах. Иногда основная масса органического вещества расходуется на образование пирита, и породы, попавшие в окислительные условия, изменяют соотношение легкорастворимых окисных и закисных форм, прежде чем начинается окисление пирита.
Глины и песчано-глинистые породы, окрашенные в бурые и светло-бурые тона, в легкорастворимой фракции имеют отношение окисного железа к закисному больше единицы. Для мощных толщ глин, особенно нижне- и среднечетвертичного возраста и гидроморфных типов почв, где затруднен доступ воздуха и наблюдается избыток органического вещества, характерно образование вторичных минералов закисного железа, окрашенных в синевато-зеленоватые тона. При наличии соединений фосфора в таких толщах и глеевых горизонтах почв часто встречаются конкреции вивианитов. В подобных же отложениях с более высокими значениями pH, близкими к нейтральным или слабощелочным, и с повышенным содержанием в растворах CO2 образуются сидериты (характерно для отложений ушумунской и бирофельдской свит).
