РОЛЬ ИНФИЛЬТРАЦИОННЫХ ВОД В ОБРАЗОВАНИИ ВТОРИЧНЫХ МИНЕРАЛОВ В ЗОНЕ АЭРАЦИИ ГОРЫ ЯКА (Невада, США): ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Г. А. Пальянова, С. З. Смирнов, Ю. В. Дублянский
Институт минералогии и петрографии СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Коптюга, 3, Россия
Ключевые слова: Термодинамическое моделирование, взаимодействие вода-риолит, гора Яка, вторичная минерализация, захоронение ядерных отходов.
Страницы: 753-768
Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ
Аннотация
Трещины и литофизы в риолитовых туфах, слагающих гору Яка на юге штата Невада (США), выполнены ассоциациями эпигенетических минералов (кальцит, кварц, халцедон, опал, флюорит, цеолиты, стронцианит), которые свидетельствуют о миграции минерализованных вод в пределах ее зоны аэрации в недалеком геологическом прошлом. С целью проверки возможности образования указанных минералов за счет взаимодействия метеорных вод с риолитами было проведено термодинамическое моделирование системы риолит-карбонат-водный раствор-газ (CO2, O2), открытой по доступу кислорода (pO2 = 0,2 бар) и углекислого газа (pCO2 = 0,0003 бар). Методом «степени протекания реакции» для интервала температур 25-100°C и давлений 1-100 бар рассчитаны составы образующихся подземных вод и равновесных с ними ассоциаций минералов. Модель предполагает как просачивание чистой дождевой воды через риолитовый туф, так и ее предварительное насыщение карбонатом за счет взаимодействия с карбонатами и углекислотой поверхностных отложений и почв.
Проведенное сопоставление результатов термодинамических расчетов с реально наблюдаемыми составами вторичных ассоциаций и составами современных грунтовых вод не подтверждает ведущую роль метеорных вод в их образовании. Минеральный состав вторичных ассоциаций зоны аэрации горы Яка, не типичный для низкотемпературных приповерхностных процессов, позволяет предположить, что их образование может быть обусловлено подъемом грунтовых вод с более глубоких водоносных горизонтов, залегающих в карбонатных породах, а также другими проявлениями гидротермальной активности.
|
