Главная – Журналы – Геология и геофизика 2018 номер Неопубликованное

Рассмотрены состав и условия формирования поглощенного катионного комплекса (ПКК) монтмориллонита, на термальном поле современной геотермальной системы Камбального вулканического хребта, на юге Камчатки. Толща гидротермальных глин на термальном поле имеет мощность порядка 9 м, сложена преимущественно монтмориллонитом, она имеет вертикальную зональность, обусловленную восходящими потоками щелочных металлоносных термальных вод и воздействием метеорных вод. Снизу расположен горизонт углекислотного выщелачивания, сверху находится горизонт сернокислотного выщелачивания. В составе ПКК также наблюдается вертикальная зональность, обусловленная как формой нахождения металлов в поровых растворах, так и наличием испарительного барьера. Монтмориллонит поглощает широкий спектр элементов из поровых растворов, в составе ПКК фиксируются Al, Fe, Zn, Cu, Rb, Cs, Li, и др. Поглощение этих элементов монтмориллонитом по механизму катионного обмена обусловлено формой их нахождения в растворе, которая зависит от pH. В зоне углекислотного выщелачивания алюминий не поглощался монтмориллонитом, так как находился в виде анионного комплекса из-за щелочной среды, однако по мере продвижения к зоне сернокислотного выщелачивания, и переходу алюминия в катионную гидратированную форму, алюминий начинает поглощаться монтмориллонитом. Содержание железа в составе ПКК для зоны углекислотного выщелачивания составляет порядка 30 – 100 г/т, но при переходе к зоне сернокислотного выщелачивания содержание железа возрастает практически на порядок, достигая значений свыше 1300 г/т. И алюминий, и железо четко маркируют вертикальную зональность в составе ПКК монтмориллонита. Содержание кальция повышено в зоне углекислотного выщелачивания, где развита карбонатная минерализация, а в анионном составе поровых растворов преобладает гидрокарбонат-ион. Рудные элементы, цинк и медь, в зоне углекислотного выщелачивания находятся на уровне до 1 г/т, но в зоне сернокислотного выщелачивания их содержание в ПКК возрастает до 76 и 20 г/т соответственно. Группа щелочных металлов, не склонных к образованию комплексов, концентрируется преимущественно в верхней части разреза, ближе к дневной поверхности, к испарительному барьеру. Содержание лития в ПКК нижней части глинистой толщи находится на уровне 0.3 г/т, в верхней части разреза оно достигает 1 г/т. Рубидий и цезий также концентрируются в верхней части глинистой толщи, где их содержания достигают значений 1.3 и 17 г/т соответственно. В нижней части разреза содержание рубидия и цезия в целом меняется незначительно, составляя в среднем 0.5 и 3 г/т. В условиях возрастающей кислотности все больше металлов переходит в катионную форму и поглощается монтмориллонитом, в то время как редкие щелочные элементы концентрируются в пределах испарительного барьера.