Том 334 № 11 (2023)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2023/11/4193

Состав и физико-химические свойства водных экстрактов лидитов Северо-Онежского синклинория Карелии

Актуальность исследования обусловлена необходимостью получения достоверной информации о химическом составе водных экстрактов лидитов. Подобная информация практически отсутствует, несмотря на то, что она представляет определенное значение для понимания процессов рассеивания элементов и их влияния на природные воды региона. Исследование состава водных экстрактов в результате взаимодействия вода – горная порода необходимо также для выяснения возможных источников загрязнения вод токсичными элементами. В минеральном составе лидитов Северо-Онежского синклинория присутствуют органический углерод и тонкораспыленный пирит, которые могут содержать повышенные концентрации «вредных» для питьевых вод микроэлементов. Для выяснения способности подобных элементов переходить в растворенное состояние необходимо изучить водные экстракты лидитов. Цель: определение микроэлементного состава и физико-химических свойств водных экстрактов лидитов, отобранных из двух районов Северо-Онежского синклинория для оценки их экологической опасности. Объекты: разрез шунгит-лидит-доломитового комплекса заонежской свиты палеопротерозойского возраста Северо-Онежского синклинория. Методы: полевые исследования, включающие отбор проб, лабораторный эксперимент, водная экстракция, электронная микроскопия, рамановская спектроскопия, рентгено-флуоресцентный анализ, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой. Результаты. Минералогический состав лидитов обоих участков сходен. Учитывая высокое содержание SiO2 и ничтожное остальных петрогенных оксидов в химическом составе лидитов, можно рассматривать их в качестве источника для получения чистого кварцевого сырья. Структура лидитов сгустково-криптокристаллическая и сгустково-глобулярная. Показано, что кислотность среды экстрактов лидитов зависит от совокупности извлекаемых из него минеральных веществ либо основного (доломит), либо кислотного (продукты окисления пирита) характера. Этот фактор является решающим в формировании химического состава экстрактов лидитов, независимо от расположения образцов в пределах данного геологического объекта. Впервые обнаружено, что многие элементы, экстрагируемые водой из образцов лидитов двух рассматриваемых участков, характеризуются различной степенью их извлечения из массивной и прожилковой частей образца. Коэффициенты излечения химических элементов в виде отношения средних концентраций элемента в экстракте и твердой фазе лидита показывают преимущественное поступление в воду Cd, Mn, Mo, Sr, Rb, Li, Ni, Co, Li из лидитов Тетюгино. Из лидитов Шуньги в раствор преимущественно экстрагируются Mo, Sb и W. Учитывая, что средние концентрации большинства элементов в экстрактах лидитов образцов Шуньги удовлетворяют требованиям ПДК питьевых вод и в отличие от шунгитов не являются источниками вредных компонентов в воду, целесообразно проведение работ по их применению для очистки воды для питьевых целей.

Ключевые слова:

палеопротерозой, кремнистые породы, лидит, водные экстракты, химический состав, Северо-Онежский синклинорий, Карелия

Авторы:

Наталья Ивановна Кондрашова

Павел Владимирович Медведев

Владимир Васильевич Вапиров

Владимир Михайлович Феоктистов

Скачать pdf