Геология и геофизика Юга России (Sep 2023)
Аутигенные минералы железа в речных отложениях Восточного Донбасса
Abstract
Актуальность работы. Восточный Донбасс – территория на западе Ростовской области, где на протяжении многих десятков лет в процессе разработки угольных месторождений и последующей ликвидации нерентабельных шахт мощному техногенному воздействию подвергались все компоненты окружающей среды, но особенно речные системы. Важнейшей составляющей последних являются, как известно, донные отложения, которые несут информацию о степени загрязнения водной среды, об экологическом состоянии обширных водосборных площадей, об условиях седиментации, характере и направленности постседиментационных, в первую очередь диагенетических процессов. Цель исследований. Изучение аутигенных минералов железа в речных отложениях Восточного Донбасса, оценка влияния техногенного фактора в диагенетическом минералообразовании. Методы исследований. Изучение ассоциации аутигенных минералов железа выполнено методами электронно-зондовых исследований на растровом электронном микроскопе VEGA II LMU с системой энергодисперсионного микроанализа. Результаты исследований. Аутигенные минералы железа представлены в донных отложениях гидроксидами (ферригидритом) и оксидами (магнетитом) железа, реже сульфидами (пиритом) и карбонатами (сидеритом). Они образуются в существенно пелитовых илах, обогащенных современным органическим веществом, и являются членами одного минералогического ряда. Наблюдаемая ассоциация аутигенных минералов железа формируется при совокупном влиянии природных и антропогенных факторов. Среди последних важную роль играют техногенные шахтные воды – основной источник железа, сульфатов и других компонентов в речных отложениях. Формирование аутигенных минералов железа происходит в нестабильных физико-химических условиях, что характерно для раннего этапа диагенеза. Об этом свидетельствуют: присутствие в ассоциации аутигенных минералов наряду с оксидами и гидроксидами железа сульфидов и железосодержащих карбонатов; рентгеноаморфное состояние минеральных масс, наличие псевдоморфоз, отсутствие четко выраженной структуры кристаллов, свидетельствующее о незавершённости процессов минералообразования в донных осадках. Подчеркнуто, что на раннем этапе диагенеза изученных речных отложений наиболее предпочтительным с энергетической точки зрения является формирование из гидроксидов железа магнетита. Именно «магнетитовая реакция» начинается раньше, протекает быстрее и с меньшими затратами органического вещества, чем «сидеритовая» и тем более «пиритовая».
