Геология и геофизика Юга России (Dec 2023)
Распределение железа и его минералов в речных отложениях Восточного Донбасса
Abstract
Актуальность работы. В пределах угледобывающих районов Восточного Донбасса среди техногенных геохимических потоков особую роль играют техногенные шахтные воды, с которыми в речную сеть ежегодно поступает около 800 тонн железа. Наряду с водной средой железом обогащаются и донные отложения, которые, выполняя депонирующие функции, одновременно, при определенных гидрологических условиях, могут служить источником вторичного загрязнения водной среды железом, а также другими типоморфными металлами техногенных шахтных вод. Цель исследований. Изучение распределения железа и его основных минералов в речных отложениях Восточного Донбасса, оценка роли природных и техногенных факторов в таком распределении. Методы исследований. При анализе содержаний железа отдельное внимание уделялось пелитовой фракции осадков с размером частиц менее 0,01 мм. Изучение ассоциации аутигенных минералов железа выполнено методами электронно-зондовых исследований на растровом электронном микроскопе VEGA II LMU с системой энергодисперсионного микроанализа. Результаты исследований. По содержанию железа речные отложения бассейна Тузлова превосходят аналогичные образования в бассейне Северского Донца, особенно в пелитовой фракции. Это обусловлено тем, что в бассейне Тузлова нагрузка высокоминерализованных техногенных шахтных вод на речные системы значительно выше. Выявлено, что для донных отложений малых рек в целом характерны большие содержания железа, нежели для осадков средних рек, причем как в целом в валовых пробах, так и в пелитовой фракции. Установлена положительная взаимосвязь между количеством пелитовой фракции и содержанием железа в донных отложениях вне зависимости от размера реки. Основная форма нахождения железа в речных осадках – минеральная. К основным минералам железа в изученных речных осадках относятся гидроокислы железа, магнетит, пирит, сидерит и ильменит. Обнаружено, что по суммарному содержанию аутигенных минералов железа донные отложения малых рек практически вдвое превосходят осадки средних. Влияние техногенных шахтных вод на речные отложения проявляется в увеличении содержаний аутигенных минералов железа, которые образуются в условиях постоянного поступления железа с шахтными водами в преимущественно пелитовых, обогащенных органическим веществом илах.
