Lithium, Uranium mineralization of salt lakes and underground sources of Central Tuva.pdf Введение В Центральной Туве соленые озера сосредоточены на территории Тувинской (озера Хадын (рис. 1, 1), Сватиково (рис. 1, 2), Каък-Хол (рис. 1, 3), Хаак-Хол (рис. 1, 5), Чедер (рис. 1, 4)) и Турано-Уюкской (оз. Белое, аржаан и ряд мелких озер к северо-востоку от котловины) котловин. Общими чертами этих озер являются небольшая глубина, расположение в днищах бессточных межсопочных впадин в зоне сухого климата с резкими колебаниями температур. На оз. Чедер находится круглогодичный действующий курорт. Озера Хадын, Дус-Хол (Сва-тиково) несут огромную сезонную антропогенную нагрузку в летнее время. Оз. Каък-Хол (Грязнуха, соседствующее с оз. Сватиково) подобной нагрузки не испытывает, но грязь активно вывозится туристами за пределы Республики Тува. Озера Турано-Уюкской (рис. 1, 15-18) котловины находятся на более высоком гипсометрическом уровне, на предгорье Куртушибинского хребта, чем озера Тувинской котловины. Места таежные и практически не используются в лечебных целях среди населения из-за слабой солоноватости. Подземные минерализованные рассолы (источники) тяготеют преимущественно к горным обрамлениям Тувинского прогиба и делятся на холодные пресноводные и соленые. К пресноводным относятся источники: Кара-Суг (рис. 1, 6), Торгалыг (северный) (рис. 1, 12, Кегээн-Булак (рис. 1, 21), Алдыы-Доргун (рис. 1, 8), Талды-гадыр (рис. 1, 11), Ангырактыг (рис. 1, 9), Улаатай (рис. 1, 10), источник по правому борту р. Чоза; к соленым - Хурегечи (рис. 1, 14), Ажыг-Суг (рис. 1, 7), Южный Торгалыг (аржаан Кооп Терек (рис. 1, 24)), источник на месторождении Дус-Да (рис. 1, 13), руч. Дусдуг-Хем (правый приток р. Шуй) (рис. 1, 23), скв. Тосбулак (рис. 1, 9), Кундус (Бобры) (рис. 1, 20), родники восточный и южный у оз. Сватиково. Накопление солей в озерах связано с растворением эвапоритовых минералов, о чем свидетельствуют Дус- © Ойдуп Ч.К., 2018 DOI: 10.17223/25421379/8/2 Дагское месторождение и Торгалыгское и Элегестин- неральные воды Тувы» [Пиннекер, 1968] по результаское проявления каменной соли с процессами конти- там работ Тувинского гидрогеологического отряда нентального засоления [Гусева и др., 2018]. Первые Института земной коры. Озеро Чедер как функционисведения о составе соленых озер по Тувинскому про- рующий курорт подвергалось неоднократному обслегибу приводятся в монографии Е.В. Пиннекера «Ми- дованию разными авторами [Блюменфельд, 1960]. © - точки отбора проб Рис. 1. Обзорная карта Тувы Fig. 1. Overview map of Tuva Сведения о других озерах практически отсутствовали, некоторые из них освещались в работах [Лепешков, Соловьев, Смирнова, 1956; Богородиц-кий, Валединский, 1957]. Состав соленых озер этой котловины изучался также Тувинской геологоразведочной экспедицией [Меткин и др., 1963; Фисенко и др., 1984]. При этом исследовался преимущественно общий химический состав вод, а содержание микрокомпонентов оставалось неизвестным. Членами экспедиции на оз. Каък-Хол (Грязнуха) был произведен подсчет запасов лечебной грязи. В настоящее время новые аппаратурные и методические возможности анализа вод и донных отложений создают благоприятные условия для детального изучения вещественного состава озер. В этой связи изучение многокомпонентного состава соленых озер, минерализованных подземных рассолов на данной территории представляет интерес и с точки зрения распространенности в природных средах элементов редкоме-тальной и редкоземельной минерализаций. В настоящей работе изложены результаты геохимических исследований озерных вод и подземных рассолов, проведенных с целью обнаружения гидроминеральных ресурсов. Подробная характеристика химического состава подземных вод Центральной Тувы и механизмы их формирования представлены в работе [Гусева и др., 2018]. В данной статье мы остановимся на геохимической характеристике природных вод. Методика исследований Для определения общего химического состава отбиралась проба воды (1 л) в пластиковую бутылку и 0,3 л - на содержание микроэлементов. На озерах пробы отбирались в 50 м от берега. Фильтровали через мембранный фильтр 0,45 мкм, а затем подкисляли концентрированной азотной кислотой марки осч. На месте отбора пробы определяли значения рН, Eh и удельной электропроводности воды с использованием откалиброванного иономера Анион 7051 (Россия); содержание компонентов карбонатной системы (карбонат- и гидрокарбонат-ионов), диоксида кремния определяли сразу после отбора пробы общепринятыми методами анализа вод [Резников, Муликовская, Соколов, 1970]. Химический состав вод анализировался в научно-образовательном центре «Вода» Института природных ресурсов ТПУ (г. Томск). Микрокомпонентный (полный геохимический) состав вод определен в Институте химии твердых тел и механохимии (ИХТТМ СО РАН, г. Новосибирск) на масс-спектрометре с индуктивно-связанной плазмой Agilent 7500a (США) в режиме спектр-полуколичественного анализа с максимальным разбавлением проб воды в 6 100 раз. Калибровочным раствором для настройки спектрометра и анализа служил эталонный раствор 10 ppb Li, Y, Ce, Co, Tl в 2%-й HNO3 (Agilent Technologes). Пробы разбавлялись высокочистой водой с сопротивлением 18,2MQ при 25°C, полученной на установке Direct-Q 3, UVMillipore (Россия). Азотная кислота марки осч перегонялась в установке по перегонке кислот из фторопласта. Ошибка определения не превышала ±30%. Основные черты геологического строения Тувинского прогиба и геоморфологическое положение озер Изучаемые озерные площади входят в мезо-кайнозойские котловины - Тувинскую, Турано-Уюкскую, расположенные в пределах Тувинского межгорного прогиба. В геолого-структурном плане данная геологическая структура является рифтоген-ной зоной. В позднеордовикское время (460-450 млн л. н.) на восточной половине Тувы произошло масштабное батолитообразование (Каахемский, Хамса-ринский, Бийхемский, Восточно-Тувинский батолиты), которые спаяли в единое целое все структуры Восточной Тувы, сформировав каледонский полиаккреционный суперконтинент в составе Центрально-Азиатского суперконтинента. В это время в Западной Туве позднеколлизионное батолитообразование сопровождалось развитием ордовикских прогибов (опусканием рельефа), заполняющихся грубой мо-лассой с незначительным вулканизмом (Хемчикско-Систигхемский прогиб). К раннему девону произошло столкновение Сибирского кратона и Центрально-Азиатского каледонского суперконтинента (в том числе и территория Тувы) вдоль трансформной границы. Это привело к образованию серии расколов-сдвигов, по которым формировался Тувинский межгорный прогиб рифтогенного происхождения [Суго-ракова, Ойдуп, 2010]. Он выполнен вулканогенно-осадочными отложениями девона-нижнего карбона, при этом вулканические образования (основного и кислого состава) сосредоточены в нижнедевонской толще. В юрский период в регионе накапливались континентальные угленосные отложения, сохранившиеся в отдельных мульдах. В неоген-четвертичное время произошли рост современных горных сооружений Тувы и накопление рыхлых отложений в долинах рек и озер. По составу резко доминируют породы алюмосиликатного состава - песчаники, алевролиты, эффузивы основного и кислого состава. Карбонатные породы образуют редкие маломощные прослои среди терригенных пород силура, девона и карбона. Лишь в фундаменте распространены мощные толщи (до 300 м) мраморизованных известняков. Особенности данной геологической структуры: 1) на северном (Аянгаты-Шуй, Бажын-Алак, Уюк) и южном (Деспен-Самагалтай, Улуг-Шанган) обрамлении прогиба имеются серии хвостов-выступов, где сосредоточены рудопроявления редких, редко-земельных и радиоактивных элементов; 2) в нижнем девоне находится соленосный горизонт (Дус-Дагское месторождение, Торгалыгское, Элегестинское проявления каменной соли); 3) на северо-западном фланге Турано-Уюкской котловины - излияние молодых базальтов в олигоцене (28 млн лет) [Сугоракова, Ярмолюк, Лебедев, 2003]. Большая часть Тувинской котловины выполнена платформенными осадками, известными как Улуг-Хемский угольный бассейн. Он приурочен к северовосточной части Тувинского межгорного прогиба. Отложения межгорного прогиба представлены средне-верхнепалеозойскими орогенными образованиями, представленными вулканогенной формацией нижнего девона и серо-, пестро- и красноцветной мо-лассовой формацией средне-верхнедевонского и нижне-каменноугольного возраста. Эти отложения занимают ложе и ближайшие обрамления Улуг-Хемского угольного бассейна. Образования самого угольного бассейна представлены песчаниками, алевролитами, конгломератами, углями эрбекской свиты, также песчаниками, алевролитами, известняками аргиллитами и углями салдамской свиты. На описываемой территории днища долин, подножия склонов занимают рыхлые четвертичные отложения делюви-ально-пролювиального, эолового и аллювиального происхождения, пески, супеси, глины, суглинки с примесями щебня, гальки и гравийно-галечными смесями. Все вышеперечисленные факторы являются благоприятными для накопления промышленно значимых концентраций полезных компонентов в водах озер. Основное пополнение водных ресурсов озер происходит за счет сезонных атмосферных осадков на водосборной площади озер, а также благодаря разгрузке подземных вод. Климат резко континентальный. Зима холодная, малоснежная, но из-за низкой влажности (75-80 %) морозы легко переносятся. Озера Тувинской котловины. Оз. Хадын (51°21' 183'' с.ш.; 94°30'202'' в.д.) расположено в 45-48 км южнее г. Кызыл, находится на северо-востоке бессточной Хадынской впадины с северо-западным простиранием. По площади является самым большим водоемом на этой впадине. С восточной стороны в озеро впадает р. Хадын. Кроме того, озеро питается атмосферными осадками и глубинными водами, на юго-восточном берегу отмечены лишь следы подземных источников, питающих озеро. Восточный и северный берега пологие, мелкие. Южный склон мелкосопочный (заросшие песчаные дюны), берег озера местами крутой, глубокий. Ближе к восточному берегу имеется островок. В днище озера залегают озерные четвертичные отложения, пестро- и сероцветные песчаники, алевролиты, известняки илеморовской, уюкской свит верхних ярусов среднего девона. Содержание металлов (железа, меди, цинка, свинца, молибдена, сурьмы, алюминия) в воде аномально высокое, превышает содержание в морской воде в десятки и сотни раз (табл. 1). Из микроэлементов: содержание лития ниже, чем в морской воде, т. е. на уровне озер Южной Сибири; цезий, уран, торий превышают уровень содержания в морской воде в несколько десятков раз, вольфрам - более 700 раз. Таблица 1 Геохимический состав воды соленых озер Тувинской котловины, мг/л Table 1 Geochemical composition of water in salt lakes of the Tuva Basin, mg/l Элемент Сватиково (Дус-Хол) Хадын Грязнуха (Каъяк-Хол) Чедер Хаак-Хол Морская вода [ГОСТ. Р 54316-20111 V 0,0100 0,00366 0,0042 0,0061 0,003200 0,003 Cr - - 53 -

Скачать электронную версию публикации