Features of trace elements in the groundwater of the Bakchar iron ore deposit (Tomsk Oblast) | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta – Tomsk State University Journal. 2015. № 398.

Features of trace elements in the groundwater of the Bakchar iron ore deposit (Tomsk Oblast)

The article investigates the spatial distribution, geological and hydrogeological conditions, chemical composition of ferriferous groundwater of the Middle Ob basin. From the depths of 10-30 m, and even of 2-5 m in the bogs, the groundwater is enriched with iron everywhere. Its content quite often reaches 30-40 mg/l. Major factors and regularities of such a distribution of iron in the water are known; it is more complicated to deal with the sources and mechanisms of accumulation of this element in the water. To identify these problems, since 2008, the authors have studied the specific conditions for the formation of iron-containing water using thermo-dynamic calculations of processes in the system "water - rock" in the territory of the Middle Ob basin (Tomsk Oblast). The most interesting is the area of Bakchar where one of the largest iron ore deposit in the world, the Bakchar iron ore deposit, is located. The groundwaters of the Quaternary and Paleogene deposits are fresh, neutral and weakly alkaline, hydrocarbonate calcium and calcium-magnesium. This water is enriched not only with Fe but also with Mn, their concentration reaches 10 mg/l and 0.5 mg/l. The waters of the Upper Cretaceous sediments have greater salinity. There is a change in the composition of water from calcium bicarbonate to sodium bicarbonate (soda), which explains the large variations in the stiffness. Relatively higher-lying waters are characterized by high alkalinity. The content of Fe and Mn in the water is reduced. All this confirms the high washed-out character of the geological structures in the region. Practically all the groundwater circulating above the ore deposit, contains high concentrations of Fe ions. Below the ore deposit at a depth of 390 m the concentration of Fe in the water decreases by 6 times from the average, but only by the data of one well. Trace elements of the groundwater in the territory of the Bakchar iron ore deposit is investigated in detail. From the 64 studied elements Ca, Fe, Sr, Mn, P and rare cases of Na, As, B, Li, Ni, La have a high content in the water. Zn, Ti, Ni, Cr, Mo, Pb, Y, V, Cu, Ge, Ga, Zr, Cs, Sb have lower values. Nb, Cd, Sn, Ce, Pr, Sm, Nd, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, W, Tl, Bi are below detection limits. In deeper waters there is an increase in the content of Na, K, Li, B, V, Cr, As, Sr, Mo, Sb and a decrease in the concentration of Ca, Fe, Si, Mn, Zn. The sources of chemical elements are aluminosilicate rocks which developed in the territory: sands and clays of the marine genesis. Depending on the features of the geochemical environment (pH, Eh, organic matter and others), there is an accumulation of some elements. Part of elements, on the contrary, leaves the water to become secondary sediments. Elements are redistributed between rock and water. In ores, for example, such elements as V, Ti, Zn, Mo, Cr, Sb, Cu, Pb, Ni, Sc, Ge, Be, Zr, Y, U, Th, Au are concentrated, their content in the water is low or average. Ca, Na, Sr, B, Li are concentrated in the water, and their content in the rock is sharply low. Fe, Mn, P,As are well concentrated in water and in ores. This work was supported by the RSF grant no. 15-17-10009.

Download file
Counter downloads: 227

Keywords

микроэлементы, Бакчарское железорудное месторождение (узел), геохимия подземных вод, geochemistry of groundwater, Bakchar iron ore deposit, trace elements

Authors

NameOrganizationE-mail
Ivanova Irina S.Institute of Ecological Problems of the North UroRAS (Arkhangelsk); SB RAS (Tomsk); Tomsk Polytechnic UniversityIvanovaIS_1986@mail.ru
Lepokurova Olesya E.SB RAS (Tomsk); Tomsk Polytechnic UniversityLepokurovaOY@ipgg.sbras.ru
Всего: 2

References

Ермашова Н.А., Никонов Б.С. Отчет гидрогеохимической партии по работам за 1976-1982 гг. Обобщение материалов по химическому составу питьевых подземных вод в связи с повышением содержания в них железа, марганца и других, специфических для региона компонентов в пределах юго-восточной части Западно-Сибирского артезианского бассейна. ОФТГГП, 1982. 490 с.
Бакшеев Н.А. Потенциальная рудоносность поздненеоплейстоценовых отложений Западной Сибири // Геология, геофизика и минераль ное сырье Сибири : матер. 1-й науч.-практ. конф. Т. 1 [Текст] / отв. ред. С.П. Зайцев. Новосибирск : СНИИГГиМС, 2014. С. 13-16.
Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. М. : Недра, 1998. 366 с.
Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. 2-е изд., доп. М. : ЦентрЛитНефтеГаз, 2012. 672 с.
Льготин В.А., Савичев О.Г., Макушин Ю.В., Камнева О.А. Долгосрочная изменчивость химического состава подземных вод Томской области // География и природные ресурсы. 2012. № 1. С. 74-79.
Асочакова Е.М., Коноваленко С.И. К геохимии оолитовых и болотных железистых руд Томской области // Вестник Томского государ ственного университета. 2010. № 341. С. 222-225.
Рудмин М.А., Мазуров А.К., Рубан А.С. Морфология и вещественный состав железных руд Бакчарского рудопроявления (Томская область) // Фундаментальные исследования. 2014. № 11.С. 1323-1327.
Гринёв О.М., Григорьева Е.А., Бу Е.А., Тюменцева Е.П. Геолого-геохимические особенности основных типов руд Бакчарского железорудного месторождения // Нефть, газ, геология. Экология: современное состояние, проблемы, новейшие разработки, перспективные исследования : материалы круглых столов. Томск : Изд-во ТПУ, 2010. С. 129-149.
Карепина К.В., Домаренко В.А., Рихванов Л.П. Редкие и радиоактивные элементы в железных рудах Западно-Сибирского железорудного пояса на примере Бакчарского узла (Томская область) // Вестник науки Сибири. 2012. № 5 (6). С. 29-35.
Здвижков М.А. Гидрогеохимия Васюганского болотного массива : автореф. дис. канд. геол.-минер. наук. Томск : Том. политехн. ун-т, 2005. 23 с.
Асочакова Е.М., Коноваленко С.И. Геохимические особенности железных руд Бакчарского месторождения (Западная Сибирь) // Вестник Томского государственного университета. 2007. № 305. С. 219-222.
Мазуров А.К., Боярко Г.Ю., Ананьев А.А., Емешев В.Г. Перспективы освоения железорудных месторождений Томской области // Мине ральные ресурсы России. Экономика и управление. 2005. № 5. С. 16-20.
Шварцев С.Л., Рыженко Б.Н., Алексеев В.А. и др. Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода - порода. Т. 2. Система во да - порода в зоне гипергенеза. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2007. 389 с.
Лепокурова О.Е., Иванова И.С. Геохимия подземных вод района Бакчарского железорудного месторождения (Томская область) // Вест ник Томского государственного университета. 2011. № 353. С. 212-216.
Видяйкина Н.В. Обеспечение экологической безопасности при использовании сельским населением подземных вод для питьевых целей (на примере Томской области и Ханты-Мансийского автономного округа) : дис.канд. геол.-минер. наук. Томск : Том. политехн. ун-т, 2010. 163 с.
Иванова И.С. Железосодержащие подземные воды юго-восточной части Среднеобского бассейна : дис.канд. геол.-минер. наук. Томск: Том. политехи. ун-т, 2013. 180 с.
Иванова И.С., Лепокурова О.Е., Покровский О.С., Шварцев С.Л. Железосодержащие подземные воды верхней гидродинамической зоны центральной части Западно-Сибирского артезианского бассейна // Водные ресурсы. 2014. Т. 41, № 2. С. 164-179.
Иванова И.С., Лепокурова О.Е., Шварцев С.Л. Железосодержащие воды Томской области // Разведка и охрана недр. 2010. № 11. С. 58-62.
Ермашова Н.А. Железистые воды юго-востока Западно-Сибирского артезианского бассейна // Геология, гидрогеология и инженерная геология Западной Сибири : сб. науч. тр. Тюмень : ТюмИИ, 1982. С. 3-10.
 Features of trace elements in the groundwater of the Bakchar iron ore deposit (Tomsk Oblast) | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta – Tomsk State University Journal. 2015. № 398.

Features of trace elements in the groundwater of the Bakchar iron ore deposit (Tomsk Oblast) | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta – Tomsk State University Journal. 2015. № 398.

Download full-text version
Counter downloads: 1044