Весеннее месторождение

Большая часть площади принадлежит ортоэлювиальному ландшафту на коре выветривания. И только в южной части участка, вдоль русла реки Аралча и его притока - неоэлювиальный и супераквальный ландшафты на четвертичных делювиально-аллювиальных отложениях. Здесь появляются луговые разности почв. Цепь элементарных ландшафтов завершает русло реки Аралчи (рисунок 5.10).

Осевая, наиболее возвышенная часть участка характеризуется выходом на поверхность коренных пород и коры выветривания по ним. Почвы, находящиеся здесь, маломощны в связи со значительным развитием эрозии. Последняя обнажила почвы вплоть до иллювиального наиболее засоленного горизонта и привела к широкому развитию солонцово-солончаковых пятен. Пятнистость последних объясняется перераспределением влаги - источника солей по элементам микро- и мезорельефа. Процессы эрозии и значительная засоленность ухудшили воднофизические свойства почв и условия произрастания растений. Отдельными пятнами на рассматриваемой части участка прослеживаются высыпки щебня коренных пород, образовавшиеся в ходе выдувания и вымывания более тонких фракций почв.

На большей части площади почвообразующими породами являются также коры выветривания, в значительной степени ожелезненные. Почвы - темнокаштановые, преимущественно солонцеватые, срсднсмощныс. У наследуя состав каолинитовый, реже монтмориллонитовый подстилающих кор выветривания, тонкодисперсная часть рассматриваемых почв представлена смесью этих минералов. Об этом свидетельствуют данные термического анализа (рисунок 5.11) и величины молекулярных отношений окиси кремния к полуторным окислам. Последние резко меняются. В верхних горизонтах почв содержание кремнезема возрастает в два раза, что обусловлено долей перевеянных почв. Об этом же свидетельствуют и данные мсхсостава почв. В гор. В доля физической глины составляет 16,0 %, в гор. С - 60,6 %, т.е. увеличивается в 4 раза. Вниз по профилю возрастает величина скважинности, гигроскопической влажности (таблица 5.23).

Вместе с устойчивой окисью кремния в гор. А накапливается FcO. В гор. С перемещаются более подвижные полуторные окислы алюминия и железа. Содержание АЬОз возрастает в два раза, F2O3 - в пять раз. В нижнем горизонте накапливается СаО - 2,42 % (рисунок 5.11). В нижних горизонтах концентрируются карбонаты и гипсы (таблица 5.24). Увеличение этих соединений вниз по профилю отмечалось и при минералогических анализах. Содержание гумуса по профилю уменьшается резко. В гор. А его мало - 3,52 %, что также следует связать с процессами эрозии. Состав водной вытяжки меняется от сульфатно-кальциевого до сульфат-натриевого. Содержание плотного остатка по профилю выдерживается равномерно, как и величина pH.

В рассматриваемых почвах концентрации глинистых минералов, гидроокислов алюминия и железа, солей в нижних горизонтах почв обуславливает создание адсорбционных и щелочных барьеров для химических элементов. Повышенные кларки концентрации характерны для меди и для кобальта. Наибольшая концентрация меди, цинка, кобальта, молибдена наблюдается с гор. С.

Изучение форм нахождения химических элементов в основных компонентах рассматриваемых почв показало, что с легкоподвижными солями рудные элементы практически не связаны (таблица 5.25). Большая связь наблюдается с труднорастворимыми солями - гипсами и карбонатами. Концентрация подвижных форм химических элементов растет параллельно увеличению солей сверху вниз. С органикой связана незначительная доля подвижной части элементов, и она уменьшается сверху вниз. Наибольшая доля подвижных форм связана с гидроокислами железа. Из прочно связанных форм элемента до 27,9 % приходится на тонкодисперсную фракцию преимущественно каолинитового состава. Большая часть элементов прочно закреплена путем адсорбции, хемосорбции, механического вхождения и других видов связей во всевозможных трещинах, пленках и других проявлениях аутигенных, гипергенных и др. минералов. Вышесказанное относится в равной степени и к меди, и к молибдену. Для последнего характерна тесная связь с гидроокислами железа. С этим соединением тесно ассоциирует никель, ванадий, марганец, цирконий.

u&b ЗЕ* ЗГз IfflDs ЯШ7 I I*

G3’ CZP0 ЕЭК CZ3’» ЕЗМ ИР*

1-ортоэлювиальные ландшафты пенепленов на мезокайнозоиской коре выветривания^ темно-каш таковые почвы; 2-то же темно-каштановые солонцеватые почвы; з-тезке темно-каштановые 6розное степени эродированные почвы; 4 -тоже на маломощном (о-2*) элювий-делювии на мезс кайнозойской коре выветривании, темно-каштановые почвы, 5-то же темно-каштановые солонцеватые почвы; 6-кеезлювиально-супераквалъ ные ландшафты речных долин и местных понижений на четвертичных, делю вио аллювиальных отложениях(2-ю*),на мезо кайнозойской коре выветривании и коренных породах, темно-каштановые солонцеватые почвы; 7-томе луговые почвы; о-аквильные ландшафты; 9-границы ландшафтов; ю-границы поч венных разновидностей; it-пески, супеси, суглинки; 19- мезокайнозоиская кора выветривания; 13 руды а) медные и медно-цинковые сплошные, (в) серный колчедан, в)медные и медно-цинковые вкрапленные; 14-контакт грани в и основных эч><ру-зивов; is- ореол элементов типоморфного комплекса.

Рисунок 5.10 - Ореол элементов типоморфного комплекса в почвенном покрове Весеннего месторождения

А 6-16 си

Проба 41004

В 30-40 см

Проба 41005

41005 О

С 200-210 см

Проба 4X006

Термограммы тонкодисперсной фракции темно-каштановых почв (разрез 72) на участке Весеннего месторождения

Рисунок 5.11 - Термограммы тонкодисперсной фракции темно-каштановых почв (разрез 72) на участке Весеннего месторождения

ПРОФИЛЬ I

КЛАРКИ КОНЦЕНТРАЦИИ И РАССЕЯНИЯ Си. Zr.Pt, В*. Со. Мо

ВАЛОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ М,.ПОЬМ,0>Г.,0>. P.O, 50».М«0.Со0.М,0. tu,0.*,0 «irrcw.i.M •• ? ППП

СОДЕРЖАНИЕ Ca.Mj.No. HC0».Ct.SO4 В ВОДНОЙ ВЫТЯЖКЕ

СОДЕРЖАНИЕ КАРБОНАТОВ. ГИПСА. ГУМУСА. ПЛОТНОГО ОСТАТКА. ВЕЛИЧИНА ,Н « ЕМКОСТИ ПОГЛОЩЕНИЯ

Геохимическая характеристика почв Весеннего медноколчеданного месторождения

Рисунок 5.12 - Геохимическая характеристика почв Весеннего медноколчеданного месторождения

Таблица 5.23 - Водно-физические свойства почв Весеннего месторождения

№ разреза

№ пробы

Генетический горизонт

Глубина, см

Содержание фракций в % от абсолютно сухой почвы

Объемны й вес, г/см3

Удельный вес, г/см3

Скважность %

Гигроскопическая влага, %

1-0,25

0,25-0,05

  • 0,05
  • 0,01

0,01 0,005

  • 0,005
  • 0,001

<0.001

<0.01

Потеря от дроблени я

71

41001

А

0-15

0,7

50,6

19,2

5,0

6,7

17,8

29,5

3,5

-

-

-

2,40

41002

В

24-34

2,2

41,5

22,5

5,3

8,5

20,0

33,8

3,4

-

-

-

8,11

41003

С

70-80

0,1

35,6

20,9

12,9

11,2

19,3

43,4

12,8

-

-

-

3,29

72

41004

А

6-16

5,0

71,7

7,3

0,4

4,3

11,3

16,0

2,6

1,7

2,5

34,0

0,95

41005

В

30-40

5,1

69,0

3,8

3,4

4,0

14,7

22,1

0,3

0,9

3,1

71,0

3,01

41006

С

200-210

5,3

32,0

2,1

29,8

7,1

23,7

60,6

7,4

-

2,6

-

2,02

41007

С

1200

0,4

6,9

43,3

6,5

23,1

19,8

49,4

2,2

-

-

-

2,10

73

41008

А

5-15

4,6

66,1

7,2

9,2

2,9

10,0

22,1

2,8

-

-

-

0,98

41009

В

30-40

4,6

42,8

11,2

0,6

1,4

9,4

11,4

2,4

-

-

-

0,82

41010

С

110-120

5,4

68,2

15,1

0,3

1,3

9,7

11,3

2,0

-

-

-

0,91

264

Таблица 5.24 - Содержание гумуса, карбонатов, гипса, состав поглощенных оснований, значение pH в почвах Весеннего месторождения

№ разреза

№ проб

Генетический горизонт

Глубина, см

Содержание, %

Состав поглощенных оснований в мг.экв. на 100 г/н

Значение pH

гумуса

карбонатов

гипса

Са

Mg

Z

71

41001

А

0-15

6,53

н/обн.

-

-

-

-

6,8

41002

В

24-34

3,31

н/обн.

-

-

-

-

6,8

41003

С

70-80

0,77

3,2

-

-

-

-

7,0

72

41004

А

6-16

3,52

н/обн.

-

8,80

1,76

10,56

6,8

41005

В

30-40

2,90

н/обн.

-

10,0

3,64

13,64

7,0

41006

С

200-210

0,46

1,3

-

-

-

-

6,8

41007

С

1200

-

н/обн.

0,077

-

-

-

6,6

73

41008

А

5-15

4,66

н/обн.

0,047

-

-

-

6,8

41009

В

30-40

2,95

н/обн.

0,16

-

-

-

6,9

41010

С

110-120

0,51

н/онб.

0,052

-

-

-

6,9

265

Для сопоставления были использованы маломощные разности почв, фрагментарно развитые на участке. Не останавливаясь на их морфологическом описании и результатах аналитических исследований, ограничимся характеристикой минерального состава и форм нахождения химических элементов в этих почвах.

Преобладающими в скелете являются кварц и лимонит. С последними тесно связаны марганцевистые минералы, но количество их резко ограничено. Из постоянно присутствующих минералов отметим эпидот. Реже встречаются силлимонит, рутил, кианит. Из характерных минералов для почв данного месторождения следует отметить хромит. Повышенное содержание хрома повсеместно отмечается в почвах участка.

В шлифах этих почв подтверждается смешанный состав глинистой массы, занимающий до 70-80 % поля и состоящий из каолинита, гидрослюды и монтмориллонита. В алевритовой части преобладает сильно разрушенный кварц, среди рудных минералов - лимонит, магнетит, лейкоксен. До 20 % поля занимает органическое вещество в виде редких крупных обрывков растительных тканей и главным образом - аморфного темно-бурого вещества. Широко распространены поры округлой формы, выполненные каолинитом, по периферии - тонкозернистым кальцитом; в отдельных случаях они полностью представлены агрегатами кальцита. Кальцит в разнообразных модификациях занимает до 5 % площади шлифа. Прослеживается ожелезнение массы. Распределение подвижных частей меди и молибдена (таблица 5.26) в маломощных почвах во многом аналогично вышерассмотренному. Значительная облегченность мехсостава и преобладания среди минералов распыленного кварца сказалось на доле элементов, закрепленных в тонко дисперсной части. Доля меди не превышает 19,6 % от валового. Для молибдена характерна более высокая степень связи с солевыми новообразованиями, особенно в нижних горизонтах разреза.

Таблица 5.25

Распределение меди и молибдена в основных компонентах темно-каштановых среднемощных почв (разрез 72) на участке Весеннего месторождения, в % от валового содержания

Элемент

Горизонт

Глубина, см

Валовое содержание в исходной пробе 10’3%

Подвижная часть переходящая в вытяжки, преимущественно из:

Закрепленная часть в отставке после вытяжек

почвенных растворов

солевых новообразований

органических соединений

гидроокислов железа

В тонкодисперсной фракции

В грубодисперсной фракции

Медь

А

6-16

8,9

0,0

0,7

0,4

3,9

11,3

83,7

В

30-40

11,0

0,1

0,2

3,3

27,9

67,4

С

200-210

9,4

0,0

1,3

0,1

1,7

11,7

86,2

Молибден

А

6-16

0,2

0,0

-

2,3

4,1

20,0 | 73,4

В

30-40

-

0,0

-

0,8

2,2

Всего 97,0

С

200-210

0,2

0,0

2,5

0,6

4,1

Всего 92,8

Таблица 5.26 - Распределение меди и молибдена в основных компонентах темно-каштановых

маломощных почв (разрез 78) на участке Весеннего месторождения, в % от валового содержания

Элемент

Горизонт

Глубина, см

Валовое содержание в исходной пробе 10’3%

Подвижная часть переходящая в вытяжки, преимущественно из:

Закрепленная часть в отставке после вытяжек

почвенных растворов

солевых новообразований

органических соединений

гидроокислов железа

Втонкодислерсной фракции

В грубодисперсной фракции

Медь

А

0-3

3,0

0,1

0,2

1,1

1,7

12,9

83,6

В

5-15

3,0

0,0

0,7

0,9

2,1

19,6

76,7

С

20-30

2,0

0,0

0,6

0,1

1,6

14,0

83,7

Молибден

А

0-3

0,2

0,2

2,5

3,6

4,1

Всего 89,8

В

5-15

0,3

-

1,8

-

3,3

16,0

88,9

С

20-30

0,2

0,1

4,4

-

14,2

32,2

49,1

267

Значительная доля связана с органикой - до 3,6 %. Сверху вниз параллельно росту окисного железа по профилю растет доля связанного с ним молибдена.

Все незначительные понижения в рельефе подстилающих пород (коры выветривания) перекрыты маломощным песчано-суглинистым материалом, вероятно эолового происхождения. Рельеф кровли коры выветривания значительно изрезан и в силу этого контуры распространения рассматриваемых образований имеют сложное строение. На этих породах развиваются темно-каштановые среднемощные солонцеватые почвы.

В отличие от ранее рассмотренных почв на возвышенных частях, подверженных сильной эрозии, в этих почвах мехсостав более тяжелый, но сохраняется супесчаным. Содержание физической глины растет от гор. А, где ее 29,5 % до 43,4 % - в гор. С. Параллельно увеличивается гигровлага. Карбонаты в этих почвах появляются с 80 см и глубже. Состав водной вытяжки меняется от сульфатно-кальциевого до гидрокарбонатно-магниевого. Большинство компонентов в этих почвах, за исключением карбонатов, распределяется по профилю равномерно. Кроме слабого щелочного, других геохимических барьеров здесь ожидать не приходится. С распределением карбонатов хорошо коррелирует, из рассматриваемого комплекса элементов — цинк. Он накапливается преимущественно в гор. С. Распределение остальных элементов менее четкое.

Формирование почвенного покрова рассматриваемого участка шло длительное время, соизмеримое с четвертичным. Столь длительному периоду их формирования противоречат материалы морфологического описания и сведения о составе почв, приведенные выше. Но эта кажущаяся молодость почв является следствием непрерывного подъема территории и ксеротермического климата на рассматриваемом отрезке времени. Эти природные процессы регионального плана в условиях данной площади усугублялись воздействием сил ветровой и водной эрозии. Указанные явления определяли не только минеральный облик рассматриваемых почв, но и их солевой состав. Процессы выветривания привели к переходу массы солей из разрушенного субстрата в почвенный покров. Климатические условия и эрозионные процессы усилили засоление почв. Этому же способствовал и более высокий уровень стояния цэунтовых вод в прошлом, принесших значительные массы солей в почвенный профиль. В этом же направлении воздействовали и атмосферные осадки.

В конечном счете это обусловило широкое развитие комплексов солонцеватых почв. В рассматриваемом почвенном покрове в судьбе химических элементов должны играть роль преимущественно минеральные и солевые компоненты почв. Такие компоненты, как органика, играют сугубо подчиненную роль. Сказанное достаточно надежно подтверждается приведенными выше материалами по формам нахождения химических элементов в почвах.

В почвенном покрове участка установлено присутствие всего рассматриваемого комплекса элементов. Параметры распределения меди, цинка, свинца, кобальта (таблица 5.27) свидетельствуют об их значениях, близких к кларкам. Положение изучаемого участка в приконтактовой зоне, нивелирующие процессы при почвообразовании, особенно в условиях интенсивной ветровой эрозии, обусловили близость фоновых значений меди, цинка, свинца в почвах, развитых над диабазами и гранитоидами. Существенно различаются валовые значения кобальта. Большая разница в величинах дисперсии элементов в почвах над различными породами привела к значительному различию аномальных величин. Так, для меди, имеющей одно и тоже фоновое значение 5*10*J%, величина Сз составляет над диабазами 11,0*10'3%, над гранитоидами - 75,0*10'3%.

Коэффициенты аномальности всех рудных элементов низкоаномальные (таблица 5.28). Наибольший коэффициент свойственен молибдену -3,0, для остальных он нс превышает - 2,0. Концентрация молибдена в почвенном покрове объясняется способностью мигрировать в щелочной обстановке, господствующей на участке (для мышьяка коэффициент аномальности нс подсчитывался). Условия для миграции других элементов комплекса в почвенном покрове ограничены. В нижлежащих средах - в отложениях мезокайнозоя, в породах палеозоя коэффициент аномальности выше.

Медь и цинк - основные рудообразующие элементы также как и в других средах рассматриваемого участка, создают в почвенном покрове площадные ореолы максимальных размеров. Ореолы этих элементов оконтуривают всю рудоносную зону с севера на юг. На прилегаемом рисунке 5.10 они реконструированы путем препарирования эоловых образований. Последние при всей своей малой мощности, но высокой экранирующей способности, резко искажает и осложняют морфологию ореолов в почвенном покрове. Ореолы меди и цинка, оконтуренные по изовсроятностной линии Ci, имеют простое строение. Для ореола меди характерно увеличение концентрации до Cj над рудным телом 1,2- максимально приближенных к поверхности. По мере погружения кровли палеозоя и верхней выклинки рудных тел на юг, ореол меди сужаегся и перед долиной реки исчезает совсем. Далее ореол можем проследить только по коре выветривания. Ореолы цинка, в связи с более высокой миграционной способностью элемента в рассматриваемой обстановке, устанавливаются под южной выклинкой рудного тела 3 в центральной части участка. Здесь следует оговорить, что приведенная рисовка отдельных рудных тел является чисто условной и обусловлена степенью разбуренности участка.

Свинец и барий, характерные для надрудного среза медноколчеданных месторождений, в силу ограниченной миграционной способности, создают или ограниченные по площади, ореолы (ореолы свинца в три раза меньше ореолов меди) или вообще проявляются только в отдельных точках - барий. По продуктивности ореолов эта разница еще более ощутима, соотношение продуктивностей ореолов меди и свинца достигает значения 6. Единичными точками представлены мышьяк и серебро. Видимо, кроме прочего, причиной тому служит чувствительность спектрального анализа, составляющая соответственно ЗО*1О'3% и 0.03*10 ’%.

Ореолами элементов, характерных для подрудного среза кобальта и молибдена, еще в большей степени свойственны малые размеры. Об этом свидетельствуют данные отношений кобальта и молибдена. Ореолы молибдена, в силу высокой миграционной способности элемента, прослеживаются над перекрытыми рудными телами в центральной части участка.

Запасы рассмотренных элементов в почвенном покрове пропорционально размерам их ореолов колеблются от 3,03 т меди до 0,008 т молибдена. Эти величины на несколько порядкой ниже аналогов в породах палеозоя, отложениях мезокайнозоя, в связи с различием в объемах несущих сред.

В целом ореолы рудных элементов в почвенном покрове отбивают рудоносную зону и в случае встречи более эродированных рудных тел, сами тела. Морфология ореолов в почвенном покрове, после их реконструкции, более простая по сравнению с аналогами в мезокайнозойских отложениях и особенно породах палеозоя. Это обусловлено закономерностями рассеяния рудного вещества под воздействием гипергенных процессов.

История формирования ореолов в почвенном покрове соизмерима с четвертичным временем и характеризуется относительным однообразием в силу существующей геологической обстановки и ксерометрических климатических условий. Наиболее древними и сохранившимися следует считать ореолы в центральной осевой части участка. Здесь под воздействием преимущественно ветровой эрозии шло непрерывное обновление ореолов за счет вскрытия более глубоких горизонтов почв.

Таблица 5.27 - Параметры распределения элементов в почвенном покрове Весеннего месторождения, 10’3%

Медь

Цинк

Свинец

Кобальт

Сф

С1

с2

С3

Z

Сф

С1

с2

Сз

Z

Сф

С2

С2

Сз

Z

Сф

С1

С2

Сз

Z

Над диабазами

5,0

6,5

8,5

11,0

1,3

6,0

7,8

10,2

13,2

1,3

2,1

2,9

4,2

6,0

1,4

3,0

5,4

9,7

17,4

1,8

Над гранитами

5,0

12,5

31,0

75,0

2,5

5,0

12,5

31,0

75,0

2,5

2,5

4,2

7,2

12,5

1,7

1,5

2,6

4,5

7,8

1,7

Таблица 5.28 - Основные характеристики ореолов в почвенном покрове Весеннего месторождения

Наименование

Един, изм.

Медь

ЦИНК

Свинец

Барий

Мышьяк

Серебро

Кобальт

Молибден

Максимальное аномальное содержание

10’3%

7,0

70,0

3,0

50,0

30,0

сд.

6,0

0,5

Коэффициент аномальности

-

1,4

11,2

1,5

1,4

-

-

2,0

3,0

Площадь ореола на уровне минимальноаномального содержания

м2

142,920

87,280

48,800

ед.точ.

ед.точ.

ед.точ.

8,000

30,640

Продуктивность

м2

233,0

204,0

44,0

-

-

-

19,2

6,8

Мощность ореола на уровне их минимальноаномального содержания

м

1,0

1,0

1,0

-

-

-

1,0

1,0

Запасы

т

3,03

2,65

0,57

-

-

-

0,25

0,08

272

Рудное тело

Ореолы 6 линиях Еероятнсстяых. содержаний

Рисунок 5.13 - Ореолы Си, Zn, РЬ, Ва, Мо, Со в почвенном покрове медноколчеданных месторождений Оренбургского Урала

В то же время более пониженные участки перекрывались эоловым материалом и здесь, благодаря почвообразовательным процессам, за счет подтягивания грунтовых вод шло омоложение ореолов за счет перекачивания рудных элементов из перекрытых горизонтов рыхлого покрова. Этот процесс продолжался весь рассматриваемый отрезок времени, постепенно усиливаясь, и достиг своего максимума к настоящему моменту, когда размеры процессов ветровой розии достигли кульминационного момента за счет производственной деятельности человека.

Как и в вышерассматриваемых природных средах ореолы в почвенном покрове местрождения Весеннее существенно различаются по размерам таковых Южно-Гайского месторождения (рисунок 5.13).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >