РТУТЬ И ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС

Изучение поведения ртути на геотермальных месторождениях областей современного вулканизма традиционно связано с решением задач поискового характера: обнаружением и трассированием проницаемых зон, выделением термоаномалий и т.п. [Трухин и др., 1986].

1

Рис. 1. Характер распределения ртути в разрезе высокотемпературного геотермального месторождения, по работе: (Трухин и др., 1986).

Считается, что практически вся ртуть из вмещающих пород под воздействием аномально высокого конвективного теплового потока отгоняется из недр месторождений и накапливается в тонком слое приповерхностных аргиллизированных пород, Рис. 1.

Нами было показано, что на высокотемпературном этапе развития гидротермально-магматической системы ртуть может создавать аномально высокие концентрации в трещинно-брекчиевых зонах по всему геологическому разрезу до глубины более 1.0 – 1.5 км (Рис. 2), а по мере эволюции системы основная масса ртути постепенно (?) транспортируется к дневной поверхности [Рычагов, Степанов, 1994].

2

Рис. 2. Опорный геологический разрез геотермального месторождения Океанское, литологическая колонка скважины 54. В правой части колонки показано распределение концентраций ртути в породах (точки) и монофракциях пирита (крестики).

Одновременно происходит локализация зон миграции ртути в центральных частях систем и месторождений (Рис. 3) и потеря связи ее потока с глубинными (вероятнее всего — магматическими) источниками. Такое поведение Hg в современных геотермальных условиях, а также корреляция распределения ртути с Au, Ag, Pb, Cu, Zn и др. элементами на определенных участках структуры гидротермально-магматических систем позволяет обратить внимание на Hg, как возможный индикатор механизмов формирования температурных и геохимических барьеров в зоне гипергенеза геотермальных месторождений.

3

Рис. 3. Блоковое строение геотермального месторождения Океанское (о-в Итуруп) и распределение ртути на дневной поверхности в почвенно-пирокластических отложениях. Аномально высокие концентрации ртути приурочены к осевым зонам горстов и границам блоков.

В результате продолжения исследований показано распределение ртути во всех типах твердых отложений, представленных в зоне гипергенеза геотермальных месторождений Южной Камчатки: горных породах, метасоматитах, почвах и почвенно-пирокластическом чехле, донных отложениях, гидротермальных глинах, кремнистых осадках и сульфидах железа [Рычагов и др., 2008, 2009], (Рис. 4). Содержание ртути колеблется от фоновых для Курило-Камчатского региона (1.0 – 1.5 х 10-6%) – в неизмененных горных породах, до высоких и ураганных значений (n x 10-2%) в гидротермальных глинах и мономинеральных пробах пирита. Получены данные об источниках, условиях миграции и механизмах концентрирования ртути.

4

Рис. 4. Диаграмма распределения ртути на 4-х наиболее изученных геотермальных месторождениях Южной Камчатки: ПАУЖ – Паужетское, Н-КОШ – Нижне-Кошелевское, МУТН – Мутновское, ПРТ – Паратунское.

Показано, что ртуть поступает на дневную поверхность в составе глубинного гидротермального потока и концентрируется на термодинамических барьерах в гидротермальных глинах, кремнистых осадках (силикагеле) и почвах, обладающих повышенной соленостью за счет отложения в них из пароводяной смеси кремнезема, сульфатов и др. соединений, Фото 1, Фото 2, а, б. Хорошими сорбентами ртути в геотермальных условиях при атмосферном давлении и температурах от 200С до 1200С являются новообразованные сульфиды железа (пирит), силикатный гель и торф, образующийся на поверхности месторождений вследствие захоронения остатков растительности под кремнистыми осадками. Вероятно, уровень концентрации ртути в твердых отложениях и характер ее распределения в зоне гипергенеза геотермальных месторождений – указывают на мощность и возможную глубину залегания источника тепла.

Вероятно, это лишь одна сторона проблемы, поскольку авторский коллектив не исследовал поведение ртути в гидросфере и атмосфере, что также имеет немаловажное значение для понимания геохимии ртути.

f1

Фото 1. Полигон по изучению условий концентрирования ртути в современных кремнистых отложениях (плащ «гейзеритов» от скважины R-120).

2

а

3

б

Фото 2, а. Проходка скважины – шурфа в кремнистых отложениях с отбором проб на определение содержания Hg, Au, Ag и др. элементов,б. Проходка скважины – шурфа в кремнистых отложениях с отбором проб на определение содержания Hg, Au, Ag и др. элементов
Запись опубликована в рубрике VIDEO. Добавьте в закладки постоянную ссылку.