Геохімія фтору у ореольних водах рудних полів південно-східної частини Дніпровсько-Донецького авлакогену
Анотація
Розглянуто геохімічні особливості фтору та можливі його джерела в ореольних водах гідротермальних рудних полів Дніпровсько-Донецького авлакогену (ДДА). Встановлено, що формування ореольних вод відбувається за рахунок взаємодії інфільтраційних вод зони вільного водообміну та вод глибокого формування, що розвантажуються по зонах глибинних розломів. Обґрунтовано, що водна міграція фтору обумовлюється геохімічним типом підземних вод, величиною їх мінералізації, кислотно-лужного (рН) та окислювально-відновлювального (Еh) потенціалів, присутністю елементів – комплексоутворювачів, з якими фтор утворює рухливі комплексні сполуки, тощо. Фтор є типоморфним хімічним елементом підземних вод регіону, широко представленим у водах регіонального фону. Він утворює великі за площею, контрастні гідрогеохімічні аномалії у різних типах гідротермальних рудних полів, які контролюються зонами глибинних розломів – флюоритових, ртутних, поліметалічних та інших. Аномалії елемента формуються і на тих ділянках розломів, де спостерігається процеси сучасного тепломасоперенесення, що проявляються у розвантаженні ендогенних флюїдів і вод на фоні підвищеної напруженості геотермічного поля. Це вказує на вірогідне надходження фтору у ендогенних флюїдних потоках, які супроводжують води глибокого формування на шляху їх висхідної міграції. Найконтрастніші ореоли розсіювання фтору встановлено в зоні гіпергенного вивітрювання флюориту Покрово-Киреєвського родовища та в ореольних водах Микитівського ртутного рудного поля, в породах якого флюоритова мінералізація відсутня. В ореольних водах останнього фтор разом з іншими мікроелементами формує полікомпонентні аномалії і входить до складу гідрогеохімічної асоціації елементів-індикаторів захованого ртутного зруденіння – Hg, As, B, F, (Sb). Зазначені особливості ореольних вод гідротермальних родовищ різних типів можуть свідчити про різні джерела надходження фтору у підземну гідросферу, які пов’язані з генетично протилежними та різноспрямованими процесами: а) гіпергенним геологічним вивітрюванням (вилуговуванням та розчиненням) флюориту інфільтраційними водами – у горизонтальній площині; б) гіпогенним висхідним розвантаженням гіпогенних флюїдів і вод глибокого формування, та – у вертикальному напрямку; в) катіонним обміном у геохімічній системі «порода–вода» за рахунок захоронених порових розчинів осадових порід, які сформувалися у палеозойських та мезозойських морських басейнах і часто вміщують підвищені концентрації фтору.
Завантаження
Посилання
Gavrilenko E.S. (1975). Hydrogeology of the tectonosphere. K., Nauk. Dumka, 195 [in Russian].
Goryainov S.V. (2013). Cenozoic tectonic movements of Eastern Europe. Geology and minerals of the world ocean. 3, 55–56 [in Russian].
Goryainov S.V. (2022). Alpine tectonic movements and salt tectonics of Eastern Ukraine. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University, series "Geology. Geography. Ecology", (56), 67-75 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.26565/2410-7360-2022-56-04
Zhovinsky E.Ya. (1979). Geochemistry of fluorine in sedimentary formations of the southwest of the East European Platform. Kyiv, Nauk. Dumka, 200 [in Russian].
Zhovynskyi E.Ya., Kryuchenko N.O. (2020). Podilsk fluorite zone (middle Transnistria). K., FOP Kravchenko Y.O., 212 [in Ukrainian].
Zhulid V.A. (1978). Phases of tectogenesis and mineralization of the Donbass according to geological and geo-chemical (isotope) data. Geology and geochemistry of ore occurrences of the Donbass and the northern slope of the Ukrainian Shield. K., Naukova Dumka, 81–87 [in Russian].
Suyarko V.G. (1985). Guidelines for the application of the hydrogeochemical method of prospecting for hidden mineralization in the Donbass and the Dnieper-Donetsk depression. Simferopol, MG Ukrainian SSR, 92 [in Rus-sian].
Panov B.S. (1981). Genetic features and search criteria for fluorite mineralization of the Donbass and the Sea of Azov. Fluorite of Ukraine (search criteria). K., Nauk. Dumka, 20–41 [in Russian].
Panov B.S., Suyarko V.G. (1990). Conditions of formation and weathering features of hidden fluorite mineralization of the Pokrovo-Kireevskoye deposit in the Southern Donbass. Geology and exploration, 5, 70–77 [in Russian].
Serdіukova O.O. (2012). Geochemistry of fluorine in underground waters of the Donetsk folded structure. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University, series "Geology. Geography. Ecology", 1033(37), 104–107 [in Ukraini-an]
Serdіukova O.O. (2013). Hydrogeochemical features of fluorine in the zone of hypergenesis of Donbas and some aspects of its influence on the human body. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University, series "Geology. Geography. Ecology", 1084(39), 243–246 [in Ukrainian].
Suyarko V.G., Otreshko A.I. (1988). Hydrogeochemical zoning as a criterion for local forecasting of fluorite miner-alization in the Southern Donbas. Geological Journal, 1, 46–49 [in Russian].
Suyarko V.G. (1988). Geochemical features of underground waters of Donbass. Geochemistry, 5, 738–747 [in Rus-sian].
Suyarko V.G. (2006). Groundwater geochemistry of the eastern part of the Dnieper-Donetsk aulacogen. Kharkiv, V.N. Karazin KhNU, 225 [in Russian].
Suyarko V.G., Ishchenko L.V., Serdіukova O.O. (2017). Geochemical features of halo waters of the main types of hydrothermal mineralization of the Donetsk folded structure. Exploration and environmental geochemistry, 1, 44–51 [in Ukrainian].
Shumlyansky V.A. (1983). Cimmerian metallogenic epoch on the territory of Ukraine. K., Naukova Dumka, 220 [in Russian].
Barnes H.L. (1997). Solubilites of the ore minerals in Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits. 3 th. (ed. H.L. Barnes). New York, Wiley–Interscience, 405.
Bartaschuk O., Suyarko V. (2021). Geodynamics of formation of the transition zone between the Dniper-Donets basin and the Donbas foldbelt. Geodynamics, 1 (30), 25–35. https://doi.org/10.23939/jgd2021.02.053
Bertaux J. L., Vandaele A.C., Korabbev O. et al. (2007). A warm layer in Uenus cryosphere and high–altitude measurements of HF, HCL, H2O and HDO. Nature, 450, 646–649. https://doi.org/10.1038/nature05974
Castorina F., Masi U., Gorello I. (2020). Rare earth element and Sr–Nd isotopic evidence for the origin of fluorite from the Silins vein deposit (southestern Sardinia, Italy). Journal of Geochemical Exploration, 215, 535–552. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2008.04.005
Gonzalez-Partida E., Camprubi A., Carillo-Chavez A. et al. (2019). Giant Fluorite Mineralization in Central Mexi-co by Means of Exceptionally Low, Salinity Fluids: An Unusual Style among MVT Deposits. Minerals, 9 (3),142–151. https://doi.org/10.3390/min9010035
Jardley B.W.D., Banks O.A., Munz L.A. (1992). Halogen composition of fluid inclusion as tracers of crustal fluid behavior. Water. Rock interaction, Kharaka and Maest (edc.), 1137–1140.
Rashid A., Khan S., Zahir S., Jehan S. (2018). Fluoride prevalence in groundwater around a fluorite mining area in the flood plain of the River, Swat, Pakistan. Science of The Total Envizonment, 635, 203-215. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.04.064
Sasmaz A., Sagiroglu A., Javuz F., Akgul B. (2005). Geochemical patterns of the Akdagmadeni (Jozgat, Central Turkey) fluorite deposits and implications. Journal of Earth Sciences. 24 (4), 469-479. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2004.01.003
Sasmaz A., Kryuchenko N., Zhovinsky E. et al. (2018). Major, trace and rare earth elements (REE) geochemistry of different colored fluorites in the Bobrynets region, Ukraine. Ore Geology Reviews, 102, 338–350. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2018.09.014
Stober I., Zhu J., Bucher K. (2002). Water–Rock Reactions in a Barite–Fluorite Underground Mine, Black Forest (Germany). Water Science and Technology Library, book series (Germany), 40, 171–187.
Suyarko V.G., Ishchenko L.V., Gavrilyuk O.V. (2018). Fluid regime and ore water of bitumo-hudrothermal mineral associations in the conditions of Western Donetsk graben. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University, se-ries «Geology. Geography, Ecology», 48, 113–123. https://doi.org/10.26565/2410-7360-2018-48-09
Williams-Jones A.E., Samson I.M., Olivo G. (2000). The genesis of Hydrothermal Fluorite – REE Deposits in the Gallinas Mountains, New Mexico. Economic Geology, 95 (2), 327–341. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.95.2.327
Zandg Z., Li G., Su X., Zhuang X. et al. (2021). Geochemical controls on the enrichment of fluorite in the mine wa-ter of the Shendong mining area China. Chemosphere, 284, 131388. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.131388
