книги из ГПНТБ / Материалы к Совещанию по геохимии гипергенеза, ноябрь 1964 г. (тезисы докладов)

К числу районов с условиями, наиболее благоприят­ ными для проведения геохимических поисков, относятся северо-западная и юго-восточная (Приазовская) части Украинского кристаллического щита, Донбасс и горные районы Украины — Карпаты и Крым. Площадь этих районов составляет только 15% всей площади Украины.

Большая часть территории Украины и Молдавии (85% общей площади) характеризуется неблагоприят­ ными условиями ведения геохимических поисков. В ком­ плексе с другими поисковыми методами некоторые из них могут быть применены на отдельных участках, вы­ бор которых обусловливается перспективностью нахож­ дения в их пределах рудных месторождений и локаль­ ным изменением факторов, определяющих формирование вторичных ореолов рассеяния.

Районы с наиболее благоприятными условиями веде­ ния геохимических поисков относятся к числу наиболее перспективных. В их пределах известны месторождения

ирудопроявления железа, меди, никеля, хрома, ртути, полиметаллов, золота и алюминия в коренном залегании

ивторичные образования титана, циркония, некоторых редких и рассеянных элементов в россыпях.

Опытные работы, проведенные в районах с наиболее благоприятными условиями, показали, что в их пределах возможно применение практически всего комплекса гео­ химических методов. Эти работы позволили наметить не­

которые предварительные данные для районирования, в частности по фоновым содержаниям металлов в почвах, природных водах и золах растений, установить характер их распределения в рыхлом четвертичном покрове, а так­ же в отдельных случаях провести проверку геохимиче­ ских методов на известных месторождениях.

Институт геологических наук АН УССР

Р. Л. ПАТЕНТ

ОСОДЕРЖАНИИ ЙОДА, МЕДИ, МАРГАНЦА

ВПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ

На современном уровне знаний эндемический зоб рас­ сматривается в аспекте учения о биогеохимических про­ винциях, поэтому в настоящее время проявляется большой интерес к изучению наряду с йодом целого ряда

ПО

других микроэлементов, которым придают большое зна­ чение в этиологии и патогенезе эндемического зоба.

Исследована 561 проба пищевых продуктов из 76 на­ селенных пунктов, расположенных в 13 районах БССР. Среднее содержание йода во всех видах продуктов пи- _ тания низкое — 4 • 10~7— 1,46 *10—5у% на сырое веще­ ство. Особенно низким содержанием йода характеризу­ ются картофель и овощи.

Пока не найдена корреляция между содержанием йода в пищевых продуктах из районов с резкой степенью пораженности эндемическим зобом.

Исследовано на содержание меди 257 проб пищевых продуктов растительного и животного происхождения из 22 населенных пунктов, расположенных в 4 районах БССР с разной пораженностью населения эндемическим зобом. Содержание меди в пересчете на сырое вещество составляет 2,68 • 10-5 (овощи, молоко, яйца куриные) — 7,5- 10~4у% (зерновые и бобовые культуры).

Зерновые культуры, а также овощи, выращенные в условиях Белоруссии, отличаются сравнительно низким содержанием меди по сравнению с данными, получен­ ными авторами в других республиках. Полученные нами данные указывают на отсутствие связи между интенсив­ ностью зобной эндемии и содержанием меди в пищевых продуктах.

На содержание марганца исследовано 200 образцов разных пищевых продуктов из тех же районов. Самое низкое содержание его найдено в молоке— 8,7 • 10~5y% на сырое вещество. В зерновых культурах содержание марганца составляет 2,53 • 10~3 — 5,24 • 10_3у%.

Намечается разница в содержании марганца в неко­ торых пищевых продуктах из районов с разной поражен­ ностью населения эндемическим зобом — более высокое его содержание наблюдается в менее пораженных ра.йонах.

Белорусский научно-исследовательский санитарно-гигиенический институт

Е. И. СОКОЛОВА

ОКОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ЖЕЛЕЗА И АЛЮМИНИЯ

СНИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫМИ ОРГАНИЧЕСКИМИ

КИСЛОТАМИ

Наряду с возможной миграцией железа и алюминия в природных водах в виде коллоидных растворов боль­

111

шую роль играет передвижение этих элементов в виде комплексных органо-минеральных соединений. Многие природные органические кислоты способны образовы­ вать с некоторыми металлами, в частности с железом и алюминием, внутрикомплексные подвижные соединения, именуемые хелатами. В последнее время в связи со спор­ ным генезисом некоторых бокситовых месторождений и для понимания процессов формирования кор выветрива­ ния и бокситообразования особый интерес представляет вопрос о роли природных органических кислот при вы­ ветривании ферри- и алюмосиликатов в мобилизации железа и алюминия, освобождающихся при разложении силикатов посредством процессов хелатизации, и в даль­ нейшем передвижении этих элементов в виде хелатов.

В докладе рассматриваются два вопроса: о возмож­ ности образования внутрикомплексных соединений при взаимодействии низкомолекулярных органических кис­ лот с солями железа и алюминия и о возможности обра­ зования комплексных органических соединений при взаи­ модействии этих же кислот с минералами.

Изучалось действие 0,05 н. растворов лимонной, вин­ ной, янтарной и аспарагиновой кислот на сернокислые растворы двух- и трехвалентного железа и алюминия той же нормальности, а также на минералы. Во всех опытах соблюдались постоянная концентрация хелатизаторов и различные концентрации металлов (Fe и А1), колеблю­ щиеся от нескольких сот до 0,1 мг/л. Эксперименты ста­ вились в условиях комнатной температуры и атмосфер­ ного давления в кислой среде с pH от 1 до 3. Раство­ ры, состоящие из смеси органической кислоты и соли металла, анализировались с качественной стороны на выявление комплексных соединений железа и алю­ миния.

В кислых средах с pH от 1 до 3 различные органиче­ ские кислоты обладают неодинаковой комплексообразу­ ющей способностью по отношению к железу и алюми­ нию. Наилучшими комплексообразующими агентами как в отношении железа, так и особенно в отношении алю­ миния являются лимонная и винная кислоты, дающие в указанных интервалах pH хорошо выраженные комплек­ сы этих металлов. При этих же условиях янтарная и ас­ парагиновая кислоты дают с железом и алюминием очень слабые комплексы. Оксикислоты образуют одина-

112

к о е ю хорошо выраженные комплексные соединения как с трехвалентным, так и с двухвалентным железом.

Образование комплексных соединений органических кислот с железом и алюминием зависит от концентрации металлов в растворах и от pH среды. Чем меньше кон­ центрация, тем более благоприятные условия для обра­ зования комплекса и тем подвижнее этот комплекс. Полученные комплексные соединения железа устой­ чивы в кислой среде и обладают хорошей подвижностью в интервалах pH от 1 до 5, после чего подвижные ком­ плексы заменяются неподвижными комплексными соеди­ нениями. Устойчивость алюминиевого анионного комп­ лекса наблюдается как в кислых, так и в щелочных по­ лях, что, очевидно, связано с амфотерными свойствами этого элемента.

Полученные в результате экспериментальных иссле­ дований органо-минеральные соединения имеют характер подвижного анионного комплекса, по-видимому, типа хелатов.

При действии лимонной, винной, янтарной и аспара­ гиновой кислот на нефелин, роговую обманку и хлорит подтвердились имеющиеся литературные данные о том, что степень разложения минералов под влиянием органи­ ческих кислот различна: наиболее легко разлагается не­ фелин, затем роговая обманка и труднее всего — хлорит. Само разлагающее действие кислот на минералы по своей силе неодинаково: оксикислоты разлагают минералы до­ статочно интенсивно, а янтарная и аспарагиновая кис­ лоты менее энергично. Во всех случаях железо извлека­ ется из минералов значительно более активно, чем алюминий. Время воздействия органических кислот на минералы оказывает заметное влияние на процесс раз­ ложения.

Перешедшие из минералов в раствор железо и алю­ миний частично или полностью находятся в виде комп­ лексных соединений с органическими кислотами. С оксикислотами эти соединения выражены значительно лучше, а с янтарной и аспарагиновой кислотами слабо. Точно так же, как и в случае растворов солей, полученные при разложении минералов комплексные соединения железа и алюминия подвижны и носят анионный характер.

Проведенные исследования показывают, что природ­ ные органические кислоты типа оксикислот довольно

энергично способствуют разложению силикатов, обуслов­ ливая вынос из них наравне с другими химическими ком­ понентами железа и алюминия. Эти элементы способны под влиянием процессов хелатизации передвигаться в весьма малых концентрациях в природных растворах в виде подвижных комплексных соединений анионного ти­ па и участвовать в таком виде в общем ходе миграции вещества.

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии АН СССР

Р. М. ТАЛИПОВ

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ В РАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ РУДНЫХ РАЙОНОВ ПУСТЫННЫХ И ПОЛУПУСТЫННЫХ ОБЛАСТЕЙ УЗБЕКИСТАНА

Биогеохимические исследования проводились в неко­ торых пустынных и полупустынных рудных районах Узбекистана. Их целью было установление основных за­ кономерностей распределения некоторых рудных элемен­ тов в растительных организмах и почвах в различных климатических условиях. Для этого на десяти рудных участках по профилям, пересекающим рудные зоны вкрест простирания, были собраны многочисленные об­ разцы растений и почв. Установлено наличие биогеохимических аномалий.

В золе собранных растений независимо от принад­ лежности к тому или иному семейству установлено по­ вышенное содержание свинца, цинка, меди, молибдена и др.; их содержание в пределах месторождений в расти­ тельных организмах колеблется от 0,0001—0,003 до 0,5— 0,3%. Над рудными телами содержание рудных .элемен­ тов в растениях повышается иногда в 10—20 раз, а иногда в 100 раз по сравнению с фоном.

Содержание Си, Zn, Мо, РЬ и других металлов в ра­ стительных организмах и почвах над рудным участком всегда выше, чем на безрудных участках. Например, в золе растений (Capparis Spinosa), растущих на почвах над медным месторождением, содержание меди доходило до 0,03%, в удалении от рудной зоны оно снижалось до

0,001% .

114

В золе растительных организмов, кроме рудных эле­ ментов, присутствует еще около 30 химических элемен­ тов (щелочные, щелочноземельные и др.).

Установлено, что на полиметаллическом месторож­ дении отдельные виды растений обладают значительной способностью к накоплению некоторых элементов по сравнению с другими видами растений (Holiotropim cosiocarium — Zn и Cu; Hardeum leparinum — Pb и Zn). Медь в основном локализуется в листовой части, а свинец и цинк — в стеблевой.

Некоторые растения, произрастающие над рудными телами, частично изменены во внешнем облике и хорошо заметны среди других растений. Особенно сильно влияют повышенные концентрации меди на растение «горлец» (Polyganum Sp.). Высокое содержание в нем Си (до 0,3%) и Мо (до 0,005%) сопровождается уменьшением роста растения (угнетенная форма). На участках, уда-

. ленных от рудной зоны, встречаются нормальные формы. В пределах рудного поля растительный покров обычно более редкий, чем на нерудных участках.

Некоторые растения являются индикаторами. На одном из месторождений с медью связано растение «смо­ левка» (Silene brachuica Boiss) из семейства гвоздичных. Было замечено, что «смолевка» появляется лишь непо­ средственно над минерализованной зоной, где мощность наносов незначительна. Мощность наносов в пределах этой зоны доходит до 1 ж (в среднем 20 см). «Смолевка» иногда встречается в отвалах медных руд и на каменных склонах, где на поверхности хорошо видна вторичная медная минерализация. На участках без минерализации, где коренные горные породы находятся под мощными делювиальными отложениями, «смолевки» почти нет. Со­ держание меди в «смолевке» доходит до 0,5%, Мо — 0,0006%. Еще в 1958 г. зафиксировано аналогичное ра­ стение— «колючелистик» (Accanthophyllum aculatum) в

пределах медного рудопроявления Ухум.

Институт геологии и геофизики АН Узбекской ССР

115

М. В. ТЕРЕНТЬЕВА

СОДЕРЖАНИЕ НЕКОТОРЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПЛОДОЯГОДНЫХ КУЛЬТУРАХ БЕЛОРУССИИ В с в я з и

СНАЛИЧИЕМ ПОДВИЖНЫХ ФОРМ ЭТИХ ЭЛЕМЕНТОВ

ВПОЧВАХ

Распределение микроэлементов во внешней среде яв­ ляется результатом длительной геологической истории земли. Созданные таким образом геохимические условия определяют химический состав почв и природных вод, ко­ торые в свою очередь оказывают влияние на накопление отдельных элементов в растительных и животных орга­ низмах.

Изучался вопрос о содержании важнейших микроэле­ ментов в тридцати трех сортах разных видов ягодных культур и тридцати восьми сортах яблок и груш, культи­ вируемых в условиях Белоруссии, в связи с содержанием этих же элементов в почвах, занятых садами.

Сделан вывод о том, что накопление исследованных микроэлементов в плодах и ягодах связано главным об­ разом с содержанием легко доступных для растений форм этих элементов в почве.

Несколько более высокое содержание йода и кобаль­ та в почвах совхоза «Любань» сказалось на повышен­ ном накоплении этих элементов в ягодах земляники.

Наблюдается также некоторое влияние видовых осо­ бенностей растений. Так, например, ягоды черной сморо­ дины, земляники и вишни способны усваивать из почвы несколько больше йода, кобальта и марганца, чем плоды груш и яблок. Груши и яблоки накапливают больше же­ леза, чем ягоды земляники и вишни. Некоторые сорта черной смородины также содержат высокий процент же­ леза.

По сортам как у яблок и груш, так и у ягод накопле­ ние отдельных микроэлементов отличается незначитель­ но, оно коррелируется главным образом с содержанием этих элементов в почвенном растворе.

Сектор геронтологии АН БССР

116

А. Н. ФОКИН

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ ДРЕВНИХ ЛАНДШАФТОВ

ПРИ ГЛУБИННЫХ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОИСКАХ

Геохимические ландшафты древних платформ и складчатых областей (в пределах которых ведутся глу­ бинные поиски эндогенных месторождений цветных и редких металлов по вторичным ореолам рассеяния) пре­ терпели длительную и сложную геолого-геохимическую историю развития. Возраст древних ландшафтов в дан­ ной классификации определяется началом гипергенной миграции химических элементов, т. е. возрастом коры выветривания.

Выделяются следующие основные таксономические единицы: типы, классы, элементарные ландшафты, харак­ теризующие достаточно большую площадь с одинаковы­ ми условиями формирования коры выветривания и кон­ тинентальных отложений (основных компонентов зоны гипергенеза) и одинаковыми процессами миграции руд­ ных элементов.

В основу выделения типов положена степень участия (активная, пассивная) химических элементов складча­ того фундамента и его коры выветривания в формирова­ нии ландшафтов. На территории СССР можно выделить четыре типа древних геохимических ландшафтов.

Физико-химический круговорот минерального вещест­ ва в пределах типа, определяемый нетектоническими колебательными движениями земной коры, служит кри­

рельефа, возраст, генезис, состав, мощность рыхлых отло­ жений, характер их залегания на древней коре выветри­ вания и породах складчатого фундамента, геохимические

палеоландшафты в соответствии со схемами Б. Б. Полынова (1956), А. И. Перельмана (1961), М. А. Глазовской (1962). В основу разделения элементарных палеоланд-

117

\

щихся активным участием минерального вещества в фор­ мировании ландшафта, свойственна преимущественно окислительная, обстановка, развитие открытых литохими­ ческих, гидрохимических и газовых ореолов рассеяния при отсутствии в породах экзогенных аккумуляций. Ти­ пам, характеризующимся пассивным участием минераль­ ного вещества в формировании ландшафта, присуще пре­ обладание окислительно-восстановительных условий, развитие погребенных литохимических, гидрохимических ореолов и потоков рассеяния.

Важную роль для поисков имеет положение в ланд­ шафте так называемого «представительного горизонта» опоискования, в пределах которого вторичные ореолы рассеяния наиболее приближены к дневной поверхности и имеют максимальные размеры по площади. В опреде­ ленных классах ландшафтов представительным горизон­ том могут служить скальные породы фундамента, их щебенистая и глинистая кора выветривания, а также ба­ зальные слои в молодых осадках.

Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья Госгеолкомитета СССР

119