МИКРОКОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ НИЗКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ АЗОТНЫХ ТЕРМ ГИССАРСКОГО ХРЕБТА (ПАМИРО-АЛАЙСКАЯ ГОРНАЯ СИСТЕМА)

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью разумного использования природных ресурсов и термоминеральных вод, в частности уникального бальнеоклиматического курорта Ходжа-Оби-Гарм, локализованного в центральной части отрогов южного склона Гиссарского хребта. Одной из наиболее актуальных проблем для исследования остается изучение микрокомпонентного состава данных вод. Цель. Исследование этих вод начато в середине ХХ в., однако микрокомпонентный состав вод до сих пор изучен плохо. Основной целью данной работы является детальное исследование распределения в термальных водах месторождения Ходжа-Оби-Гарм химических элементов, а также выявление источников их поступления, механизмов и факторов мобилизации и фракционирования. Объекты: подземные воды и водовмещающие породы месторождения низкоминерализованных термальных вод Ходжа-Оби-Гарм, которое приурочено к Памиро-Алайской горной системе (Таджикистан). Методы. Приведенные в работе результаты химических анализов водной фазы и водовмещающих пород были выполнены в аналитических подразделениях Дальневосточного геологического и Дальневосточного океанологического институтов ДВО РАН. Основные катионы и анионы термальных вод определялись методом жидкостной ионной хроматографии (HPLC-10AVp, SHIMADZU), а микрои рассеянные элементы анализировались с использованием плазменно-оптической эмиссионной спектрометрии (ICP-AES, Plasmaquant-110) и индуктивной плазменной масс-спектроскопии (ICP-MS, Agilent 7500c). Для более полного понимания процессов, происходящих в системе вода-порода, использовались программы: AQUACHEM 5.1, WATERQ4F, PHREEQC. Макрофотографии водовмещающих пород выполнялись с помощью цифровой фотокамеры Nikon, а петрографические исследования с помощью стереоскопического микроскопа Leica-E, оснащенного цифровой фотокамерой. Определение содержания главных элементов в образцах было выполнено методом атомно-эмиссионной спектрометрии на спектрометре iCAP 7600 Duo (Thermo Scientific) и методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на спектрометре Agilent 7500 с (Agilent Techn.). Результаты. Приведены результаты комплексных исследований подземных вод и водовмещающих пород месторождения низко минерализованных термальных вод Ходжа-Оби-Гарм, которое приурочено к Памиро-Алайской горной системе (Таджикистан). По условиям формирования изученные термальные воды принадлежат к трещинно-жильными водам, циркулирующим в пределах массивных интрузий, локализованных в зоне альпийской складчатости. По химическому составу термальные воды месторождения Ходжа-Оби-Гарм относятся к маломинерализованным (до 450 мг/л) хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатным натриево-кремнистым водам. Воды обогащены фтором (до 17 мг/л), литием (до 1,03 мг/л), рубидием (до 123 мкг/л), цезием (около 205-230 мкг/л), мышьяком (до 5,7 мкг/л) и радоном (до 815 Бк/л). Также проведенные исследования показывают, что редкие элементы в скальных породах месторождения образуют в соответствии с их содержанием следующую последовательность: Rb>Th>Sc>Ga>U>>Cd. Термальные воды месторождения в значительной мере обогащены Rb, который имеет наибольший среди редких элементов коэффициент водной миграции. Далее следуют Ga, остальные элементы присутствуют в «следовых» количествах. При движении из глубин к поверхности термальные воды интенсивно взаимодействуют с водовмещающими породами, растворяют и выщелачивают их. Во время данного процесса происходит интенсивное выщелачивание многих микрокомпонентов (La, Rb, Zr, Ba, Li и др.) и концентрирование их в водах.