Геохимия редкоземельных элементов в водах и вторичных минеральных отложениях термальных источников Камчатки

Исследовано распределение редкоземельных элементов (РЗЭ) в поверхностных и подземных водах, водовмещающих породах, а также в минеральных новообразованиях, формируемых термальными водами Паратунской и Вилючинской гидротермальных систем Камчатки. Установлено, что содержание РЗЭ, их распределение и фракционирование отличаются в зависимости от геохимического типа вод, а также pH–Eh условий водоносного горизонта. Для всех вод характерно преобладание растворенной формы водного переноса РЗЭ, которая превышает перенос РЗЭ с коллоидами в тысячи раз. Показано, что в областях разгрузки изученных термальных вод широко распространены новообразования карбонатов, сульфатов и силикатов, в том числе кальцит, гипс, аморфный опал. Интенсивность процесса перераспределения РЗЭ в системе порода–вода–вторичные отложения очень низкая в водах сульфатного типа, где РЗЭ мигрируют преимущественно в виде РЗЭ•[SO₄]⁺. В то же время осаждение РЗЭ в виде новообразованных минеральных фаз наиболее активно происходит в гидрокарбонатных водах, в которых водная миграция РЗЭ осуществляется в виде РЗЭ•[CO₃]⁺ .

1. Блохин М.Г., Чудаев О.В., Зарубина Н.В. Определение элементного состава взвешенной части вещества в водах рек Приморья с использованием методов плазменной спектроскопии // Мат-лы Второй Всеросс. конф. с международным участием «Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами». Владивосток: Дальнаука, 2015. С. 555–558.

2. Боровцов А.К., Марковский Б.А. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Серия Южно-Камчатская, лист N-57-XXVI. Объяснит. записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 2002. 300 с.

3. Карпов Г.А., Николаева А.Г., Алехин Ю.А. Содержание и источники редкоземельных элементов в современных вулканогенных гидротермальных системах Камчатки // Петрология. 2013. Т. 21, № 2. С. 163–176.

4. Манухин Ю.Ф., Ворожейкина Л.А. Гидрогеология Паратунской гидротермальной системы и условия ее формирования // Гидротермальные системы и термальные поля Камчатки. Владивосток, 1976. С. 143–178.

5. Набоко С.И. Две генетические группы вулканических вод и их минерало- и рудообразующее значение // Современные минералообразующие растворы. Петропавловск-Камчатский, 1970. C. 7–8.

6. Набоко С.И. Эволюция гидротермальных систем и их металлоносность // Эволюция вулканизма в истории Земли. М.: Наука, 1974. C. 391–400.

7. Набоко С.И., Карпов Г.А., Главатских С.Ф. Минералого-геохимические особенности Апапельских термальных источников // Бюлл. вулканолог. ст. 1977. № 53. C. 102–110.

8. Новгородова М.И., Веретенников В.М., Боярская Р.В. Дрынкин В.И. Геохимия элементов-примесей в золотоносном кварце // Геохимия. 1984. № 3. С. 370–383.

9. Светова Е.Н., Светов С.А., Данилевская Л.А. Редкие и редкоземельные элементы в кварце как индикаторы условий минералообразования // Тр. КарНЦ РАН. 2012. № 3. С. 137–144.

10. Харитонова Н.А., Вах Е.А., Челноков Г.А. и др. Геохимия редкоземельных элементов в подземных водах Сихотэ-Алинской складчатой области (Дальний Восток России) // Тихоокеан. геология. 2016. Т. 35, № 2. С. 68–82.

11. Чудаев О.В. Состав и условия образования современных гидротермальных систем Дальнего Востока России. Владивосток: Дальнаука, 2003. 216 с.

12. Чудаев О.В., Челноков Г.А., Брагин И.В. и др. Геохимические особенности распределения основных и редкоземельных элементов в Паратунской и Большебанной гидротермальных системах Камчатки // Тихоокеан. геология. 2016. Т. 35, № 6. С. 102–119.

13. Чудаев О.В. Чудаева В.А., Карпов Г.А. и др. Геохимия вод основных геотермальных районов Камчатки. Владивосток: Дальнаука, 2000. 157 с.

14. Чудаев О.В., Харитонова Н.А., Челноков Г.А. и др. Геохимические особенности поведения редкоземельных элементов в водах Дальнего Востока России в условиях природных и антропогенных аномалий. Владивосток: Дальнаука, 2017. 152 с.

15. Чудненко К.В. Селектор — Windows // Программное средство расчета химических равновесий минимизацией термодинамических потенциалов. Краткая инструкция. Иркутск, 2003. 90 с.

16. Bragin I.V., Kharitonova N.A., Chelnokov G.A. et al. REY geochemistry in groundwater from Paratunka geothermal area (Kamchatka peninsula, Far East of Russia) // Environm. Earth Sci. 2018. Vol.77. P. 376–389. Doi 10.1007/s12665-018-7571-7.

17. Elderfield H., Upstill-Goddard R., Sholkovitz E. The rare earth elements in rivers, estuaries, and coastal seas and their significance to the composition of ocean waters // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1990. Vol. 54. P. 971–991. Doi 10.1016/0016-7037(90)90432-K.

18. Taylor S.R. Abundance of chemical elements in the continental crust: a new table // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1964. Vol. 28, N 8. P. 1273–1285.