Геология, геохимия, экология и запасы центральной части Егорьевского месторождения фосфоритов

Часть II. Геохимия Вострянского участка.

Фосфориты и вмещающие породы были опробованы на содержания основных оксидов, микроэлементов, редких земель, радионуклидов. Результаты обработки более 1200 анализов изложены в 6 главах. В этой части очень широко используется статистический анализ и привычные геохимикам коэффициенты концентрации и геохимические спектры. Глава II.1. Посвящена геохимии мезо-кайнозойского стратиграфического разреза. Выявлены химические элементы, характерные для фосфоритной серии. Набор специфических элементов говорит о том, что формирование фосфоритов происходило за счет нескольких областей сноса из различных по составу пород - и ультраосновных, и среднекислых, и метаморфических. В главе II.2 изложены результаты изучения поведения основных оксидов (P₂O₅, Fe₂O₃, Al₂O₃, CO₃, MgO, CaO) по всему разрезу продуктивной толщи по очень коротким пробам (10-15 см). Проанализированы графики изменения всех оксидов по мощности толщи, рассчитаны матрицы корреляций, построены точечные графики зависимости. В результате намечены ассоциации оксидов. Например, высокой положительной корреляцией отличается тройка оксидов P₂O₅ - Fe₂O₃ - CaO. В главе II.3 приводятся результаты количественных спектральных анализов собственных проб, отобранных на Новочеркасском участке и на рудном дворе обогатительной фабрики (пос. Фосфоритовый) из руд, концентратов и меловых песков. Пробы специально отбирались для анализа содержаний высоко токсичных химических элементов (As, Cd, Tl, Hg и др.). Пробы анализировались количественными спектральными методами. У прежних полуколичественных анализов не хватало чувствительности, чтобы обнаружить эти элементы. Рассчитаны коэффициенты концентрации, построены геохимические спектры. Концентрации высоко токсичных элементов в фосфоритах невелики. В главе II.4 приведены результаты анализа закономерностей распределения содержаний основных оксидов (P₂O₅, Fe₂O₃, Al₂O₃, CO, CaO, MgO) по площади Вострянского участка. Здесь помещена 21 карта в изолиниях распределения в пространстве семи оксидов в трех членах фосфоритной серии. Делается предположение о том, что со времени формирования нижнего фосфоритного слоя к периоду формирования верхнего фосфоритного слоя произошла резкая смена гидродинамического режима в морском бассейне. Глава II.5. В ней описывается геохимия 4-х радионуклидов (U, Ra, Th, K) всего Егорьевского месторождения. Анализируется распределение их содержаний и по разрезу, и по латерали. Рассчитываются матрицы корреляций, описательные статистики, строятся гистограммы. Интересна разница в поведении урана и тория по мощности мезо-кайнозойских отложений. Концентрации урана положительно коррелируют с содержаниями фосфора, а тория - нет. При переходе из фосфоритов верхнего слоя в валанжинские пески концентрации U падают как минимум в 5 раз, в то время как содержания Th остаются практически на том же уровне. Из этого можно сделать вывод о том, что и пути поступления, и области питания (сноса) у урана и тория были разными. В главе II.6 обобщены данные по геохимии редкоземельных элементов в месторождении. Они были заново пересчитаны (нормированы) и представлены графически по общепринятым сейчас методикам. Выяснилось, что для Егорьевского месторождения очень характерны положительные аномалии церия и неодима. Такие же аномалии есть в Вятско-Камском месторождении. Остальные платформенные месторождения Европы более позднего возраста лишены этой особенности. Считается, что цериевые аномалии характерны для субаэральных условий формирования осадков.

Защищаемое положение (Тезис 2).
Анализ содержаний макроэлементов (основных оксидов) и концентраций элементов-примесей позволяет предположить, что между формированием нижнего и верхнего фосфоритных слоев произошла резкая смена гидродинамического режима в морском бассейне. Торий и уран поступали в бассейн из разных источников - после формирования фосфоритной серии содержания урана снизились в 5 и более раз, а концентрации тория остались прежними. Для фосфоритов Егорьевского месторождения характерны положительные аномалии церия и неодима, отсутствующие в большинстве других фосфоритовых месторождений. Содержания оксидов(Fe₂O₃, Al₂O₃), вредных для производства суперфосфатов, находятся в фосфоритах в допустимых пределах.