Дисертацію присвячено питанню геохімії азоту в підземних водах зони гіпергенезу центральної частини Донбасу. Встановлено, що характер розподілу сполук азоту в підземних водах зони гіпергенезу центральної частини Донбасу визначається геохімічними особливостями підземних вод регіону. Розроблено критерії генетичного розподілу гідрогеохімічних аномалій азоту і з'ясовано, що вони утворюються як в результаті висхідного розвантаження азотвміщуючих флюідів по зонах тектонічних розломів, так і завдяки надходженню його з інфільтраційними водами. Побудовано модель гідрогенного утворення і руйнування техногенних азотвміщуючих мінералів.

  Скачати повний текст

Встановлено закономірності розподілу важких металів та інших хімічних елементів та їх рухомих форм у грунтах, воді та деяких видах рослин у субальпійському, середньо- та низькогірному рослинно-кліматичних поясах південно-західної частини Чорногірського масиву Карпатського біосферного заповідника. Для розмежування техногенно забруденних та умовно чистих ділянок запропоновано використовувати коефіцієнт ступеня забруднення (КВ), який розраховується як відношення ступеня рухомості важких металів у грунтах на глибині 15 см до їх ступеня рухомості на глибині 3 - 5 см. Проаналізовано результати геохімічних досліджень підземних вод у зоні Рахівсько-Тисинського поперечного розлому Карпат і виявлено аномально-високий вміст токсичних елементів у підземних водах. Встановлено, що біогеохімічні провінції території характеризуються значним дефіцитом ряду важких металів (кобальту, купруму), йоду, фтору у грунтах і водах. Доведено, що головними факторами ендемічного захворювання населення є некондиційний вміст мікроелементів (важких металів, фтору, йоду, арсену, літію), що надходять у підземні води, які використовуються населенням як питні та лікувальні на території вздовж Рахівсько-Тисинського поперечного розлому.

  Скачати повний текст

Вперше детально вивчено хімічний склад газових компонентів у включеннях (різного генетичного типу) у галіті соленосних товщ залежно від наявності чи відсутності покладів вуглеводнів у підсольових відкладах. Показано генетичну інформативність результатів комплексного геохімічного дослідження флюїдних включень у галіті та бітумів у солях щодо виявлення ореолів розсіювання та прогнозу покладів вуглеводнів.

  Скачати повний текст

Розглянуто елементи-домішки найбільш розпосюджених ("наскрізних") акцесорних мінералів (НАМ) та їх використання під час проведення дослідження ендо- та екзогенних геологічних утворень. Запропоновано нові індикаторні пари ізоморфних елементів-домішок провідних НАМ - циркону (Hf - Y), а також апатиту та сфену (Sr - Y). Розроблено геохімічні класифікації, які дають змогу ідентифікувати вміщуючі породи та руди за домішковим складом НАМ, реконструювати області живлення осадових басейнів і здійснювати пошуки родовищ алмазу і рідкісних металів. Запропоновано модель магматичної еволюції, яка базується на геохімії НАМ та їх мінералотвірних елементів. Зазначено, що її реалізація на прикладі Коростенського плутону (Український щит) показала принципове розширення можливостей геохімічного моделювання з метою оцінки умов функціонування та потенційної рудоносності магматичних систем. Доведено можливість використання великих теригенних популяцій циркону для дослідження історії формування континентальної земної кори. Запропоновано модель її росту, яка може бути застосована для узгодження геохімічних моделей магматичних систем і системи кора - мантія між собою і з геофізичними моделями.

  Скачати повний текст

За результатами дослідження флюїдних включень у мінералах кварц-карбонат-сульфідних жил установлено головні геохімічні параметри мінералотвірних флюїдів основних золото-поліметалевих родовищ та рудопроявів Нагольного рудного району та суміжних геологічних структур Центрального Донбасу.виявлення палеоміграції високощільних метаново-водних флюїдів у осадовій вугленосній товщі карбону вказує на можливість накопичення за їх участю за сприятливих структурних умов промислових покладів природного газу.

  Скачати повний текст

Досліджено рудоносні апограніти, альбітити, грейзени, польовошпатові, сидерофілітпольовошпатові та сидерофілітові метасоматити Сущано-Пержанської зони (СПЗ), що просторово асоціюють з гранітоїдами докембрійського (1,7 - 1,8 млрд р.) Коростенського плутону (КП) північно-західної частини Українського щита. Серед цих метасоматитів виділено два провідних геохімічних типи, а саме: Si - Sn, Be, W (грейзени); K - Na - Fe - Mg - Zn, Pb, Nb, Sn, Rb, Cs, Be, Li (решта порід). Установлено, що останній тип є домінуючим. Концентрації Hf, Sr, Y, LREE, Th, U, Pb у досліджених акцесорних мінералах, а також їх Ce/Ce* відношення запропоновані як геохімічні індикатори багатостадійної еволюції досліджених метасоматичних утворень другого типу. Установлені мікроелементні композиції петротипів та їх акцесорних мінералів зіставлено з їх модельними аналогами, розрахованими на базі геохімічної моделі формування гранітоїдів КП. Композиції обох типів узгоджуються поміж собою, що свідчить про генетичну єдність метасоматитів СПЗ з гранітоїдами КП.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності розподілу рідкісних елементів, визначено геологічні та фізико-хімічні умови кристалізації, джерела речовин і генезис рідкісноземельного зруденіння в лужних породах і карбонатитах докембрію Приазовського блоку Українського щита (УЩ). На підставі комплексного дослідження речовинного складу порід мінералів, ізотопно-геохронологічних та ізотопно-геохімічних досліджень встановлено певні закономірності розподілу рідкісних елементів у лужних породах і карбонатитах Приазовського блоку УЩ. Встановлено, що в деяких лужних породах і карбонатитах мінерали-концентратори рідкісних елементів концентруються в підвищених або породоутворювальних кількостях, утворюють прояви та родовища (Азовське, Балка Мазурова). Перспективними щодо виявлення таких родовищ визначено масиви Малотерснянський та Дмитріївський. Доведено, що формування родовищ азовського типу відбувається в диференційованих (розшарованих) інтрузіях сієнтів, які мають геохімічну спеціалізацію щодо цирконію та лантаноїдів, збагачені леткими компонентами - фтором і водою, нагромадженими в процесі кристалізаційної диференціації розплаву. Зроблено висновок, що ізотопні дані про лужні породи та карбонатити Приазов'я свідчать про їх мантійне походження. Зазначено, що окремі ділянки мантії дещо відрізняються своєю неоднорідністю, зумовленою різними геодинамічними обстановками.

  Скачати повний текст

Розглянуто особливості хімічного складу головних типів порід і мінералів Олександрівської інтрузії. Наведено гео- та петрохімічні характеристики порід. Наведено петрогенетичну модель формування й охарактеризовано рудну спеціалізацію порід. За мінеральним складом, текстурно-структурними ознаками та хімічним складом серед порід інтрузиву виділено дуніт, лерцоліт, вебстерити, норит, набронорит, габро, андезиновий анортозит, діорити, гранодіорити та плагіограніти. За результатами геохімічних досліджень установлено, що Олександрівська інтрузія - розшарована інтрузія з чіткою диференціацією порід за хімічним і мінеральним складом. Установлено приховану розшарованість ультрамафітів і мафітів. Доведено, що ультрамафіти (дуніт, лерцоліт, вебстерити) - кумулятивні породи. Виділено андезинові анортозити та встановлено їх належність разом з діоритами, гранодіоритами та плагіогранітами до однієї серії магматичних порід. Плагіогарнітоїди Олександрівської інтрузії мають значні геохімічні відмінності від плагіогранітоїдів сурського комплексу Середньопридніпровського мегаблоку, що доводить їх різні магматичні джерела й умови формування. Вивчено розподіл рудних елементів у породах і мінералах ультрамафіт-мафітового Олександрівського інтрузиву та зроблено висновок, що він є потенційно-нікеленосним.

  Скачати повний текст

Встановлено, що розподіл елемента чітко контролюється зонами глибинних розломів, з якими пов'язані як давні, так і сучасні осередки тепломасопереносу. З'ясовано, що міграція ртуті залежить від геохімічних особливостей підземних вод. Виявлено, що ртуть за певних умов може проникати і через потужні галогенні флюїдотриви. Побудовано схеми формування гідрогеохімічних ореолів ртуті навколо ділянок кіноварної мінералізації з різною температурою утворення. Встановлено, що присутність ртуті у підземних водах можна використовувати як прогнозний геохімічний індикатор нафтогазових покладів, ділянок тектонічної активізації зон розломів, захованого гідротермального зруденіння. Доведено, що високі концентрації ртуті у підземних водах є можливим чинником захворювання населення.

  Скачати повний текст

Досліджено мінералого-геохімічні та генетичні умови локалізації Cu рудопроявів Волині, Cu і Au - Ag - Pb - Zn родовищ і рудопроявів Донбасу та Cu - Ag родовищ Любін-Сірошовіце (Передсудеття, Польща). Встановлено, що основна маса самородної міді у волинських трапах нагромаджувалась з магматогенних гідротерм. Виявлено, що продукти трьох стадій гідротермального рудоутворення сфорували Au - Ag - Pb - Zn зруденіння Нагольного кряжу ~ 205 млн. р. тому. Утворення руд Au зафіксовано накладенням галенітвмісних агрегатів на агрегати пірит-арсенопіритової стадії. Встановлено, що стратиформні міднорудні тіла Північно-Західного Донбасу та Передсудеття сформувались мультиетапно. З'ясовано, що Pb - Zn зруденіння нагромаджувалось на карбонатних бар'єрах. Доведено, що формування багатих руд Cu обумовили виникнення окиснювальних гіпергенних процесів, які сприяли мобілізації та перерозподілу металів у рудних тілах.

  Скачати повний текст

Досліджено особливості розподілу петрогенних і малих елементів у породах девонського магматичного комплексу, а також взаємопов'язаних з ними окремих метасоматичних утвореннях зони зчленування Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ) з Приазовським мегаблоком Українського щита (УЩ). Проведено співставлення петрохімічних характеристик порід девонського магматичного комплексу району, що дослідувався, з іншими подібними утвореннями Східного Приазов'я (Хомутовсько-Ростовська структура, штоки "Зірка"), ДДЗ (Білоцерківський виступ), Прип'ятської западини. Установлено певні закономірності розподілу петрогенних і малих елементів у окремих субкомплексах девонського магматичного комплексу. Досліджено геохімічні характеристики, розподіл ізотопів вуглецю та кисню в карбонатитопобідних породах зони зленування. Зроблено висновок, що на території зони зчленування поширені магматичні та метасоматичні карбонатити. Визначено, що за ізотопним складом вуглецю та кисню, розподілом петрогенних і малих елементів магматичні карбонатити подібні докарбонатитів інших регіонів світу; геохімічні та ізотопно-геохімічні особливості метасоматичних карбонатитів відображають успадкування складу порід, за якими вони утворились. На підставі цих даних установлено спеціалізацію субкомплексів девонського магматичного комплексу: першого субкомплексу - титанова спеціалізація, другого - поліметалічна, третього - рідкісні, рідкісноземельні елементи, глиноземні руди. Виявлено найбільш перспективні рудоносні ділянки: Покрово-Киреївська й Александринська структури. Зазначено, що на південному фланзі зони зчленовування можливі знахідки алмазовміщуючих трубок вибуху.

  Скачати повний текст

Встановлено геохімію природного стану приповерхневих ділянок гідро- та літосфери Південностинавської та Блажівської площ. Досліджено хімічний склад потенційних джерел забруднювачів та здійснено їх класифікацію. Оптимізовано комплекс основних параметрів геохімічного контролю за станом ландшафтно-геохімічних систем на ділянках будівництва нафтогазових свердловин. Виявлено динаміку техногенного навантаження на довкілля в процесі будівництва глибоких свердловин і розроблено критерії оцінки відносного часу надходження забруднювачів у ландшафт. Встановлено парагенетичні асоціації елементів і сполук. Виявлені закономірності формалізовано у динамічній геохімічній моделі. Запропоновано методологію створення системи керованого контролю за станом довкілля нафтогазоносних районів та оптимізовано превентивні заходи щодо зменшення техногенного навантаження на ділянках будівництва нафтогазових сведловин.

  Скачати повний текст

Розглянуто проблему визначення закономірностей розподілу і міграції фтору та його форм знаходження у підземних водах, що застосовуються для водопостачання на території України. Виявлено основні закономірності розподілу фтору у підземних водах різних регіонів. Проведено детальне вивчення фторовмісних вод на території Львівщини, Одесщини та Полтавщини. Проаналізовано специфічні для даних регіонів геолого-тектонічні, геохімічні, гідрогеологічні умови та рівень техногенного навантаження, а також чинники, які обумовлюють погіршення якості питної води. Виявлено, що основною причиною утворення фторовмісних вод України є розвантаження глибинних мінералізованих підземних вод у зонах тектонічної активізації, порушення фізико-хімічної рівноваги природної системи фторвміщуючі породи, мінерали - природні розчини, техногенне навантаження території. Встановлено форми міграції фтору у підземних водах різних генетичних типів і вплив активних форм знаходження фтору на ступінь і характер ендемічного захворювання. Визначено геохімічні провінції з фтору у питних водах України.

  Скачати повний текст

У дисертації викладено результати досліджень закономірностей перерозподілу тритію в природно-техногенних біогеосистемах, шляхів і агентів міграції та іммобілізації тритію в біотичній і абіотичній складових ландшафтно-геохімічних систем в районах розміщення об'єктів, з яких відбувається емісія тритію. Оцінено вклад природних і техногенних джерел утворення тритію у формування його сучасного біосферного балансу. Із застосуванням принципів ландшафтної геохімії визначено закономірності перерозподілу тритію в природно-техногенних біогеосистемах на основі оцінки адсорбційної ємності спряжених біотичних і абіотичних складових. Експериментально оцінено швидкість ізотопного обміну водню в процесі фотосинтетичної метаболізації тритію рослинністю з водного розчину. Виявлено ефект ізотопного осмосу при використанні монтморилонітових іон-провідних мембран у водних системах. Визначено кінетичні параметри іммобілізації тритію мінеральними адсорбентами. Встановлено ефект електрохімічного ізотопно-водневого фракціонування у водному розчині електролітів на целюлозно-мінеральних мембранах. Показано, що електроосмотична фільтрація тритійованого електроліту супроводжується фракціонуванням ізотопів водню в мінеральній мембрані.^UThe thesis is devoted to the determination of the laws of technogenic transformation of the balance of tritium in natural and technogenic biogeosystems, the study of ways and agents of migration and the laws of immobilization of tritium in the biotic and abiotic components of landscape-geochemical systems in the tritium emission areas. The transfer of atmospheric and water flows leads to a dilution of the concentration of tritium in the environment of transit agents in the background levels. A significant source of tritium is radioactive waste storage (RWS), where significant amounts of this radioactive isotope of hydrogen are concentrated. Deficiencies in the protective structures of storage facilities lead to a violation of their tightness and the release of tritium into the environment in the form of gas-aerosol emanations and hydro-geofiltration flows through a discontinuity of engineering barriers - floors, walls and bottom of the storage. After extraction from the air and deposition on vegetation and soil surface, tritium is included in the short-term and long-term circulation in the natural-manmade biogeosystems. The atmogeochemical flow from the sources of tritium into the environment causes a coordinated process of accumulation of tritium in transpirational water (TW) and in an organically bound tritium (OBT) in the grass and in the leaves of perennial vegetation. The correlation coefficients between tritium in TB and OBT for grass are 0.98 and for leaves are 0.89. The process of tritium transpiration may be accompanied by the cumulative effect of the formation of OBT. In the zone of influence of the preservation station of the Kiev Interregional Special Plant, the content of OBT predominates over the tritium content in TV in perennial vegetation by 29% and in annual vegetation by 14%. The adsorption capacity of the biotic component of local landscape-geochemical systems is estimated. The total stock of tritium accumulated in the OBT of phytomass at the elemental site (in the herbage and perennial vegetation as a whole) can exceed 900 Bq×m–2. The rate of hydrogen isotope exchange in the process of photosynthetic metabolism of tritium by vegetation from an aqueous solution was first experimentally estimated. The kinetic parameters of the metabolic formation of OBT by plants from an aqueous solution were calculated. The patterns of tritium immobilization from hydrogeofiltration flows on geochemical barriers are determined. The adsorption capacity of local blocks of the geological environment in the areas where objects from which tritium is released is calculated. When tritiated water is filtered, the elementary unit of the geological environment is able to extract tritium in the amount of up to 55,000 Bq×m–3, incl. reliably fix in the structure of clay minerals more than 7000 Bq×m–3. The kinetic parameters of tritium filtration and adsorption-desorption processes in dynamic water-mineral systems with used of typical clay minerals (structural types 1: 1, 2: 1 and minerals with modulated layers with joined strips) and finale hydrogen radioactive isotope immobilization in their structures was experimentally investigated. In stationary model water-mineral systems created from clay minerals (kaolinite, montmorillonite, saponite, palygorskite and sepiolite) and tritiated water, was established the effects of hydrogen-isotopic fractionation with the maximum fractionation factor in montmorillonite α = 1.28 with surface adsorption, α = 1.28 at the molecular HTO → H2O exchange in the interlayer space of montmorillonite and α = 1.24 in the structural OH positions. The effect of isotope osmosis was first found when using ion-conducting montmorillonite membranes in an aqueous system consisting of distilled protium (H2O) and tritiated (“HTO”) water. It is established that the behavior of the fluid in the cell above the bentonite membrane depends on the isotopic composition of water in the cell and reservoir. The maximum isotope-osmotic pressure in the aquatic environment was 0.29 kPa. The electrochemical isotope-hydrogen fractionation effect in aqueous solution using mineral and composite cellulose-mineral membranes was first experimentally established. The greatest fractionation effect was obtained using a montmorillonite-cellulose membranes with a 50% of clay mineral (Δ = 278 Bq). The effect of fractionation of hydrogen isotopes was observed during electroosmotic filtration of tritiated electrolyte through low-permeable clay membranes, with a maximum value of α = 1.16 in the montmorillonite. It is proposed to conduct further research to refine the design of electroosmotic equipment, and to search for or create new, more efficient proton-conducting substances that can be used as electroosmotic membranes oriented specifically to the fractionation of hydrogen isotopes.