Крюченко Наталія Олегівна. Геохімічні пошуки металічних корисних копалин за вторинними сольовими ореолами на території Українського щита : Дис... д-ра наук: 04.00.02 - 2008.
Анотація до роботи:
Крюченко Н. О.Геохімічні пошуки металічних корисних копалин за вторинними сольовими ореолами на території Українського щита. – Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня доктора геологічних наук за спеціальністю 04.00.02 – геохімія. – Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М. П. Семененка НАН України, Київ, 2008.
Автором встановлено зв’язок вторинних сольових ореолів розсіяння хімічних елементів з рудними об’єктами, що дозволяє найбільш ефективно та з найменшими витратами проводити локальне прогнозування та пошуки корисних копалин на території УЩ.
Методами термодинамічного аналізу і математичного моделювання розраховані основні форми міграції хімічних елементів як індикаторні при геохімічних пошуках. Встановлено, що аномалії рухомих форм хімічних елементів навіть над незначним рудопроявом можна фіксувати за потужності перекриваючих осадових товщ до 100 м, а в інших випадках – і більш значних.
Автором встановлено існування горизонтальної зональності території УЩ за рухомістю хімічних елементів в грунтових відкладах - збільшення їх рухомості з півдня на північ.
Враховуючи умови утворення вторинних сольових ореолів розсіяння хімічних елементів, автором вперше проведено районування території УЩ за умов їх утворення і можливістю застосування геохімічних пошуків корисних копалин за вторинними сольовими ореолами розсіювання.
Дисертація є закінченою самостійною науковою роботою, в якій розроблено основи визначення зв’язку вторинних сольових ореолів розсіяння хімічних елементів з рудними об’єктами, що дозволяє найбільш ефективно та з найменшими витратами проводити локальне прогнозування та пошуки корисних копалин на території УЩ.
Ефективність впровадження різних геохімічних методів залежить від ландшафтно-геохімічних умов, рельєфу і геологічної будови території, особливостей осадових порід та багатьох інших чинників.
Вдосконалення та розвиток геохімічних методів пошуків потребують застосування нових методів та методологічних підходів. Одним з таких підходів є математичне моделювання умов утворення сольових ореолів розсіяння хімічних елементів з метою визначення їх зв’язку з рудними об’єктами.
Чохол осадових відкладів УЩ становить головну перешкоду для виявлення рудних родовищ. Але саме в осадових відкладах, що перекривають рудопрояви, відбувається утворення вторинних сольових ореолів розсіяння хімічних елементів, що зумовлює можливість використання геохімічних методів при пошуках металічних корисних копалин.
Утворення вторинного сольового ореолу розсіяння підкоряється двом основним умовам: наявності рудних та індикаторних хімічних елементів у формі водорозчинних сполук та вологонасиченості середовища. Поведінка водорозчинних солей у полі розсіяння є функцією складних процесів обмінних хімічних і фізико-хімічних реакцій, явищ дифузії і капілярного підйому розчинів з глибини до денної поверхні. Сольове розсіяння, частіше за все, пов’язано з утворенням мінералізованних розчинів у зоні зіткнення дзеркала ґрунтових вод з тілом рудопрояву шляхом розчинення первинних мінералів або в процесі їх гіпергенних змін.
З використанням методів термодинамічного аналізу і математичного моделювання автором розраховані основні форми хімічних елементів як індикаторні для пошуків корисних копалин залежно від рН природного середовища.
Розрахунок рівноваги в багатокомпонентних системах виконано за програмою PHREEQC (програма дозволяє розрахувати інтенсивність міграції елементів з врахуванням всіх вірогідних їх форм і всіх конкуруючих реакцій, що відбуваються в системі) з використанням методів термодинамічного аналізу і математичного моделювання за різних значень температури та рН. Було розраховано різні форми міграції хімічних елементів за трьох значень температури — 15, 25, 35 С і різних рН — 6, 7, 8 (у різних типах ґрунтів). Визначено, що за температури 15–35 С вміст різних форм хімічних елементів змінюється несуттєво, тобто визначаючи стійкість рухомих форм у процесі міграції температуру можна не враховувати; за значень рН 3 – 6 переважна форма міграції всіх елементів – катіонна чи аніонна. Подальші розрахунки дали змогу виявити, що катіонні і аніонні форми Cl–, K+, Mn3+, SO42- за будь-яких фізико-хімічних умов середовища складають понад 90 % від суми рухомих форм кожного елемента.
Оскільки прості катіонні і аніонні форми хімічних елементів мають найбільше значення для пошуків, доцільно, проводячи аналітичні дослідження, використовувати іон-селективний метод для визначення катіонів і аніонів. Перевага його в тому, що визначення стійких рухомих форм можна проводити і в польових умовах. Це дозволить значно підвищити ефективність геохімічних пошуків і одночасно зменшити вартість пошукових робіт.
За допомогою методів математичного моделювання автором визначено умови утворення вторинних сольових ореолів та виявлення їх аномалій для встановлення перспективності рудопроявів. Математичне моделювання виконано з деяким припущенням через складність урахування всіх факторів утворення вторинних сольових ореолів. Розроблена та реалізована стаціонарна трьохвимірна вісьсиметрична модель масопереносу в неоднорідному середовищі, яка враховує процеси дифузії та конвекції. Побудовано моделі надходження рудного/індикаторного елементу до денної поверхні та встановлено залежність формування вторинного сольового ореолу від складу та потужності осадових відкладів, що перекривають рудопрояви. У ході дослідження утворення вторинних сольових ореолів над рудопроявами з різною глибиною залягання автором зроблено висновок, що аномалії рухомих форм хімічних елементів можна фіксувати навіть за потужності осадових товщ над рудним тілом до 100 м, а в окремих випадках (підвищена тріщинуватість порід перекриття та інші фактори) при більш значних глибинах.
Автором розроблено: наукові основи визначення зв’язку інтегрального вмісту хімічного елементу по площі вторинного сольового ореолу з інтегральним вмістом його по площі рудного тіла, що дозволяє визначати за параметрами вторинного сольового ореолу вміст рудного елементу на поверхні рудного тіла.
Вперше автором доведене існування горизонтальної зональності території УЩ за рухомістю хімічних елементів у ґрунтових відкладах. Спостерігається збільшення рухомості хімічних елементів з півдня на північ, що обумовлено зростанням зволоженості ґрунтів та зміною кислотно-лужних умов.
Враховуючи комплексні фактори умов утворення вторинних сольових ореолів розсіяння хімічних елементів, автором вперше проведено районування території УЩ за умовами утворення вторинних сольових ореолів і можливістю застосування геохімічних пошуків корисних копалин за вторинними сольовими ореолами розсіяння.
Публікації автора:
Монографії:
Важкі метали у ґрунтах заповідних зон України / [Жовинський Е.Я., Кураєва І.В., Самчук А.І., Манічев В.Й., Крюченко Н.О., Радченко А.І. – К. : Логос, 2005. – 104 с. (Інтерпретація отриманих результатів за вмістом металів у ґрунтах, висновки).
Статті:
Черевко І. Речовинний склад неоген-четвертинних червоноколірних відкладів Північного Причорномор'я /Ірина Черевко, Наталія Крюченко // Минерал. журн. – 2002. – 24, № 5/6. – С. 66–73. (Встановлення закономірностей розподілу хімічних елементів та їх сполук в осадових відкладах, висновки).
Жовинский Э. Я. Полтавская фтороносная провинция / Э.Я. Жовинский, Н.О. Крюченко // Вода і водоочисні технології. – 2003. – №2 (6). – С. 46–50. (Визначення форм міграції хімічних елементів в підземних водах, висновки).
Крюченко Н. О. Гідрогеохімічні умови виникнення осередків ендемічного флюорозу на території України / Н. О. Крюченко // Пошукова та екологічна геохімія. – 2003. – № 2/3. – С. 93–94.
Фтор в подземных водах Молдовы и приграничной территории Украины / [Э. Я. Жовинский, Ю. Ф. Ильинский, Н. О. Крюченко , М.Ф.Титовец] // Мінерал. журн. – 2003. – 25, № 4. – С. 97–100. (Виявлення закономірностей розподілу фтору у підземних водах, висновки).
Жовинский Э. Я. Определение территорий экологического риска по подвижным формам токсических элементов / Э. Я. Жовинский, И. В. Кураева, Н. О. Крюченко // Екологія і природокористування. – 2003. – С. 203–206. (Виявлення закономірностей розподілу хімічних елементів у ґрунтах).
Жовинский Э. Я. Экологическая геохимия и медицина / Э. Я. Жовинский, И. В. Кураева, Н. О. Крюченко // Мінерал. журн. – 2004. – 26, № 2. – С. 17–24. (Встановлення закономірностей міграції хімічних елементів у трофічному ланцюгу).
Закономірності розподілу радону і фтору у підземних водах міста Києва / [Е. Я. Жовинський, І. Л. Комов, П.І., Діденко, М.М.Макаренко, І.Ф.Шраменко, Н. О. Крюченко] // Мінерал. журн. – 2004. – 26, № 2. – С. 90–93. (Визначення кореляційного зв’язку між хімічними елементами).
Жовинский Э. Геохимические поиски по подвижным формам фтора и других химических елементов / Эдуард Жовинский, Наталия Крюченко // Геолог України. –2004. – № 3. – С. 46–50. (Доведена можливість використання рухомих форм фтору та важких металів при пошуках корисних копалин).
Содержание Rn-222 в подземных водах г. Киева / [И. Л. Комов, П. И. Диденко, Н.Н.Макаренко, И.Ф.Шраменко, Н. О. Крюченко, В.В.Комова, А.И.Мозолевский, Палома Пастор] // Геохімія та екологія. – 2004. – С. 76–86. (Визначення кореляційного зв’язку між хімічними елементами у природних водах).
Крюченко Н. О. Особенности миграции тяжелых металлов в природных и сточных водах / Н. О. Крюченко, А. О. Седов, Д. П. Сас // Пошукова та екологічна геохімія. – 2004. – № 4. – С. 18–19. (Проведення розрахунків з існування основних форм міграції хімічних елементів в природних і стічних водах, висновки).
Связь гидрогеохимических аномалий радона и фтора с участками тектонических нарушений (на примере г. Киев) / [Э. Я. Жовинский, И. Л. Комов, П.И.Диденко, Н.Н.Макаренко, Н. О. Крюченко] // Пошукова та екологічна геохімія. – 2004. – № 4. – С. 56–60. (Встановлення геохімічних критеріїв виявлення зон тектонічних порушень, висновки).
Жовинский Э. Я. Построение эколого-геохимических карт по показателям подвижности химических элементов (на примере Киевской области) / Э. Я. Жовинский, И. В. Кураева, Н. О. Крюченко // Прикладная геохимия (Москва, Россия). – 2004. – С. 284–289. (Побудова еколого-геохімічних карт за валовим вмістом хімічних елементів та їх рухомих форм у ґрунтах; визначення аномалій, інтерпретація результатів аналізу).
Накладені сорбційні ореоли на Селищанському рудопрояві вольфраму / [Е. Я. Жовинський, Н. О. Крюченко В. О. Сьомка, О.М.Нечаєнко, К.Е.Дмитренко] // Мінерал. журн. – 2006. – 28, № 1. – С. 58–67. (Встановлення закономірностей розподілу рухомих форм важких металів в поверхневих відкладах; побудова геохімічних карт).
Жовинский Э. Подвижные формы химических элементов и их значение при геохимических поисках / Эдуард Жовинский, Наталия Крюченко // Мінерал. журн. – 2006. – 28, № 2. – С. 88–93. (З використанням методів термодинамічного аналізу та математичного моделювання розраховані основні форми міграції хімічних елементів у різних типах ґрунтів, висновки).
Рухомі форми металів у ґрунтах Карпатського-біосферного заповідника (Угольсько-Широколужанський масив) / [Е. Я. Жовинський, Н. О. Крюченко, Д. Д. Сухарюк, П.С.Папарига] // Мінерал. журн. – 2006. – 28, №4. – С. 53–58. (Встановлення закономірностей розподілу вмісту валового та рухомих форм хімічних елементів в ґрунтах).
Жовинський Е. Я. Щодо можливості використання радонометрії для виявлення і трасування зон тектонічної активності / [Е. Я. Жовинський, Н. О. Крюченко, К.Е.Дмитренко]// Пошукова та екологічна геохімія. – 2006. – № 5. –С. 3–7.(Виявлення геохімічних критеріїв виявлення зон підвищенної тріщинуватості).
Використання геохімічного методу пошуку за рухомими формами хімічних елементів (на прикладі Жданівського массиву) / [Е. Я. Жовинський, В. М. Павлюк, Н. О. Крюченко, Р.М.Довгань] // Мінерал. журн. – 2007. – 29, № 1. – С. 82–89. (Доведено значення рухомих форм хімічних елементів для картування масивів ультрабазитових тіл; та встановлення перспективних ділянок для пошуків, побудова карт, висновки).
Жовинський Е. Я. Застосування математичного моделювання геохімічного поля в пошукових цілях / Е. Я. Жовинський, Н. О. Крюченко, Н. П. Іваненко // Мінерал. журн. – 2007. – 29, № 2. – С. 83–86. (Використання сучасних методів математичного моделювання для геохімічних пошуків, висновки).
Крюченко Н. О. Утворення вторинних сольових ореолів над рудопроявами різних глибин залягання / Н. О. Крюченко // Мінерал. журн. – 2007. – 29, № 4. – С. 65–69.
Жовинский Э. Прикладное значение геохимии фтора / Эдуард Жовинский, Наталия Крюченко // Пошукова та екологічна геохімія. – 2007. – № 1 (6). – С. 3–13. (Інтерпретація розподілу рухомих форм фтору у сольових ореолах над рудопроявами, висновки).
Жовинский Э. Радон в окружающей среде г. Киев и г. Афины / Эдуард Жовинский, Наталия Крюченко // Пошукова та екологічна геохімія. – 2007. – № 1 (6). – С. 32–35. (Інтерпретація розподілу радону в гірських породах та осадових відкладах, висновки).
Жовинский Э. Геохимические методы поисков по подвижным формам химических элементов на Украинском щите / Эдуард Жовинский, Наталия Крюченко // Дальний Восток-2. – 2007. – С. 213–222. (Встановлення розподілу рухомих форм хімічних елементів над рудним об’єктом, висновки).
Крюченко Н. О. Геохімічні пошуки за вторинними сольовими ореолами на території Українського щита /Н. О. Крюченко // Пошукова та екологічна геохімія. – 2007. – № 2 (7). – С. 3–60.
Крюченко Н. О. Моделювання утворення вторинного сольового ореолу над рудним тілом / Н. О. Крюченко, Е. Я. Жовинський, Н. П. Іваненко // Мінерал. журн. – 2008. – Т. 30. – № 1. – С. 87 – 93. (Аналіз математичної моделі утворення вторинних сольових ореолів, висновки).
Жовинський Е. Я. Важкі метали у ґрунтах та рослинності Чорногірської ландшафтно-геохімічної зони на прикладі Карпатського біосферного заповідника / Е. Я. Жовинський, П. С. Папарига, Н. О. Крюченко // Пошукова та екологічна геохімія. – 2008. – № 1 (8). – С. 13–22. (Визначення закономірностей розподілу токсичних елементів в об’єктах довкілля, висновки).
Zhovinsky E. Ya. Geochemistry of Fluorine in Natural System Ground – Water and Endemic Diseases / E. Ya. Zhovinsky, N. O. Kryuchenko, G. E. Dmytrenko // Мінерал. журн. – 2002. – 24, № 5/6. – С. 17–22. (Проведення термодинамічних розрахунків наявності різних форм хімічних елементів у природних водах, висновки).
Тези доповідей:
Жовинский Э.Я. Особенности распределения тяжелых металлов в почвах при внесении минеральных и органических удобрений / Э.Я. Жовинский, И.В. Кураева, Н.О. Крюченко // Агрономічні руди України : міжвідом. науково-технічн. конф., 16 – 20 лют. 2004 р.: тези докл. – К., 2004 – С. 143–144. (Закономірності розподілу важких металів у грунтах агроландшафтів).
Сєдов А.О. Впровадження інформаційних технологій для розрахунків форм міграції хімічних елементів у підземних водах / А.О. Сєдов, Н.О. Крюченко // Розробка систем програмного забезпечення: виклики часу та роль у інформаційному суспільстві : міжнар. наук.-практ. конф., 27 – 28 січня 2005 р. : тези докл. – К., 2005. – С. 82–83. (Проведення розрахунків форм міграції хімічних елементів, висновки).
Жовинський Е. Я. Проблеми екології Українських Карпат і шляхи їх вирішення / Е.Я. Жовинський, Н. О. Крюченко // Екологічні та соціально-економічні аспекти збереження етнокультурної та історичної спадщини Карпат : міжнар. наук.-практ. конф. 23 – 25 лип. 2005р. : тези докл. – Рахів, 2005. – С. 188–190. (Визначення ступеня накопичення токсичних елементів у ґрунтах).
Zhovinsky E. Ya. Fluorine in natural system soils-waters of Ukraine and end endemic diseases / E. Ya. Zhovinsky, N. O. Kryuchenko, G. E. Dmytrenko // Interfaces against pollution and NATO Advanced research workshop: Role of interfaces in environmental protection : international conference , May, 27–30, 2002. – Abstract. - Hungary: Miskolc, 2002. – P. 178. (Визначення міграційної здатності фтору в зонах стабілізації та тектонічних порушень, висновки).
Zhovinsky E. Ya. Geochemical methods of exploration by mobile forms of chemical elements // E. Ya. Zhovinsky, N. O. Kryuchenko // Современные проблемы геохимии, геологии и поисков полезных ископаемых : междунар. науч. конф. 14–16 марта 2007 г. : тезисы докл. – Минск, 2007. – С. 71–72. (Аналітичний розгляд геохімічних методів пошуку корисних копалин за рухомими формами хімічних елементів, висновки).
