Литий-урановая минерализация соленых озер и подземных источников Центральной Тувы

Статья в Elpub

Геосферные исследования. 2018; : 22-33

Литий-урановая минерализация соленых озер и подземных источников Центральной Тувы

Аннотация

Соленые озера и минерализованные подземные воды являются объектом повышенного интереса и интенсивного изучения в качестве источника рентабельного извлечения не только традиционных продуктов, используемых для нужд (поваренная соль, сода, сульфат натрия), но и других полезных компонентов: соединений лития, брома, калия, бора, магния, урана и т.д. Экономический интерес к гидроминеральному сырью в качестве источника полезных ископаемых определяется тем, что по сравнению с обычными технологиями извлечения из горных пород, здесь исключаются дорогостоящие этапы разработки и эксплуатации шахт или карьеров, дробления пород, предварительного концентрирования и последующего перевода компонентов в раствор. Бессточные минерализованные озера и солончаки в пределах Тувы находятся преимущественно на территории Убсунурской, Тувинской, Турано-Уюкской котловин. Специализированные работы на наличие гидроминеральных ресурсов в этих объектах ранее не проводились. В настоящее время новые аппаратурные и методические возможности анализа вод и донных отложений создают благоприятные условия для детального изучения их вещественного состава. В этой связи проводились исследования по изучению многокомпонентного состава соленых озер, минерализованных подземных рассолов на данной территории при финансовой поддержке интеграционного проекта «Гидроминеральные ресурсы Сибири и сопредельных территорий: рудогенерирующий потенциал, новые технологии комплексной переработки, экологическая безопасность» № 110, результаты которых обсуждаются в данной работе. В исследованных нами озерах и подземных рассолах Центральной Тувы концентрация лития в воде не превышает фоновых содержаний (на уровне озер Южной Сибири) (0,0042-0,71 мг/л). Вместе с тем выявлено повышенное содержание урана в воде (0,07-0,092 г/т), в донных отложениях (1,92-9 г/т) соленых озер и в пресноводных подземных рассолах (0,003-0,18 мг/л), превышающее среднюю концентрацию его в морской (океанической) воде (0,003 мг/л). Если учесть, что технология извлечения урана из воды возможна при содержании его в воде в количестве 0,003 мг/л (из морской воды), то концентрации более одной десятой заслуживает внимания. Помимо урана отмечаются аномалии и по другим ценным компонентам, таким как бор, бром, йод, стронций.

Список литературы

1. Блюменфельд А. О. Курортные богатства Тувы. Кызыл : Тувин. книжн. изд-во, 1960. 68 с

2. Богородицкий К.Ф., Валединский В.И. Гидроминеральные ресурсы (Тувинской АО) // Природные условия Тувинской АО : труды Тувинской комплексной экспедиции СОПС. М., 1957. Вып. 3. C. 12-16

3. ГОСТ Р 54316-2011. Воды минерализованные природные питьевые. Общие технические условия. Введ. 2012-07-01. 41 с

4. Гусева Н.В., Копылова Ю.Г., Ойдуп Ч.К., Аракчаа К.Д., Рычкова К.М., Хващевская А. А., Аюнова О.Д. Формирование химического состава подземных солоноватых и рассольных вод Тувинского прогиба и его обрамления // Геология и геофизика. 2018. Т. 59, № 2. С. 172-182

5. Дучков А.Д., Рычкова К.М., Лебедев В.И., Каменский И.Л., Соколова Л. С. Оценки потока по данным об изотопах гелия в термоминеральных источниках // Геология и геофизика. 2010. Т. 51, № 2. С. 264-275

6. Зайков В.В., Онуфриева Е.В., Ворончихин В.Г. Отчет о результатах работ поисково-оценочного отряда на калийные соли за 1962 г

7. Исупов В.П., Ариунбилэг С., Разворотнева Л.И., Ляхов Н.З., Шварцев С.Л., Владимиров А.Г., Колпакова М.Н., Шацкая С. С., Чупахина Л.Э., Мороз Е.Н., Куйбида Л.В. Геохимическая модель накопления урана в озере Шаазгай-Нуур (Северо-Западная Монголия) // Доклады академии наук. 2012. Т. 447, № 6. С. 658-663

8. Лепешков И.Н., Соловьев В.К., Смирнова Н.Н. К физико-химической характеристике соляных озер Тувы // Известия сектора физико-химического анализа. 1956. Т. ХХУП. C. 84-85

9. Меткин В.Аидр. Окончательный отчет Шарасурской ГСП за 1961-1963 гг. (Материалы к геологической карте Союза ССР м-ба 1:200 000)

10. Пиннекер Е.В. Минеральные воды Тувы. Кызыл : Тувин. книж. изд-во, 1968. 105 с

11. Резников А. А., Муликовская Е.П., Соколов И.Ю. Методы анализа природных вод. М. : Недра, 1970. 488 с

12. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых / А.П. Соловов, А.Я. Архипов, В.А. Бугров и др. М. : Недра, 1990. 335 с

13. Сугоракова А.М., Ойдуп Ч.К. Краткий очерк геологического строения и металлогении Тувы на основе современных данных. Кызыл : Изд-во ТувИКОПР СО РАН, 2010. C. 3-7

14. Сугоракова А.М., Ярмолюк В.В., Лебедев В.И. Кайнозойский вулканизм Тувы. Кызыл : ТувИКОПР СО РАН, 2003. 92 с

15. Фисенко Н.А. и др. Подземные воды листов М-46-XVII, M-46-XVIII, XXIV. (Окончательный отчет Тесхемской партии по результатам проведения гидрогеологической съемки масштаба 1:200000 на площади листов М-46-XVII, M-46-XVIII/XXIV за 1980-1984)

Geosphere Research. 2018; : 22-33

Lithium, Uranium mineralization of salt lakes and underground sources of Central Tuva

Oydup C. K.

Abstract

Salted lakes and mineralized groundwater are the object of increased interest and intensive study as a source of cost-effective extraction of not only traditional products used for needs (sodium chloride, sodium bicarbonate, sodium sulphate), but also other useful components: lithium, bromine, potassium, boron compounds , magnesium, uranium, etc. Economic interest in hydromineral raw materials as a source of minerals is determined by the fact that, in comparison with conventional mining technologies, expensive stages of mining and quarrying, crushing rocks, pre-concentrating and subsequent transfer of components into the solution are excluded. Stocks of valuable components, for example lithium, are estimated in hundreds and more thousands of tons in the salars of South America (Chile, Bolivia, Argentina), as well as in the saline lakes of China. Bottomless mineralized lakes and solonchaks within Tuva are located mainly on the territory of the Ubsunur, Tuva, Turan-Uyuk basins. Specialized works on the presence of hydromineral resources in these objects have not been conducted previously. At present, new instrumentation and methodological possibilities for analyzing waters and bottom sediments create favorable conditions for a detailed study of their material composition. In this connection, a study was carried out to study the multicomponent composition of saline lakes, mineralized underground brines in this area with the financial support of the integration project "Hydromineral Resources of Siberia and Neighboring Territories: Ore-generating Potential, New Technologies for Complex Processing, Environmental Safety" No. 110, the results discussed in this work. The concentration of lithium in water studied by us in the lakes and underground brines of Central Tuva does not exceed the background contents (at the level of the lakes of Southern Siberia) (0.0042-0.71 mg/l). At the same time, an increased uranium content in water (0.07-0.092 ppm), in bottom sediments (1.92-9 ppm) of saline lakes and in freshwater subterranean brines (0.003-0.18 mg/l), exceeding the average concentration of its marine (oceanic) water (0.003 mg/l). If we consider that the technology of extracting uranium from water is possible when its content in water is 0.003 mg/l (from sea water), then concentrations of more than one dozen deserve attention. In addition to uranium, anomalies are noted for other valuable components, boron, bromine, iodine, strontium. From the number of toxic elements arsenic, selenium, mercury are present, their participation in the biological process and the impact on living organisms should still be investigated.

References

1. Blyumenfel'd A. O. Kurortnye bogatstva Tuvy. Kyzyl : Tuvin. knizhn. izd-vo, 1960. 68 s

2. Bogoroditskii K.F., Valedinskii V.I. Gidromineral'nye resursy (Tuvinskoi AO) // Prirodnye usloviya Tuvinskoi AO : trudy Tuvinskoi kompleksnoi ekspeditsii SOPS. M., 1957. Vyp. 3. C. 12-16

3. GOST R 54316-2011. Vody mineralizovannye prirodnye pit'evye. Obshchie tekhnicheskie usloviya. Vved. 2012-07-01. 41 s

4. Guseva N.V., Kopylova Yu.G., Oidup Ch.K., Arakchaa K.D., Rychkova K.M., Khvashchevskaya A. A., Ayunova O.D. Formirovanie khimicheskogo sostava podzemnykh solonovatykh i rassol'nykh vod Tuvinskogo progiba i ego obramleniya // Geologiya i geofizika. 2018. T. 59, № 2. S. 172-182

5. Duchkov A.D., Rychkova K.M., Lebedev V.I., Kamenskii I.L., Sokolova L. S. Otsenki potoka po dannym ob izotopakh geliya v termomineral'nykh istochnikakh // Geologiya i geofizika. 2010. T. 51, № 2. S. 264-275

6. Zaikov V.V., Onufrieva E.V., Voronchikhin V.G. Otchet o rezul'tatakh rabot poiskovo-otsenochnogo otryada na kaliinye soli za 1962 g

7. Isupov V.P., Ariunbileg S., Razvorotneva L.I., Lyakhov N.Z., Shvartsev S.L., Vladimirov A.G., Kolpakova M.N., Shatskaya S. S., Chupakhina L.E., Moroz E.N., Kuibida L.V. Geokhimicheskaya model' nakopleniya urana v ozere Shaazgai-Nuur (Severo-Zapadnaya Mongoliya) // Doklady akademii nauk. 2012. T. 447, № 6. S. 658-663

8. Lepeshkov I.N., Solov'ev V.K., Smirnova N.N. K fiziko-khimicheskoi kharakteristike solyanykh ozer Tuvy // Izvestiya sektora fiziko-khimicheskogo analiza. 1956. T. KhKhUP. C. 84-85

9. Metkin V.Aidr. Okonchatel'nyi otchet Sharasurskoi GSP za 1961-1963 gg. (Materialy k geologicheskoi karte Soyuza SSR m-ba 1:200 000)

10. Pinneker E.V. Mineral'nye vody Tuvy. Kyzyl : Tuvin. knizh. izd-vo, 1968. 105 s

11. Reznikov A. A., Mulikovskaya E.P., Sokolov I.Yu. Metody analiza prirodnykh vod. M. : Nedra, 1970. 488 s

12. Spravochnik po geokhimicheskim poiskam poleznykh iskopaemykh / A.P. Solovov, A.Ya. Arkhipov, V.A. Bugrov i dr. M. : Nedra, 1990. 335 s

13. Sugorakova A.M., Oidup Ch.K. Kratkii ocherk geologicheskogo stroeniya i metallogenii Tuvy na osnove sovremennykh dannykh. Kyzyl : Izd-vo TuvIKOPR SO RAN, 2010. C. 3-7

14. Sugorakova A.M., Yarmolyuk V.V., Lebedev V.I. Kainozoiskii vulkanizm Tuvy. Kyzyl : TuvIKOPR SO RAN, 2003. 92 s

15. Fisenko N.A. i dr. Podzemnye vody listov M-46-XVII, M-46-XVIII, XXIV. (Okonchatel'nyi otchet Teskhemskoi partii po rezul'tatam provedeniya gidrogeologicheskoi s\"emki masshtaba 1:200000 na ploshchadi listov M-46-XVII, M-46-XVIII/XXIV za 1980-1984)