Геохимические методы поисков природной соды

Различают следующие типы месторождений природной соды: а) вулканогенно-осадочные; б) гидротермальные; в) экзогенные. Последние имеют наибольшее значение. Природная сода встречается в современных соляных озерах, континентальных образованиях, расположенных вблизи вулканических пород (пепел, лавы), обогащенных содой, поташем. Содовые компоненты при воздействии поверхностных и подземных вод растворялись и переносились в озера, локализующиеся в бессточных впадинах. Парагенными ассоциациями являются галит, кальцит, доломит, шортит, пирсонит, сепиолит, лабунцовит, пирит, акмит, а элементами-индикаторами минерализации — натрий, бром, хлор, литий, фосфор, мышьяк, фтор, бор. Выделяют следующие общие поисковые признаки природной соды: а) широкое развитие пород, обогащенных натрием; б) наличие обширных межгорных депрессий и впадин, выполненных ритмично-слоистыми полимиктовыми осадками; в) следы активной вулканической деятельности.

Геохимические методы поисков природной соды основываются на отличительных особенностях подземных вод, в полосе развития этих образований — обогащенность их натрием, высокая степень минерализации. Соли карбонатов и бикарбонатов натрия легко растворимы и активно воздействуют на химический состав и минерализацию природных вод. В водах несодового типа минералы, содержащие карбонаты, бикарбонаты натрия (и давсонит) не образуются. При проведении поисковых работ основное внимание следует уделять гидрохимическим предпосылкам и показателям содоносности. Минерализация подземных содовых вод в несодоносных образованиях не превышает 55 г/л, а содержание сульфата натрия составляет менее 400 мг/л. В солеродный бассейн должны были поступать в достаточном количестве поверхностные и подземные воды содового типа.

Перспективными на этот вид сырья являются районы современных озер и древние содоносные формации среди слабо засоленных или пресноводных осадков предгорных или межгорных впадин. Последние обычно локализуются в районах широкого развития массивно-кристаллических пород, обогащенных щелочными элементами (или продуктами их разрушения), а также на площадях современной и древней вулканической деятельности. Перспективными для обнаружения залежей природной соды могут быть альпийские предгорные и межгорные прогибы, расположенные вблизи кислых магматических пород и выполненные континентальными пресноводными осадками, содержащими доломит, давсонит.

Методика геохимических работ на природную соду специфична. При предполевых работах выбирают объекты, заслуживающие обследования. Выделяют впадины, образованные в результате тектонических подвижек, выполненные ритмично-слоистыми полимиктовыми осадками морского или континентального солоноватого водного бассейна. Проводят маршрутное обследование перспективного для поисков района. Изучают химический состав и минерализацию подземных содовых вод. По преобладанию анионов и катионов выделяют типы вод: а) гидрокарбонатно-кальциевые; б) гидрокарбонатно-магниевые; в) гидрокарбонатно-натриевые; г) сульфатно-натриевые; д) хлоридно-натриевые. Особый интерес представляют подземные воды, минерализация которых превышает 150 г/л. При гидрохимических исследованиях Е.Ф. Станкевич и Ю.В. Баталин предлагают учитывать следующие признаки, характерные для аномалий, связанных с развитием минерализации: а) присутствие подземных гидрокарбонатно-натриевых содовых вод с минерализацией >25 г/л; б) развитие подземных сульфатно-натриевых вод с минерализацией >10 г/л; в) проявление подземных хлоридно-натриевых вод с повышенной содовостью (с содержанием NaHCO3 + NaCO3 > 10 экв. % или 4 г/л, при общей минерализации 35—40 г/л и более); г) распространение подземных содовых вод с общей минерализацией 60—70 г/л и более; д) региональное распространение подземных .содовых вод с минерализацией 5—10 г/л; е) повышенное содержание сульфитов натрия (>1 г/л) в подземных содовых водах, обогащенность их Br, I, Cl, Na.

Особое внимание уделяют гидрохимическому исследованию местных источников. Намечают оптимальные участки, продуктивные горизонты, где должны быть заданы скважины колонкового бурения. Проводят геохимическое исследование керна буровых скважин (на Br, Cl, Na, Rb), задаваемых в зонах развития озерно-континентальных отложений. Опробуют континентальные образования предгорных районов, не содержащие гипсовой минерализации. В связи с гипергенным изменением давсонита образцы отбирают из расчисток с глубины 0,5 м. В полевых условиях осуществляют качественные химические анализы на присутствие в породах растворимого несиликатного Al2O3, связанного в алюмогидрокарбонатах и алюмофосфатах. Качественное определение растворимого несиликатного Al2O3 в породах основывается на легкой растворимости этих минералов в слабой уксусной кислоте. Алюминий определяется по цветовой окраске (оранжевая, красная) в результате реакции с ализарином. Образцы, характеризующиеся положительной реакцией, подлежат лабораторным исследованиям. Следует опробовать шлам, так как сода растворяется в процессе бурения. Залежи соды оконтуривают по ореолам натрия, брома, хлора.