Донні відклади верхньо-середньої частини р. Дністер (еколого-геохімічний аспект)

Щодо розподілу мінералів по акваторії Дністра та Дністровського водосховища, то спостерігається деяке “очищення” глинистої складової від теригенних домішок (кварцу, польових шпатів) і збільшення вмісту гідрослюди та хлориту від верхів Дністра вниз за течією.

Отже за вмістом породотвірних мінералів в осадах досліджуваний басейн можна віднести до монтморилоніт-гідрослюдисто-кварцової мінералогічної провінції.

Розділ 5. “Геохімічна спеціалізація донних відкладів Дністра та Дністровського водосховища”

Геохімія мікроелементів. Мікроелементи у водах Дністра та Дністровського водосховища. Концентрація більшості мікроелементів у Дністрі, його притоках та Дністровському водосховищі є значно нижчі гранично-припустимих концентрацій (ГПК) у воді (виключення Ba і Al) і близькі до середнього вмісту у незабруднених річкових водах. За величиною середніх вмістів мікроелементи у воді Дністра можна розташувати в такому порядку (по спадаючій) : Sr>Ba>Zn>Mn>Ag> Mo>Cu>Ni>Zr>La>Pb>Y>Cr>Sn>Co.

Регіональна специфіка розподілу мікроелементів у донних відкладах басейну Дністра. Порівняння результатів кількісного спектрального аналізу валового вмісту мікроелементів у вихідних та декарбонатизованих зразках, а також у алевритовій та пелітовій фракціях дало змогу виявити характер розподілу вмістів мікроелементів у донних осадках та до певної міри визначити головні форми їхнього знаходження.

Ряди концентрації елементів у донних відкладах виглядають так: Ti>Ba>Sr>Mn>Zr>V>Zn>

>Ni>Y>Cr>Co> (Yb, La) >Sc> (Mo, Cu) >Pb> (Sn, Ge, Ga) >Be>Ag (вихідні проби) ; Ti>Ba>Sr>Mn>Zr>

>V>Zn>Y>Ni> (Cr, Yb) >Cu> (La, Ga) >Sc>Co>Sn>Pb>Mo>Ge>Ag>Be (алевритова фракція) ; Ti>Sr>

Ba>Mn>V>Zr>Zn>Ni>Cr>Y>Co>Ga>Sc>Yb>La> (Mo, Cu) >Pb>Sn>Be>Ge>Ag (пелітова фракція).

За відношенням середніх вмістів мікроелементів у донних відкладах до їхніх кларків у літосфері, осадових породах і геохімічного фону їх можна об’єднати у такі групи: 1) елементи, які перевищують кларк літосфери – Sn і Ba; 2) елементи, які перевищують кларк літосфери і осадових порід – Sc, Ge, Y, Yb, Sr, Co, Ag, Mo; 3) елементи, які перевищують геохімічний фон – Be і Cu; 4) елементи, концентрація яких менша відносно їхнього кларку в літосфері, осадових породах і геохімічного фону – Ga, La, Zr, Ti, Ni, Cr, V, Mn, Pb і Zn.

Вивчення розподілу мікроелементів у гранулометричних фракціях дало змогу виділити три групи елементів. Вміст елементів першої групи (Ge, Cu) спадає зі зменшенням розмірності фракції від алевритової до пелітової; концентрації елементів другої групи (Sn, Zr) практично однакові у двох фракціях; вміст елементів третьої групи чітко зростає від алевритової до пелітової фракції, але по-різному: для Pb, Y, Yb, La, Zn, Ti і Ag – слабко, для Sc, Be, Ni, Cr, Mn, Ba, Ga та V – у 2 рази; для Co, Sr, Mo – у 3-4 рази.

Дефіцитні вмісти елементів у пелітовій фракції порівняно з валовими їх концентраціями в алевритовій фракції свідчать про те, що основна частина їх знаходиться в інших складових осадів і головною формою знаходження цих елементів є грубші фракції і навіть, можливо, дрібні уламки їх власних мінералів, про що, очевидно, також може свідчити значна величина природної дисперсії їхніх вмістів у пелітовій фракції. До таких елементів можна віднести Ge, Cu, Sn і Zr.

Порівняння вмісту елементів у вихідних та декарбонатизованих зразках засвідчує в основному відсутність впливу карбонатних мінералів на концентрацію мікроелементів у донних відкладах. Винятком є Cu, Sn, вміст яких у декарбонатизованих зразках у два рази менший, ніж у вихідних, та Co, Ni і Mn – з незначним зменшенням їхнього вмісту в безкарбонатних зразках. Ймовірно, ці елементи ізоморфно входять до складу карбонатних мінералів.

Порівняння рядів середніх вмістів елементів у вихідних зразках, алевритовій, пелітовій фракціях та декарбонатизованих пробах показало, що в цілому загальна тенденція зміни вмісту металів зберігається у всіх досліджуваних зразках; найвищі концентрації характерні для Ti, Sr, Ba, Mn, Zr та V, а найнижчі -для Ge, Be і Ag.

Форми міграції мікроелементів у донних відкладах визначені співвідношенням їхніх водорозчинних рухомих форм до валового вмісту, а також розподілом елементів у гранулометричному спектрі. За співвідношенням водорозчинних рухомих форм мікроелементів до їхнього валового вмісту в донних відкладах гідроекосистеми Дністра встановлено такий ряд геохімічної рухомості елементів: Cu>Pb>Mo>Zn>Co>Mn>Cr. Тяжіння до пелітової фракції залежить від того, яке місце в ряді рухомості займає елемент. Наприклад, за цією ознакою мідь стоїть на самому початку ряду і тяжіє до алевритової фракції, хром знаходиться в кінці ряду і тяжіє до пелітової складової.

Вниз за течією Дністра мікроелементи в донних відкладах розподіляються так: вміст халькофільних Zn, Ag збільшується у вихідних зразках і фактично не змінюється в алевритовій, пелітовій фракціях і в декарбонатизованих зразках; вміст Co, Be, Mn і Ga збільшується в пелітовій фракції і фактично не змінюється у вихідних і декарбонатизованих зразках та в алевритовій фракції.

Геохімічні асоціації мікроелементів у донних відкладах та внутрішньоструктурні кореляції. Системно-статистичною обробкою виявлено зв’язки Yb, La, Sc, Cu і органічної речовини з дрібноалевритовою фракцією (0, 05-0, 01 мм). Виділено (методом рангових кореляційних профілів) одну велику за чисельністю асоціацію хімічних елементів – Zr, Co, Mn, Cr, Be, Pb, Ni, Mo, Ga, Y, Yb, Ti, Cu, Sr, Ba, Ge, Sc, Sn, V, Ag. Водночас, не зважаючи