Влияние геологического строения на элементный состав природных объектов приповерхностного горизонта на примере Батуринского рудопроявления золота в Томской области
Приведены результаты изучения распределения химических элементов в снеге, коре сосны и почвогрунтах в контексте анализа геологического строения территорий при интерпретации результатов эколого-геохимических исследований.
Введение ……………………………………………………………………………………………………… 15
1 Литературный обзор …………………………………………………………………………………. 19
1.1 Обзор современного состояния методов глубинных геохимических
исследований ……………………………………………………………………………………………. 19
1.2 Модели формирования наложенных ореолов рассеяния над
глубокозалегающими месторождениями полезных ископаемых ………………… 29
1.3 Главные особенности формирования элементного состава растений и
снегового покрова …………………………………………………………………………………….. 33
2 Административно-географическая характеристика района исследования…… 36
2.1 Характеристика объекта исследования ……………………………………………… 36
2.2 Климатическая характеристика участка ……………………………………………. 36
2.3 Гидрография …………………………………………………………………………………….. 37
2.4 Геологическое строение ………………………………………………………………………. 38
2.5 Геохимическая характеристика Батуринского участка …………………………. 43
3 Изученность химического состава снегового покрова и растительности юга
Томской области………………………………………………………………………………………….. 46
3.1 Эколого-геохимические исследования …………………………………………………. 46
3.1.1 Снеготалая вода …………………………………………………………………………….. 46
3.1.2 Растительность ………………………………………………………………………………. 47
4 Материалы и методы исследований …………………………………………………………… 50
4.1 Методика отбора и изучения проб ……………………………………………………….. 50
4.2 Аналитические исследования ………………………………………………………………. 53
4.3 Математическая обработка результатов ……………………………………………….. 55
5 Обработка и интерпретация геохимических данных ………………………………….. 57
5.1 Анализ элементного состава снеготалой воды и коры сосны ………………… 57
5.2 Анализ корреляционных взаимосвязей ………………………………………………… 59
5.2.1 Анализ корреляционных взаимосвязей для снеготалой воды ………….. 59
5.2.2 Анализ корреляционных взаимосвязей для коры сосны ………………….. 61
5.3 Геохимические ореолы в снеготалой воде и коре сосны ……………………….. 62
5.4 Сравнительный анализ ………………………………………………………………………… 67
5.4.1 Сравнение концентраций химических элементов в снеготалой воде
юга Томской области ……………………………………………………………………………… 67
5.4.2. Сравнение концентраций химических элементов в коре сосны ………. 70
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 73
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение……. 75
6.1 Предпроектный анализ ………………………………………………………………………… 76
6.2 Инициация проекта ……………………………………………………………………………… 82
6.3 Планирование управления научно-техническим проектом …………………… 84
6.4 Бюджет научного исследования …………………………………………………………… 87
6.5 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности ……………………………………………. 95
7 Социальная ответственность …………………………………………………………………… 104
Введение…………………………………………………………………………………………………. 104
7.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …….. 104
7.2 Производственная безопасность ………………………………………………………… 107
7.3 Экологическая безопасность………………………………………………………………. 112
7.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………… 113
Выводы по разделу …………………………………………………………………………………. 115
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА ……………………………………………………… 116
Список использованных источников ………………………………………………………….. 118
Приложение A …………………………………………………………………………………………… 127
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………. 139
Актуальность исследования.
Снег, почвы, растительность являются традиционными объектами
геохимического изучения при оценке антропогенного влияния и поисках
месторождений полезных ископаемых. Томский район Томской области
характеризуется высокой степенью изученности эколого-геохимическими
работами различной направленности, включая многолетние мониторинговые
наблюдения. Следует отметить, что эколого-геохимическая интерпретация
обнаруженных геохимических ореолов в большинстве случаев сводится к
попыткам их увязать исключительно с влиянием объектов хозяйственной
деятельности. Однако, уровень естественного геохимического фона нередко
обладает высокой вариативностью. Недостаточное внимание этому факту
чревато появлению ложных выводов о «техногенной» природе аномалий и
огульного обвинения в антропогенном загрязнении конкретных предприятий.
В странах с холодным климатом снеговой покров охотно используется
как депонирующая среда для оценки пыле-аэрозольного загрязнения. При
геохимических поисках минерального сырья снег рассматривается как объект с
приемлемыми сорбционными способностями по отношению к поступающему с
глубинны веществу [51].
Изучение особенностей распределения химических компонентов в
системе «почвенная атмосфера – снеговой покров-растительность» является
важным элементом оценки глобального разностороннего влияния эндогенных
процессов на компонентный состав оболочек Земли. Системный подход в
исследованиях, базирующийся на синтезе геохимической информации будет
способствовать росту научной значимости получаемых результатов. Изучение
процессов миграции рассеянных химических элементов является важным
аспектом решения прикладных поисковых и экологических геохимических
исследований.
Батуринское рудопроявление золота находится на территории Томской
области. Зона рудовмещающих пород видимой мощности 20 м представлена
серией сближенных маломощных кварцевых прожилков, содержащих золото.
Непосредственно сам Батуринский участок находится в бассейне реки
Тугояковка, правого притока р. Томи, в 30 км на юг от г. Томска. Батуринский
лицензионный участок в ресурсном отношении включает в себя Батуринское
рудопроявление коренного золота, а также реки Тугояковка и Якунина с
россыпным золотом [1, 9].
Цель работы – сравнительное изучение распределения химических
элементов в древесной растительности, снеге и почвогрунтах в контексте оценки
влияния на их химический состав геологического строения территории.
Задачи:
– Произвести поиск и изучение научной и методической литературы на
данную тематику;
– Повести опробование по профилю через золотоносные зоны
рудопроявления;
– Подготовить пробы для лабораторных исследований;
– Определить химический состав снеготалой воды, коры сосны методом
масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой;
– Провести статистическую обработку полученных данных;
– Сопоставить распределение элементов-индикаторов оруденения с
положением зон минерализации золота;
– Сделать выводы.
Предмет исследования – элементный состав снеготалой воды, коры
сосны, почвогрунтов на территории Батуринского рудопроявления золота.
Объект исследования – природные объекты приповерхностного
горизонта (снеготалая вода, кора сосны, почвогрунты), отобранные на
территории Батуринского рудопроявления золота Томской области.
Научная новизна работы: – впервые получены данные по элементному
составу снеготалой воды и коры сосны согласно данным ИСП-МС на территории
Батуринского рудопроявления золота.
Показано существенное влияние на элементный состав снегового покрова
от зон природного (минерального) обогащения золотом и элементами-
спутниками.
Практическая значимость работы: полученные результаты могут быть
использованы при проведении эколого-геохимических исследований на данной
территории, могут быть использованы научными и проектными организациями,
государственными структурами при принятии управленческих решений. Таким
образом результаты исследования важны как для науки, так и для экономики
региона.
Фактические материалы и методы исследования. Материалы для
работы были получены в сентябре 2021 г. Всего отобрано, обработано и
проанализировано 40 проб (20 проб снеготалой воды, 20 проб коры сосны).
Пробы отбирались и обрабатывались по стандартным методикам в соответствии
с нормативными документами.
В ходе работы были выполнены определения элементов методом масс-
спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на базе Проблемной научно-
исследовательской лаборатории гидрогеохимии Томского политехнического
университета (аналитик – Куровская В.В.). Результаты лабораторных анализов
проб обрабатывались в программах Microsoft Excel, Word, Stastistica, построение
и оформление схем и диаграмм распределения химических элементов
выполнено с помощью программного обеспечения Grapher и Corel Draw.
Объём и структура диссертации: работа состоит из введения, 7 глав,
заключения, списка литературы, содержит 39 таблиц, 22 рисунка, приложение.
Объём рукописи – 141 страница машинописного текста.
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному
консультанту, кандидату геолого-минералогических наук, Соболеву Игорю
Станиславовичу, а также руководителю, доктору биологических наук,
Барановской Наталье Владимировне, за помощь в освоении методики изучения
природных сред, внимание, ценные советы, рекомендации и практическую
помощь на всех этапах выполнения работы. Автор признателен заведующей
лабораторией – Хващевской Альбине Анатольевне, исполнителю аналитических
исследований, Куровской Владе Владиславовне. Автор благодарен всему
коллективу отделения геологии за ценные советы, поддержку, и помощь в
написании магистерской диссертации
2 Административно-географическая характеристика района исследования
2.1 Характеристика объекта исследования
Батуринское рудопроявление золота, находящееся на территории
Томской области, было выявлено в 1981 году работами геохимического отряда
(А.П. Бердников, 1982). Зона рудовмещающих пород видимой мощности 20 м
представлена серией сближенных маломощных кварцевых прожилков,
содержащих золото. Батуринский участок находится в бассейне р. Тугояковка,
правого притока р. Томи, в 30 км на юг от г. Томска и в 3 км от устья р.
Тугояковка.
Минеральная ресурсная база Батуринского лицензионного участка
включает в себя Батуринское рудопроявление коренного золота, а также
аллювиальные россыпи золота рек Тугояковка и Якунина.
Всего в окрестностях Томска выявлено 14 рудопроявлений и точек
золоторудной минерализации в коренном залегании. Более или менее изучено
одно из них – Батуринское, расположенное в нижнем течении реки Тугояковки –
правого притока реки Томи. Содержание золота в рудах колеблется в пределах
1-17 г/т. Кроме этого, в рудах определено содержание платины от 1,7 до 2,8 г/т и
повышенное содержание серебра (0,5-6,8 г/т). В незначительных количествах
присутствует и самородное золото в виде тонкой вкрапленности. Пробность
золота 890-930 промилле. Прогнозные ресурсы на проявлении оценены в 5,3
тонны [1, 9].
Рудопроявление расположено в непосредственной близости от
Ларинского заказника, а также от памятника природы “Дызвездный ключ”.
Список литературы
1.Бердников А.П., Скогорев А.И. и др, Министерство геологии РСФСР
производственноегеологическоеобъединение«Томскнефтегазгеология»
Томская геологоразведочная экспедиция (Томский район Томской области,
выявление и изучение рудной минерализации на площади сочленения структур
северных острогов Кузнецкого Алатау и Колывань-Томской складчатой зоны),
1983;
2.Водяницкий В.Н. Тяжелые и сверхтяжелые металлы и металлоиды в
загрязненных почвах. – М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева
Россельхозакадемии, 2009. – 96с.;
3.Ворошилов В.Г. Геохимические методы поисков месторождений
полезныхископаемых:учебноепособиее– Томск:Изд-воТомского
политехнического университета, 2011.-104 с.;
4.Геохимические и ядернофизические методы поисков полезных
ископаемых /Под ред. Антонец А.Г. – Ташкент.: ТашГТУ, 2012. – 178 c.;
5.Геохимическиеметодыпоисковместорожденийполезных
ископаемых / М.: Высш.шк, 1989. -304 с.;
6.Геохимия окружающей среды /Под ред. Ю.Е. Саета, Б.А. Ревича,
Е.П. Янина и др. –М.: Недра, 1990. –336 с.;
7.Инструкцияпогеохимическимметодампоисковрудных
месторождений / М-во геологии СССР. –М.: Недра, 1983. –191 с.;
8.КайгородовР.В.Устойчивостьрастенийкхимическому
загрязнению: учебное пособие – Пермь: Изд-во Перм. гос. ун-т., 2010.– 151 с.;
9.Министерство геологии СССР производственное геологическое
объединение«Томскнефтегазгеология»Томскаягеологоразведочная
экспедиция региональные геологосъёмочные и геологические работы, 1990.
10. Михальчук А.А., Язиков Е.Г. Многомерный статистический анализ
экологогеохимических измерений. Часть II. Компьютерный практикум. Учебное
пособие. – Томск: Изд. ТПУ, 2014. – 150 с;
11. Приложение к свидетельству № 42629 об утверждении типа средств
измерений “Масс-спектрометры с индуктивно-связанной плазмой NexION
моделей 300Q, 300X, 300D, 300S”;
12. Пупышев А.А., Суриков В.Т. Масс-спектрометрия с индуктивно
связанной плазмой. -Образование ионов. Екатеринбург, УрО РАН: 2006 62;
13. РихвановЛ.П.Элементныйсоставлиствытополякак
биогеохимический индикатор промышленной специализации урбасистем / Л.П.
Рихванов, Д.В. Юсупов, Н.В. Барановская, А.Р. Ялалтдинова // Экология и
промышленность России. – 2015. – №45 – С. 58-63.;
14. Сауков А.А. Геохимические методы поисков месторождений
полезных ископаемых. –Москва.: МГУ, 1963. -248 с.;
15. Соловов А.П. Геохимические методы поисков месторождений
полезных ископаемых. – Москва: Изд. Недра, 1985 г. – 294 с.;
16. Справочная книга для проектирования электрического освещения /
Под ред. Г.М. Кнорринга. – СПб.: Энергоатомиздат, 1992. – 448 с.;
17. Язиков, Е. Г. Экогеохимия урбанизированных территорий юга
Западной Сибири: автореф. дис. … д-ра. геол.-минерал. наук: 25.00.36 / Язиков
Егор Григорьевич. – Томск, 2006. – 47 с.;
18. Perelman, A.I., Kasimov, N.S., 1999. Landscape geochemistry. Astreya-
2000 Publ., Moscow, pp. 768. (in Russian).;
19. Valls, R.A., 2008. Why, and how, we should use compositional data
analysis. A Step-by-step guide for the field geologists. Wikibooks, Toronto, Ontario,
pp. 58;
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (188 отзывов)
4.8 (13 отзывов)
4.9 (522 отзыва)
4.9 (826 отзывов)
4.6 (71 отзыв)
5 (8 отзывов)
5 (158 отзывов)
5 (20 отзывов)
4.9 (35 отзывов)
