Сульфатная минерализация в тоннеле пещеры Пятигорский провал (Северный Кавказ)
О.Я. Червяцова, А.В. Касаткин, Н.В. Чуканов, Ф. Нестола
| УДК 549.76 (470.63) | https://doi.org/10.35597/2313-545X-2021-7-1-6 | Читать PDF (RUS) |
Аннотация
Об авторах
Список литературы
Аннотация
В статье приводятся результаты исследований гипергенной сульфатной минерализации, обнаруженной в тоннеле пещеры Пятигорский Провал (Северный Кавказ). Методами электронно-зондового микроанализа, порошковой рентгенографии и инфракрасной спектроскопии установлены следующие сульфатные минералы: хумберстонит K3Na7Mg2(SO4)6(NO3)2·6H2O, сидеронатрит Na2Fe (SO4)2(OH)·3H2O, метасидеронатрит Na2Fe(SO4)2(OH)·H2O, натроярозит NaFe3(SO4)2(OH)6, тамаругит NaAl(SO4)2·6H2O и эпсомит MgSO4·7H2O. Появление сульфатной серы может быть связано как с окислением зерен сульфидов, выявленных в ряде проб, так и с окислением газообразного H2S кислородом воздуха. Хумберстонит и метасидеронатрит найдены впервые в России.
Ключевые слова: сульфаты, пещера Пятигорский Провал, гипогенный карст, хумберстонит, сидеронатрит, метасидеронатрит, натроярозит, тамаругит, эпсомит.
Источник финансирования: Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 19-05-00982. ИК спектроскопическое исследование хумберстонита выполнено в соответствии с темой государственного задания, номер государственного учета АААA-А19-119092390076-7.
Статья поступила в редакцию 10.11.2020 г., принята к печати 28.02.2021 г.
Об авторах
О.Я. Червяцова, Государственный природный заповедник Шульган-Таш, ул. Заповедная 14, д. Иргизлы, Республика Башкортостан, 453585 Россия; kittary@yandex.ru
А.В. Касаткин, Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН, Ленинский пр. 18/2, г. Москва, 119071 Россия
Н.В. Чуканов, нститут проблем химической физики РАН, Московская обл., г. Черноголовка, 142432 Россия
Ф. Нестола, Департамент наук о Земле, Университет Падуи, Виа Г. Градениго 6, г. Падуя, 35131 Италия
Список литературы
- Бессонов И.В., Баранов В.В. (2014). Причины появления и способы устранения высолов на кирпичных стенах зданий. Жилищное строительство, 7, 39–43.
- Бондарева Г.Л. (2011) Гидрогеодинамические и гидрогеохимические особенности Пятигорского месторождения минеральных вод. Автореф. дис. на соиск. степ. канд. геол.-мин. наук. Пермь, 24 с.
- Дублянский В.Н., Кикнадзе Т.З. (1984) Гидрогеология карста Альпийской складчатой области юга СССР. М., Наука, 125 с.
- Лаврищев В.А., Греков И.И., Семенов В.М., Ермаков В.А. и др. (2011) Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Скифская. Лист L-38. Пятигорск. Объяснительная записка. СПб, Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 420 c.
- Невская Т.А. (2015) Памятники и памятные места имперского периода как историко-культурный бренд Ставрополья / Культурно-познавательный туризм юга России как стратегический ресурс укрепления российской государственности. Новороссийск, Южный филиал Российского научно-исследовательского института культурного и природного наследия имени Д.С. Лихачева, 224–232.
- Проскурня Ю.А. (2019) Минералогическая изученность Донбасса. Инновационные перспективы Донбасса. Донецк, ДонНТУ, 151–154.
- Хаустов В.В. (2013) Модель формирования углекислых гидротерм большого Кавказа с учетом особенностей его глубинной геодинамики. Альманах Пространство и Время, 4(1), 2227-9490e-aprovr_e-ast4-1.2013.24 (электронное научное издание)
- Ara D., Sanna L., Rossi A., Galli E., De Waele J. (2013). Minerali secondari in ambiente sotterraneo: la miniera dell’Argentiera (Sardegna nord-occidentale). EUT Edizioni Universita di Trieste, 290–295.
- Benavente D., Pla C., Elena-Carbonell J.M., Spairani Y., Grossi C.M. (2018). Intensive damage due to salt crystallisation by rising damp in the Colegio Santo Domingo of Orihuela (Spain). Conserving Cultural Heritage: Proceedings of the 3rd International Congress on Science and Technology for the Conservation of Cultural Heritage (Techno Heritage 2017), 273–275.
- Chervyatsova O.Y., Potapov S.S., Kuzmina L.Y., Dublyansky Y.V., Sadykov S.A., Kiseleva D.V., Okune-va T.G., Dzhabrailov S.М., Samokhin G.V. (2020) Sulfuric acid speleogenesis in the North Caucasus: Sharo-Argun valley Caves (Chechen Republic, Russia). Geomorphology, 369, 107346.
- Chou I.M., Seal R.R. (2003) Determination of epsomite – hexahydrite equilibria by the humidity bufer technique at 0.1 MPa with implications for phase equilibria in the system MgSO4–H2O. Astrobiology, 3, 619–630.
- D’Angeli I.M., Carbone C., Nagostinis M., Parise M., Vattano M., Madonia G., De Waele J. (2019) New insights on secondary minerals from Italian sulfuric acid caves. International Journal of Speleology, 47 (3), 271–291.
- Eckardt F.D., Drake N. (2011) Introducing the Namib Desert Playas. Sabkha Ecosystems, 3. Springer, Africa and Southern Europe. Dordrecht, 19–25.
- Fitzpatrick R., Shand P., Raven M., McClure S. (2010) Occurrence and environmental signifcance of sideronatrite and other mineral precipitates in Acid Sulfate Soils. 19th World Congress of Soil Science, Soil Solutions for a Changing World, 1–6.
- Forti P., Panzica La Manna M., Rossi A. (1996). The peculiar mineralogical site of the Alum cave (Vulcano, Sicily). 7th International Symposium on Vulcanospeleology, Canarie 1994, 35–44.
- Harmon R.S., Atkinson T.C., Atkinson J.L. (1983) The mineralogy of Castleguard cave, Columbia Icefelds, Alberta, Canada. Arctic and Alpine Research, (15)4, 503– 516.
- Klimchouk A.B. (2007) Hypogene speleogenesis: hydrogeological and morphogenetic perspective. National Cave and Karst Research Institute, Special Paper 1, Carlsbad, 106 p.
- Laghi T. (1806) Di un nuovo sale fossile scoperto nel bolognese. Memorie Istituto Nazionale Italiano, 1 (1), 19– 26.
- Lazaridis G., Melfos V., Papadopoulou L. (2011). The frst cave occurrence of orpiment (N. Greece). International Journal of Speleology, 40(2), 133–139.
- Lombardi G., Sposato A. (1981). Tamarugite from Vulcano, Aeolian Islands, Italy. The Canadian Mineralogist, 19(3), 403–407.
- Matysek D., Jirasek J., Osovsky M., Skupien P. (2014) Minerals formed by the weathering of sulfdes in mines of the Czech part of the Upper Silesian Basin. Mineralogical Magazine, 78(5), 1265–1286.
- Mrose M.E., Fahey J.J. Ericksen G.E. (1970) Mineralogical studies of the nitrate deposits of Chile. III. Humberstonite, K3Na7Mg2(SO4)6(NO3)2·6H2O, a new saline mineral. American Mineralogist, 55, 1518–1533.
- Onac B.P., Puscas C.M., Efenberger H.S., Povara I., Wynn J.G. (2013). The hypogene origin of Diana Cave (Romania) and its sulfuric acid weathering
environment. Proceedings of the 16th International Congress of Speleology. Brno, Czech Republic. Vol. 3, 470–473. - Ordonez S., La Iglesia A., Louis M., Garcia-del-Cura M.A. (2016). Mineralogical evolution of salt over nine years, after removal of eforescence and saline crusts from Elche’s Old Bridge (Spain). Construction and Building Materials, 112 , 343–354.
- Palmer A.N. (2016) The Mammoth Cave system, Kentucky, USA. Boletin Geologico y Minero, 127(1), 131–145.
- Polyak V.J., Provencio P. (2001) By-product materials related to H2S–H2SO4 infuenced speleogenesis of Carlsbad, Lechuguilla, and other caves of the Guadalupe Mountains, New Mexico. Journal of Cave and Karst Studies, 63(1), 23–32.
- Rodgers K.A., Hamlin K.A., Browne P.R.L., Campbell K.A., Martin R. (2000). The steam condensate alteration mineralogy of Ruatapu cave, Orakei Korako geothermal feld, Taupo Volcanic Zone, New Zealand. Mineralogical Magazine, 64(1), 125–142.
- Tamas T., Kristaly F., Barbu-Tudoran L. (2011) Mineralogy of Iza Cave (Rodnei Mountains, N. Romania). International Journal of Speleology, 40(2), 171–179.
- Tang Y. (2005). Non-metallic deposits of Xinjiang, China [Zhongguo Xinjiang Fei Jinshu Kuangchuang]. Geological Publishing House (Beijing), 289 p.
- Vakhrushev B.A. (2009) Peculiar features of hypogene speleogenesis in the folded mountain region of the Western Caucasus. Hypogene speleogenesis and karst hydrogeology of artesian basins. Ukrainian Institute of Speleology and Karstology, Special Paper 1 (Klimchouk A.B. and Ford D.C, eds.), 271–274.
- Valentino G.M., Cortecci G., Franco E., Stanzione D.(1999) Chemical and isotopic compositions of minerals and waters from the Camp Flegrei volcanic system, Naples, Italy. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 91, 329–344.
- Ventruti G., Scordari F., Della Ventura G., Bellatreccia F., Gualtieri A.F., Lausi A. (2013). The thermal stability of sideronatrite and its decomposition products in the system Na2O–Fe2O3–SO2–H2O. Physics and Chemistry of Minerals, 40(8), 659–670.
- Vettori S., Bracci S., Cantisani E., Riminesi C., Sacchi B., D’Andria F. (2016). A multi-analytical approach to investigate the state of conservation of the wall paintings of Insula 104 in Hierapolis (Turkey). Microchemical Journal, 128, 279–287.
- Wray R.A.L. (2011) Alunite formation within silica stalactites from the Sydney Region, South-Eastern Australia. International Journal of Speleology, 40(2), 109–116.
- Zambonini F. (1907) Su alcuni minerali della Grotta dello Zolfo a Miseno. Rendiconti Academia delle Scienze, 3(46), 324–331.
МИНЕРАЛОГИЯ № 1 2021