Н.О. Крюченко, ГЕОХІМІЧНІ ЧИННИКИ МІГРАЦІЇ ФТОРУ В СИСТЕМІ ПОРОДА — ҐРУНТ У МЕЖАХ ГЕОЛОГІЧНИХ СТРУКТУР ЗАКАРПАТТЯ
https://doi.org/10.15407/mineraljournal.48.03.072
УДК 550.4:546.16(477.87)
ГЕОХІМІЧНІ ЧИННИКИ МІГРАЦІЇ ФТОРУ В СИСТЕМІ
ПОРОДА — ҐРУНТ У МЕЖАХ ГЕОЛОГІЧНИХ СТРУКТУР ЗАКАРПАТТЯ
Н.О. Крюченко 1, д-р геол. наук, проф., зав. відділу
E-mail: nataliya.kryuchenko@gmail.com; orcid: 0000-0001-8774-9089
Е.Я. Жовинський 1, д-р геол.-мін. наук, проф., чл.-кор. НАН України, гол. наук. співроб.
E-mail: zhovinsky@ukr.net; orcid: 0000-0003-1601-5998
П.С. Папарига 2, канд. геол. наук, старш. наук. співроб., зав. лаб.
Е-mail: paparyga.ps@ukr.net; orcid: 0000-0002-4021-0809
1 Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
03142, м. Київ, Україна, просп. Акад. Палладіна, 34
2 Карпатський біосферний заповідник, Міністерство захисту довкілля
та природних ресурсів України
90600, м. Рахів, Україна, вул. Красне Плесо, 77
Мова: українська
Мінералогічний журнал 2026, 48 (3): 72-83
Анотація: У роботі подано результати визначення вмісту фтору в породах, ґрунтах та окремих мінералах (біотиті) ключових територій Закарпаття. Для характеристики Вигорлат-Гутинського пасма, Берегівського горбогір’я та Вишківського масиву використано дані відомих літературних джерел (зокрема результати власних попередніх досліджень), натомість дані щодо мінерального складу та вмісту фтору в осадових породах Мармароського, Чорногірського та Свидовецького масивів автори отримали протягом експедицій 2023—2025 рр. Методика досліджень базувалась на визначенні та порівняльному геохімічному аналізі валових і рухомих форм фтору. Виявлено територіальну диференціацію геохімічних параметрів фтору в ланцюжку материнська порода (%) — біотит (%) — ґрунтовий профіль (валові та рухомі форми, мг/кг). Зафіксовано такі рівні акумуляції елемента: максимальний — у кислих ефузивах (ріолітах та туфах) Берегівського горбогір’я: 0,08, 0,60 %, 800, 3 мг/кг; помірний — в андезито-дацитах Вишківського масиву: 0,05, 0,45 %, 550, 2 мг/кг; мінімальний — в андезито-базальтах Вигорлат-Гутинського пасма: 0,04, 0,32 %, 400, 1 мг/кг відповідно. Розраховано коефіцієнт концентрації, який показав, що біотит накопичує фтор у 7,5—13 разів інтенсивніше за материнську породу, а також коефіцієнт рухомості фтору в ґрунтах Закарпаття, найвищі значення якого (0,41—0,43 %) приурочені до кислих вулканічних масивів низовини (Берегівське горбогір’я та Вишківський масив, рН 4,5—5,5), тоді як у високогір’ї (Чорногірський, Свидовецький та Мармароський масиви) міграційна здатність елемента знижується до мінімуму (0,27—0,30 %) через сорбційне утримування глинисто-гумусовими комплексами за сильно кислої реакції (рН = 4,0) або внаслідок осадження кальцієм на лужному бар’єрі вапняків за рН 7,0—7,5. На основі розрахунку сумарного запасу фтору виявлено трикратну диференціацію акумуляції елемента в ґрунтах регіону — від максимальних значень у вулканічних структурах (2000 кг/га) до мінімальних в осадових товщах високогір’я (689—704 кг/га), що зумовлено генезисом материнських порід та щільністю ґрунтового профілю. Така диференціація запасів фтору підтверджує визначальну роль системи порода — ґрунт у формуванні екологічного стану регіону, де мінеральний склад порід задає потенціал акумуляції, а фізико-хімічні властивості та щільність ґрунтів визначають реальну здатність середовища утримувати фтор.
Ключові слова: фтор, материнські породи, біотит, ґрунт, запас фтору, Закарпаття.
References / Література
Edmunds, W.M. and Smedley, P.L. (2013), Fluoride in Natural Waters, Essentials Medical Geol., pp. 311-336. https://doi.org/10.1007/978-94-007-4375-5_13
Goff, F., Janik, C.J. and Delgado, H. (1998), Geochemical surveillance of magmatic volatiles at Popocatépetl volcano, Mexico, Geol. Soc. America Bull., 110(6), pp. 695-710. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1998)110<0695:GSOMVA>2.3.CO;2
Habovych, R.D. (1957), Fluorine and its hygienic significance, Medgiz, Moscow, 252 p. [in Russian].
[Габович, Р.Д. (1957), Фтор и его гигиеническое значение. Москва: Медгиз. 252 с.]
Kryuchenko, N.O., Zhovinsky, E.Ya., Paparyha, P.S., Zhuk, O.A. and Kuhar, M.V. (2023), Geochemistry of fluorine in sedimentary rocks of different massifs of the Carpathian Biosphere Reserve, Geochemistry and Ore formation, Iss. 44, pp. 28-34 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/gof.2023.44.028
[Крюченко, Н.О., Жовинський, Е.Я., Папарига, П.С., Жук, О.А., Кухар, М.В. (2023), Геохімія фтору осадових порід різних масивів Карпатського біосферного заповідника. Геохімія та рудоутворення. Вип. 44. С. 28—34.]
Lazarenko, E.A., Hnylko, M.K. and Zaitseva, V.N. (1968), Metallogenia of Transcarpathia, Publ. House Lviv. Univ., Lviv, 172 p. [in Russian].
[Лазаренко, Э.А., Гнилко, М.К., Зайцева, В.Н. (1968), Металлогения Закарпатья. Львов: Изд-во Львов. ун-та. 172 с.]
Lazarenko, E.K., Lazarenko, E.A., Baryshnikov, E.K. and Malygina, A.A. (1963), Mineralogy of the Transcarpathia, Publ. House Lviv. Univ., Lviv, 614 p. [in Russian].
[Лазаренко, Е.К., Лазаренко, Э.А., Барышников, Э.К., Малыгина, А.А. (1963), Минералогия Закарпатья. Львов: Изд-во Львов. ун-та. 614 с.]
Matkovskyi, O.I. (1990), Mineralogy of the Ukrainian Carpathians (results and tasks of research), Mineral. sb., Vol. 44, No. 2, pp. 3-13 [in Russian].
[Матковский, О.И. (1990), Минералогия Украинских Карпат (итоги и задачи исследований). Минерал. сб. № 44, вып. 2. С. 3—13.]
Matkovskyi, O.I., Pavlyshyn, V.I. and Sliatynska, V.V. (2013), Methods of mineralogical research, Textbook, Publ. Center Ivan Franko Lviv. Nat. Univ., Lviv, 352 p. [in Ukrainian].
[Матковський, О.І., Павлишин, В.І., Слятинська, В.В. (2013), Методи мінералогічних досліджень. Підручн. Львів: Вид. центр ЛНУ імені Івана Франка. 352 с.]
Melnyk, A.V. (1999), Ukrainian Carpathians: ecological and landscape research, Publ. Center Ivan Franko Lviv. Nat. Univ., Lviv, 286 p. [in Ukrainian].
[Мельник, А.В. (1999), Українські Карпати: еколого-ландшафтознавче дослідження. Львів: Вид. центр ЛНУ імені Івана Франка. 286 с.]
Pickering, W.F. (1985), The mobility of soluble fluoride in soils, Environmental Pollution Ser. B, Chem. and Physical, Vol. 9, Iss. 4, pp. 281-308. https://doi.org/10.1016/0143-148X(85)90004-7
Pozniak, S.P. (2010), Soil science and soil geography, Textbook in two parts, Pt 2, Publ. Center Ivan Franko Lviv. Nat. Univ., Lviv, 286 p. [in Ukrainian].
[Позняк, С.П. (2010), Ґрунтознавство і географія ґрунтів. Підручник у двох частинах. Ч. 2. Львів: Вид. центр ЛНУ імені Івана Франка. 286 с.]
Radzivill, A.Ya., Radzivill, V.Ya. and Tokovenko, V.S. (1986), Tectono-magmatic structures of the Neogean, Nauk. dumka, Kyiv, 158 p. [in Russian].
[Радзивилл, А.Я., Радзивилл, В.Я., Токовенко, В.С. (1986), Тектоно-магматические структуры неогея. Киев: Наук. думка. 158 с.]
Samchuk, A.I., Mitskevich, B.F. and Kostyuchenko, Yu.I. (2004), Geochemistry of fluorine in natural environments of Ukraine, IGMR NAS Ukraine, Kyiv, 160 p. [in Ukrainian].
[Самчук, А.І., Міцкевич, Б.Ф., Костюченко, Ю.І. (2004), Геохімія фтору в природних середовищах України. Київ: ІГМР НАН України. 160 с.]
Voitkiv, P.S. and Pozniak, S.P. (2009), Brown forest soils of the Chornohora massif of the Ukrainian Carpathians, Publ. Center Ivan Franko Lviv. Nat. Univ., Lviv, 244 p. [in Ukrainian].
[Войтків, П.С., Позняк, С.П. (2009), Бурі лісові ґрунти Чорногірського масиву Українських Карпат. Львів: ВЦ ЛНУ імені Івана Франка. 244 с.]
Vyalov, O.S., Gavura, S.P., Danysh, V.V. et al. (1981), History of geological development of the Ukrainian Carpathians, Nauk. dumka, Kyiv, 180 p. [in Russian].
[Вялов, О.С., Гавура, С.П., Даныш, В.В. и др. (1981), История геологического развития Украинских Карпат. Киев: Наук. думка. 180 с.]
Wenzel, W.W. and Blum, W.E.H. (1992), Fluorine speciation and mobility in f-contaminated soils, Soil Science, Vol. 153, Iss. 5, pp. 357-364. https://doi.org/10.1097/00010694-199205000-00003
Zhovinsky, E.Ya. (1985), Fluorometric methods of prospecting, Nauk. dumka, Kyiv, 161 p. [in Russian].
[Жовинский, Э.Я. (1985), Фторометрические методы поисков. Киев: Наук. думка. 161 с.]
Zhovinsky, E.Ya. and Kuraieva, I.V. (2002), Geochemistry of fluorine, Nauk. dumka, Kyiv, 350 p. [in Russian].
[Жовинский, Э.Я., Кураева, И.В. (2002), Геохимия фтора. Киев: Наук. думка. 350 с.]
Zhovinsky, E.Ya., Kryuchenko, N.O. and Paparyga, P.S. (2012), Geochemistry of environmental objects of the Carpathian Biosphere Reserve, Interservice, Kyiv, 100 p. [in Ukrainian].
[Жовинський, Е.Я., Крюченко, Н.О., Папарига, П.С. (2012), Геохімія об’єктів довкілля Карпатського біосферного заповідника. Київ: Інтерсервіс. 100 с.]