Торий относится к числу элементов-гидролизатов, соединения которых в разбавленных водных растворах зоны активного водообмена неустойчивы вследствие интенсивного гидролиза. Поэтому в процессе выветривания горных пород основная масса тория мигрирует с обломочным материалом и взвесями. Торий входит в состав минералов, устойчивых к химическому выветриванию, что при благоприятных условиях приводит к образованию россыпей монацита, торита, торианита, колумбита и других торийсодержащих минералов. Известны элювиальные и элювиально-делювиальные россыпи, связанные с латеритными и каолиновыми корами выветривания мезо-кайнозойского возраста на гранитах, сиенитах, пегматитах, мигматитах, карбонатитах. Наиболее богаты по запасам аллювиальные и прибрежно-морские россыпи, располагающиеся в зонах тропического и субтропического климата, благоприятного для формирования латеритных кор выветривания. Здесь реки размывают древние коры выветривания и транспортируют терригенный материал в прибрежную зону, где он неоднократно подвергается перемыванию и сортировке по удельному весу. Более легкие минералы выносятся приливно-отливными течениями в море, а тяжелые остаются, обогащая пляжные пески и береговые валы. Длина пути транспортировки минералов различна и зависит от их устойчивости к выветриванию. Так, монацит может перемещаться на расстояния около 150 км (Данчев, Лапинская, 1980). Таким образом, при выветривании горных пород торий, находящийся в виде собственных минералов
76
или изоморфно входящий в акцессорные минералы, мигрирует в минерально-обломочной форме в составе минеральных зерен.
Разрушение породообразующих минералов, с которыми связан рассеянный торий, приводит к переходу тория во взаимодействующие с породой воды. Неустойчивые соединения тория при изменении рН легко гидролизуются. Продукты гидролиза сорбируются на гидроксидах Fe, Mn, Al, коллоидных частицах глинистых минералов и органического вещества, покрывающих стенки водопроводящих трещин в скальных породах либо поверхность минеральных зерен в рыхлых образованиях. Свежеобразованные гидроксиды тория легко выщелачиваются карбонатными растворами и характеризуют относительно подвижные формы тория. Эксперименты показывают, что при обработке кислых изверженных пород раствором соды может выщелачиваться до 20 - 30% содержащегося в породе тория. В тех случаях, когда основная масса тория в породе находится в составе акцессорных минералов, количество подвижного тория может снижаться до долей процента.
Миграция тория с речным стоком происходит в основном в составе тонких взвесей и обломочного материала. Концентрация тория, растворенного в речных водах, по крайней мере в 100 раз меньше, чем в коллоидном и взвешенном материале. Концентрация тория в воде рек составляет 10-10 - 10-8 г/л. В подземных водах она иногда может повышаться до 10-6 г/л, а в кислых сульфатных водах зоны окисления торийсодержащих редкометалльных месторождений - до 10-5 г/л (Дроздовская, Мельник, 1968; Титаева и др., 1982). Расчеты показывают, что в речных водах Th может присутствовать в составе простых или полиядерных гидроксокомплексов типа Th(OH)3+, Th(OH)
, Th(OH)
и др. В сульфатных водах возможны комплексные соединения: [Th(SO
4)]
2+, [Th(SO
4)
2]
0, [Th(SO
4)
3]
2- и др. Разбавление таких вод метеорными приводит к понижению концентрации сульфат-ионов, возрастанию рН и гидролизу торийсодержащих комплексов. Возможно также нахождение тория в форме комплексных соединений с низкомолекулярными фульвокислотами (гумидная зона) или в виде карбонатных комплексов (аридная зона). Эти комплексы, видимо, также малоустойчивы и легко подвергаются гидролизу. Таким образом, водная миграция тория возможна, но она происходит, как правило, на незначительные расстояния. Концентрация тория в океанической воде составляет 10
-9 г/л. Можно предположить, что он находится здесь в форме карбонатных комплексов.
Длительное воздействие обогащенных торием вод на природные сорбенты может приводить к возникновению эпигенетических месторождений тория, которые в целом довольно редки. Обычно они формируются на участках развития эндогенной ториевой
77
минерализации. Например, известны красноцветные песчаники, в составе цемента которых вместе с вторичными гидроксидами Fe (III) может находиться от 0,001 до 0,1% Th. При этом часть тория не имеет собственных минеральных форм и рассеяна в минералах железа, а часть представлена тонкодисперсным ферриторитом и торогуммитом. "Железные шляпы" над торийсодержащими пегматитами и щелочными породами нередко обогащены торием, имеющим как первичные (остаточные) минеральные формы, так и вторичные (сорбционные) (Хейнрих, 1962).
78
