3.Геохімія гідротермальних систем

За температурою:

1. Кріопечи(0-36градусів)відємно температури води

2. Печи (0-+20)позитивно по температурі води

3. Терми (теплі гарячі)до 100градусів-гідротерми

4. Надгарячі (перегріті)супертерми100-700градусів

5. Вакотерми (вода в газовому стані)більше 700 град.

Найкраще застосовується класифікація за складом-матрична класифікація

1. Сильно-кислі, сірчано-кислі. Зони окислення сульфідних родовищ, хлоридні розсоли(вилуговування соляних порід) високі значення енергії до +1В. багато Fe Al Zn Pb Cu O- з повітря

2. Сильно-кислі глеєві(хлоридні розсоли соляна кислота). Металоносні хлоридні розсоли Червоного моря тем.більше 50 градусів. Мінералізація більше 300г/л і вище. Збагачені на Fe Mn Zn Cu Co Ba Sr. Більшість металів – хлоридні комплекси. Кислота утворюється з евапоритів інколи з вулканічних джерел.

3. Слабко кислі глеєві Ph5,5-6,5 температ 100градусів гази-CH₄ H₂. Багато Pb. Значні кількості Zn Cu Cd важких елементів

4. Азотнокислі гідротерми-слабка мінералізація, є азотна кислота. Високотемпературні більше 200 градусів є ортокремнієва H4SiO4 і азотна кислота. За складом гідрокарбонатнонатрієві. Води збагачені Ge Be MoW НемаєO, присутній сірководень. Джерело сульфідів- іонів: або сульфат редукуючи бактерії або хімічне розкладання органіки, магматичні джерела. З ними пов’язане утворення поліметалевих родовищ. «чорні курці»-розвантаження високотемпературних вод на контакті з холодними водами-формування трубок сульфідних мінералів. «білі курці!»-сульфатні розчини.

Рух розчинів

1. Область мобілізації металів і виникнення розчинів

2. Область транзиту

3. Область відкладення металів

Джерела вод дуже різні-метеорні, які фільтруються; океанічні, які фільтруються в донні породи;матаморфогенні води;залишкові води магм

Відкладення речовини на геохімічних барєрах-ділянки в межах якої на такій відстані зменшується інтенсивність міграції хімічних елементів.

Тимпи барєрів: природні і техногенні. Класи :механічні, фізико-хімічні(вилуговування речовини живими організмами), біогеохімічні

Окислювальні барєри :від сірководневих до окисн., від глеєвої до окисн.

Відновні барєри: осаджуються практично всі двовалентні метали. Родовища Pb Zn U Cu. Сульфатні :хлориди карбонати сульфати Ba Sr Ca.

Барєри гідротермальних систем: метали у складі хлорид них комплексів+карбонатні комплекси(лужні) фторидних(кислі)сульфідні, гідросульфідні, гідросульфідно-молібдатні. Зональні родовища Sb As Ba Ag Pb Zn Cu Bi W Mo Sn Co Ni Be

Барєри А5 А6-Залізо;А9 А10-самородна сірка;В5 В6-Сульфіди барит опал бітуми гіпс;С-золото срібло;Д10-лужні, полісульфіди, халькопіритні;Е8-каситерит рідкісні землі, цинк уран фосфор.

Екзаменаційний білет № 9

1. Сучасна геохімічна класифікація елементів

2. Роль комбінованих коефіцієнтів розподілу хімічних елементів в магматичній еволюції

3. Хімічний склад та розповсюдженість осадової оболонки Землі

1.Сучасна геохімічна класифікація елементів

Геохімічна класифікація елементів В. М. Гольшмідта

В основу покладено:

1 - розподіл елементів між різними фазами метеоритів - поділ в ході первинної геохімічної диференціації Землі (спочатку в 1923 р. він грунтувався на даних експериментів з розподілу між трьома рідкими фазами в металургійному процесі: металом, сульфідом і силікатом),

2 - специфічну хімічну спорідненість з тими чи іншими елементами (O, S, Fe),

3 - будова електронних оболонок.

Провідні елементи, що складають метеорити, - O, Fe, Mg, Si, S. Метеорити складаються з трьох головних фаз: 1) металевою, 2) сульфідної, 3) силікатної. Всі елементи розподіляються між цими трьома головними фазами відповідно до їх відносним спорідненістю до O, Fe і S.

У класифікації Гольдшмідт виділяються такі групи елементів:

1) сідерофільние (люблячі залізо) - металева фаза метеоритів: елементи, які утворюють з залізом сплави довільного складу - Fe, Co, Ni, всі платиноїди (Ru, Rh, Pd, Pt, Re, Os, Ir), а також Mo. Часто мають самородний стан. Це перехідні елементи групи VIII і деякі їхні сусіди. Формують внутрішнє ядро Землі.

2) халькофільних (люблячі мідь) - сульфідна фаза метеоритів: елементи, схильні утворювати природні з'єднання із сіркою і її аналогами Se і Te, мають також спорідненість з As (миш'як), їх правильніше було б називати люблячі сірку (сульфурофільні). Легко переходять в самородний стан. Це елементи побічних підгруп I-II та головних підгруп III-VI груп ПС з 4 по 6 період + S. Найбільш відомі - Сu, Zn, Pb, Hg, Sn, Bi, Au, Ag. Сідерофільні елементи - Ni, Co, Mo також можуть бути халькофільними при великій кількості сірки. Залізо у відновних умовах може мати спорідненість до сірки (FeS2). У сучасній моделі Землі ці метали утворюють зовнішнє, очевидно збагачене сіркою, ядро Землі.

3) літофільні (люблячі камінь) - силікатна фаза метеоритів: елементи, що мають спорідненість до кисню (оксифільні). Утворюють кисневі сполуки - оксиди, гідроксиди, солі кисневих кислот-силікати. У з'єднаннях з киснем мають 8-електронну зовнішню оболонку. Це найчисленніша група об'єднує 54 елемента (С, поширені петрогенних - Si, Al, Mg, Ca, Na, K, елементи сімейства заліза - Ti, V, Cr, Mn, рідкісні - Li, Be, B, Rb, Cs, Sr , Ba, Zr, Nb, Ta, REE, тобто, всі інші крім атмофільних). В окислювальних умовах залізо оксифильне - Fe2O3. У моделі Землі формують її мантію.

4) Атмофільні (характерно газоподібний стан) - матрикс хондритів: H, N + інертні гази (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn (радон)). Формують атмосферу Землі.

У сучасній літературі геохімічної використовуються і деякі інші групи елементів з близьким геохімічним поведінкою, насамперед у ендогенних процесах. Вони включають: рідкоземельні + Y, лужні, крупноіонні літофільні елементи LILE (K, Rb, Cs, Ba, Sr), високозарядні елементи або елементи з високою силою поля HFSE (Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Th).