книги из ГПНТБ / Барсуков В.Л. Основные черты геохимии олова

96

Т а б л и ц а 30

К о н ц е н тр а ц и я л и т и я в р а с т в о р а х в к л ю ч е н и й в м и н е р а л а х и з у ч е н н ы х м е с т о р о ж д е н и й ''

не удается. В го же время кварц-касситеритовая стадия формирования месторождений сопровождается достаточно интенсивным переотложением турмалина, и определяемые концентрации бора 0 ,1 г/л (0,0 1 моль/л] можно рассматривать как возможный нижний предел концентраций, не­ обходимый для образования турмалина.

В Приморских месторождениях (Силинское, Хрустальное), на кото­ рых предшествующее кварц-касситеритовой стадии образование кварцтурмалиновых метасоматитов проявилось только на глубоких горизон­ тах и в ограниченном масштабе, уровень содержания бора в гидро­ термальных растворах уже заметно ниже. Здесь содержание бора ко­ леблется от 0,08 до 0,16 г /т , составляя в среднем 0,12 г /т В.

Концентрация аммония в растворах включений в кварце кварц-као- ситеритовых месторождений колеблется от 0,13 до 0,37 г/л, составляя

всреднем 0,20 г/л NH^ (табл. 32).

Врастворах, формировавших сульфидно-касситеритовые месторожде­ ния Мяо-Чана (Комсомольский район), содержание аммония колеблется от 0,08 до 0,60 г/л, составляя в среднем 0,26 г/л NH* . На Примор­ ских месторождениях содержание аммония зо включениях колеблется от 0,10 до 0,64 г/л, составляя в среднем 0,30 r/nNH^.

Вцелом уровень содержания в гидротермальных растворах, форми­ рующих оловорудные месторождения аммония, низкий и сравним с кон­ центрацией Li и В. Большая же величина отношений Na/NH^ и K/NH^ свидетельствует о его подчиненной роли в высокотемпературных гидро­ термальных растворах. В то же время отмеченный рост средних содер­ жаний аммония в гидротермальных растворах от кварц-касситеритовых

ксульфидно-касситеритовым месторождениям Мяо-Чана и затем При­ морья, параллельный с ростом интенсивности проявления сульфидной

минерализации, видимо, не случаен, поскольку концентрация N Нойона в растворах включений в галените и кальците полиметаллических место рождений Гиссарского хребта, по данным В.А.Кляхина и Ю.Ф.Левицкого (1968), достигает уровня концентрации основных катионов (до 0,95 г/л)

В геохимии накоплен колоссальный материал по распределению руд­ ных элементов в самых разнообразных горных породах и минералах, в то же время о концентрациях металлов в гидротермальных растворах, из которых произошло отложение тех или иных типов рудных месторо­ ждений, известно очень немногое: имеются предположения, расчетные

данные, анализы минеральных вод и первые попытки прямого определе­ ния их в газово-жидких включениях.

На основании расчетных данных выведены две резко отличные вели­ чины предположительной концентрации ртути в гидротермальных раство­ рах: 0,0001 мг/л, по Краускопфу, и 0,1 мг/л, по Томсону. Томсон по­ лагает, что это минимальная величина, необходимая для образования ртутного оруденения.

Результаты анализов природных вод, обобщенные Уайтом (White, 1965), показали, что в некоторых типах глубинных рассолов (Ниландский рассол в Южной Калифорнии) концентрации металлов могут дости­ гать (в г/л ): РЬ - 0,1, Zn - 0,3, Си 0,01. При этом среди новообра­ зованных минералов обнаружены борнит, дегинит, пирит, халькопирит, серебро, тетраэдрит, арсенопирит, галенит, флюорит, что свидетельст-

98

Таблица 31

Концентрация бора в растворах включений некоторых оловорудных месторождений (Сущевская, 1972)

ка

Рудные зоны Комсомольского оловорудного района

99

Т а б л и ц а 32

Концентрация аммония в растворах включений в минералах некоторы х гидротерм альных рудных месторождений (Волынец, Сущ евская, 1972)

100

В первой роботе (табл. 33) анализировались водные вытяжки из кварца lJb—Zn—(ai-Ag -месторождения и флюорита из флюоритового место­ рождения. Были обнаружены концентрации Cu,Mn,Zn достигающие 0,2-

0,6 г/л.

В работе Пачнера и Холланда анализировались образцы, в которых, по предположению авторов, растворы включений были "почти полностью насыщены по отношению к халькопириту и сфалериту в момент захвата их при кристаллизации". Результаты этих определений (табл. 34) пока­ зывают, что ими обнаружены заметные концентрации (в мг/л): 50 - 360 Мп, 11 - 260 Zn, и 1 - 11 Си.

Определение рудоносности гидротермальных растворов, базирующееся на прямом определении концентрации металлов и сульфидной серы в раотворах включений в кварце, стало возможным в связи с появлением

впоследнее время высокочувствительных методов анализа, таких как амальгамная полярография с накоплением, которая позволяет анализи­ ровать малые объемы разбавленных растворов на большой круг элемен­ тов^!), Zn, Си, Bi, Cd,Au,Ag)c необходимой точностью (Маркова, Синя­ кова, 1966).

Первые результаты, полученные по водным вытяжкам из включений

вкварце сульфидно-касситеритовых и полиметаллических месторождений

(Сущевская, Синякова, Маркова, 1970), показали, что концентрация РЬ, Ag, Си в гидротермальных растворах до их осаждения в рудных зонах составляет 10 ~" -Ю -13 г/л, что значительно выше значений концентра^

пературе, анионному составу минералообразующих растворов и констан­ там устойчивости возможных комплексов был проведен расчет условий осаждения галенита (Сущевская и др., 1971).

Была вычислена растворимость PbS в гидротермальных растворах при 200-300°С, а затем из этих данных и величин Прр^£ определены

101

Таблица 33

Концентрация Cu,Mn,Zn в растворах включений (Csamanske. Rooddor,

1963)

Т абли ц а 34

Концентрация Mn,C'.u,ZnB растворах включений (Puchner, Holland,

1966)

Концентрация РЬ, Си и Ag в растворах включений в кварце (в г/л)

57Дорудный кварц из олово-полиметалли­ ческого месторождения Смирновского,

102

Проверочные определения концентрации суммарной сульфидной серы по

статочна и даже выше необходимого уровня. Таким образом, проведен­ ные расчеты хорошо согласуются с полученными величинами концентра­ ций в гидротермальных растворах некоторых рудных элементов. Все это позволяет считать, что наиболее вероятным нижним пределом кон­ центраций рудных элементов в гидротермальных растворах являются концентрации порядка 1 СГ^ моль/л.

Основными анионами оловоносных гидротермальных растворов явля­ ются хлор и бикарбонат-ион. В растворах, формирующих кварц-кассите- ритовые месторождения, концентрация хлора колеблется от 1,14 до 8,28 г/л, составляя в среднем 4,6 г/л. Концентрация бикарбонат-иона колеблется от 8,87 до 14,03 г/л, составляя в среднем 12,0 г/л. Соот­

ношение HCGj/Cl соответственно изменяется от 0,83 до 1 ,1 1 , составляя

всреднем 0,94.

Вгидротермальных растворах, формирующих сульфидно-касситерито- вые месторождения, концентрация хлора часто более высока и колеб­ лется от 2,37 до 62,12 г/л , составляя в среднем 21,12 г/л. Концент­ рация бикарбонат-иона также изменяется в более широком диапазоне концентраций: 1,38 - 11,81 г/л , составлял в среднем 18,84 г/л.

Интересно, что две группы изученных сульфидно-касситеритовых месторождений (Мяо-Чанская и Приморская) существенно отличаются по анионному составу сформировавших их растворов. Если в Мяо-Чан-

ских месторождениях соотношение HCO3 /CI в среднем близко к 2 , то в Приморских месторождениях оно выше 20, и во многих пробах опре­ деляется только НСО3 , а хлор не устанавливается.

Весьма показательно изменение этого соотношения и в процессе эволюции гидротермальных растворов при рудообразовании (табл. 36).

В Мио-Чанском районе безрудные минерализованные зоны характе­ ризуются соотношением HCO3/CI, равным в среднем 0,26. На олово­ рудных месторождениях в момент отложения касситерита это отноше­ ние превышает 3,0, а затем после отложения касситерита снижается до 0,4.

В Приморских месторождениях наблюдается та же закономерная картина изменения величины отношения HCO3 /CI в растворах в про­ цессе рудообразования, но на более высоких общих уровнях благодаря более значительному содержанию в растворах НСО3 -иона. Здесь в момент отложения касситерита это отношение равно 7, а затем в послекасситеритовый этап снижается до 2,5. К моменту отложения сульфидов это отношение опять быстро возрастает вплоть до возникно­ вения практически чисто углекислых растворов.

Меняется в процессе рудообразования и- соотношение в,растворе СО2 свободной и СС>2 связанной в бикарбонат-ион. Для Мяо-Чанского района в момент отложения касситерита это отношение равно пример­ но 4, а затем увеличивается до 8. К моменту отложения сульфидов и

103

Таблица 36

I Изменение соотношения ПСОу'СГ’ в процессе рудообразования

IIИзменение соотношения СО^ сьоб./СО^ карб.

впроцессе рудообразования

карбонатов, это отношение, вероятно, вновь понижается, поскольку по Приморской группе месторождений (хотя и по единичным определениям) в момент отложения сульфидов оно даже ниже, чем при отложении кас­ ситерита, составляя соответственно 1,1 и 0,8.

104

Таблица 37

Концентрация фтора и величина отношения C1/F в растворах включений изученных месторождений

Прочерк означает, что хлор-ион не обнаружен.

Оловоносные гидротермальные растворы характеризуются также вы­ сокими содержаниями фтора (табл. 37). В гидротермальных растворах кварц-касситернтовых месторождений (Спокойное, Циновец) фтор явля­ ется одним из главных анионов, а иногда и преобладающим. Концент­ рация фтора в этих растворах колеблется от 1,3 до 13,8 г/л, а отно­ шение C1/F от 0,5 до 1,5. Обнаружение столь высоких концентраций фтора в гидротермальных растворах, формирующих кварц-касситерито- вые месторождения, не является неожиданным, так как для этого типа

105