книги из ГПНТБ / Рафальский Р.П. Гидротермальные равновесия и процессы минералообразования

-ВО -58 -56 -54- -52 -50 -48 -46 -44 -42. -48 -46 -44 -41 -40 -31 -36' -34 -32 -40 -38 -30 -34 -32 -ЗО lg Т„(атм)

Рис. 35. Поля стабильности некоторых рудных и жильных минералов при fcOj = 100 а™ и Р а з н о и температуре.

рассчитанные двумя способами, расходятся между собой

далеко идущей экстраполяции, согласие следует при­

Со стороны низких значений фугитивности кислорода диаграммы ограничены линией стабильности графита, которая определена по реакции (6.14) (см. табл. 34). Образование графита в постмагматических процессах — явление нередкое, однако в большинстве случаев оно, по-видимому, оторвано во времени от отложения обыч­ ных рудных и жильных минералов. Поэтому фугнтив­ ность кислорода, соответствующую образованию гра­ фита, как правило, считают нижним пределом fo2 . выше которого и происходило формирование гидротермаль­ ной минерализации.

Одним из лучших индикаторов фугитивности кисло­ рода является кальцит, с одной стороны, принадлежа­ щий к числу самых распространенных минералов гидро­ термальных месторождений, с другой, — стабильный при высоких значениях фугитивности двухатомной серы, в относительно узких пределах fo3- При отсутствии каль­ цита верхний предел /о г определяется близко располо­

женными границами ролей сульфидов свинца и цинка и сульсЬатрв ??их металлов, которых, как правило, нет ц

Щ

первичных рудах. Равновесие между сульфидами и окис­

путем следует учитывать некоторые обстоятельства, ограничивающие применение метода. Положение полей стабильности минералов, в состав которых входят от­ дельные металлы, может меняться в том случае, если возможно образование более сложных соединений, со­ держащих в своем составе два или более металла. Рас­ чет полей стабильности подобных минералов часто не­ возможен из-за отсутствия необходимых термодинами­ ческих данных. С этой точки зрения, соединения кальция, свинца и цинка, которые достаточно часто находятся в гидротермальных месторождениях в виде минералов, содержащих только один металл, представляют собой

Следует также отметить, что в приложении к кон­ кретным природным объектам оценка фугитивности кис­ лорода и серы, основанная на данных, характеризующих поля стабильности минералов, далеко не так проста, как это может показаться на первый взгляд. Для решения этой задачи необходимо углубленное изучение прост­ ранственных и временных взаимоотношений, минералов. Например, лишь после доказательства одновременного и совместного образования с кальцитом какого-либо ми­ нерала можно предполагать, что его отложение проис­ ходило в области значений fo, и fs._, соответствующих полю стабильности кальцита. Об этом же будет свиде­ тельствовать наличие спокойных контактов (без призна­ ков замещения и коррозии) данного минерала с кальци­ том в том случае, если кальцит является более ранним. В целом, однако, изменчивость, сложность, а часто и противоречивость взаимоотношений между минералами гидротермальных месторождений должны значительно осложнять их дальнейшую интерпретацию е помощью рассмотренного метода.

Округленные значения фугитивности киелорода и серы* в л р е ш в х которой врзмржно РТЛО.ЖЄНИЄ из гидро-

т

мальной фугитивности кислорода, при которой может

тельно шире действительных пределов, характерных для гидротермальных условий, в том числе и тех, в которых происходило образование рудных и жильных минералов, не учтенных нами в расчетах. В отношении большинства, а может быть, и подавляющего большинства гидротер­ мальных рудных месторождений, сформировавшихся в

образии окислительно-восстановительной обстановки» при формировании большинства магматических пород и эндогенных рудных месторождений, основанному на ана­ лизе экспериментальных и расчетных данных, недавно пришел И. Д. Рябчиков [252].

m

мито (3.5) соответствующие им величины окислительновосстановительного потенциала при различных рН (рис. 36). При этом оказалось, что различия между по­ лученными предельными значениями Eh при любой тем­

термальных системах в большинстве случаев не превы­ шали 0,1—0,2 б.

в минералах указывают на неизменное присутствие в гидротермальных растворах компонентов, которые, не образуя труднорастворимых соединений, не осаждались в виде минералов, а в основном выносились за пределы формирующегося месторождения. К таким компонентам относятся прежде всего ионы хлора и натрия. Если не во всех, то по крайней мере во многих случаях их кон­ центрация превышала концентрацию остальных анионов и катионов. Это обстоятельство позволило рассматри­ вать хлористый натрий как фоновый электролит гидро-

7ермальных растворов [27], определявший ихионную

т

силу, а также возможность переноса металлов в виде хлоридных комплексов.

Опубликовано большое число статей и сообщений, посвященных изучению растворов включений в минера­ лах. Основные результаты этих исследований приводятся в обзорах И. Л. Ходаковского [253] и Реддера [254]. Ряд интересных работ был опубликован в самые по-, следние годы.

По заключению Реддера [254], основанному на ре­ зультатах криоскопических исследований, валовая кон­

центрация может меняться в очень широких пределах. Наибольшие, по-видимому, из известных на сегодняш­ ний день концентраций, достигающие 40—60 вес. %, не­

ция растворов подтверждаются присутствием во многих включениях кристаллов галита и сильвина. Пределы содержания NaCl во включениях в минералах полиметал­ лических месторождений, залегающих в известняках, оцениваются в 5—40 вес. %. Эти сведения относятся к среднетемпературным месторождениям, генетически связанным с гранитоидами [257, 258], а также к низко­ температурным месторождениям миссисипского типа [259—261]. Меньшие концентрации NaCl (3—10 вес.%) установлены в растворах включений в минералах высо­ котемпературного полиметаллического месторождения [262]. Средняя суммарная концентрация растворов во

ляются исключительными еще более низкие концентра­ ции растворов.

По данным зарубежных авторов, в растворах вклю­ чений в минералах рудных гидротермальных месторож­ дений содержание С 1 _ значительно выше содержания НСО^", Как отмечает Реддер [254], согласно большин­ ству имеющихся результатов, среди анионов преобла­

дает хлор-ион, концентрация которого в 2—10 раз пре­ вышает концентрацию Прочих анионов, Вместе с ущ

Щ