Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Комплексы гидротермальных месторождений, свойственные тем или иным районам, были ограничены в период их образования верхним и нижним уровнями, определяющими вертикальный диапазон ми-
km
О
J
2 З
нералообразования. Так, согласно И. Кушнареву, все эндогенные месторождения Кураминских гор в Средней Азии образовались в пределах глубин 500—4500 м ют верхнепермекой— нижнетриасовой поверхности, соответствующей времени рудообразования. Указывается, что интервал от 0—500 м оруденения не содержит. Глубже возрастает количество гидротермальных свинцово-цинковых, медных и фюоритовых месторождений. Максимум их развития приходится примерно на глубину 2200 ¦m. Одновременно с глубины 1500—1700 м возникают гидротермальные оловянные, вольфрамовые, -молибденовые и мышьяковые, а также скарновые свинцово-цинковые месторождения, а несколько ниже — золоторудные образования. Максимум распространения этой
группы месторождений отвечает глубине 3000—3200 м. К глубинам 3500—4000 м число-месторождений всех типов резко падает, а ниже 4000—4500 м они практически не встречаются. По данным А. Малахова и др., вертикальный размах гидротермального рудообра зования в этом районе был несколько более широким (рис. 113).
Т. Ловеринг на основе реконструкции стратиграфической колонки рудовмещающих пород, экстраполяции геотермического градиента и определения температуры газово-жидких включений в рудообразующих минералах сульфидного месторождения Гилмен в США установил, что оно образовалось на глубине не менее 1400 и не более 4200 м. Некоторые геологи предпринимали попытки определения глубины эндогенного рудообразования по характеру гидротермального изменения вмещающих пород (рис. 114).
Гидростатическое давление на уровне 15 км достигает 150 МПа, а давление столба пород, определяющее литостатическое давление, в 2,5—3 раза больше и приближается к 400 МПа. Однако эти цифры не определяют истинного давления, развиваемого гидротермальным раствором на указанной глубине. Фактически оно может быть меньше или больше. Меньше оно может быть при образовании открытых полостей вследствие тектонических перемещений по криволинейным поверхностям как при деформациях скола, так и при деформациях отрыва. При этих условиях давление может понизиться до вакуума. Чаще же оно, вероятно, выше указанных цифр, особенно величины гидростатического давления, вследствие превращения всех форм воды в этих высокотемпературных условиях в пар, сжатый в малом объеме пор и развивающий огромное давление.
При геотермическом градиенте 1°С на 30 м, на глубине 15 км температура будет достигать 500°С. При этих условиях давление может резко возрасти и, судя по данным об искусственном синтезе алмазов, достичь нескольких тысяч мегапаскалей.
Лабораторный метод определения давления при гидротермальном: процессе предложен В. Калюжным. Для этого им составлена совмещенная в одной плоскости диаграмма состояния углекислоты и воды. Ее использование требует определения температуры гомогенизации двух находящихся рядом и в одном минерале самостоятельных вклю-
Рис. 113. Вертикальный диапазон формирования гидротермальных месторождений Чаткало-Ку-раминских гор в Средней Азии. По А. Малахову 'И др. Формации: /— кварц-молибден-вольфрам-висмут-мышьяковая, 2 — флюоритовая. 3 — кварц-мол ибден-вольфрамовая, 4 — ск ар ново-железорудная. 5 — скарново-поли-металлическая, 6 — медная с молибденом во вторичных кварцитах, 7— кварц-барит-флюорит-свинцовая, 8 — кварц-барит висмутовая, 9 — кварц-карбонат-свиицо-во-серебряная. Черное — интервал промышленного оруденения
Фация глубинности
Главнейшие формации околорудных метасоматических пород и среднее значение рН образования
Вторичные кварциты
3-7
Гидротермальные аргиллиты
7-8
Грейзены 7-8
Пропалить/
8-9
Скарны 9-Ю
Серпентиниты
9-10
Карбона-титы
9-10
I Поверхностная вулканическая
ЖИриповерхиостная вулканическая
-*-/2?км -
I
/км
ШСубвулканическая I
1/2KM
W Гипабиссальная
JL
2ш
і
2-Jm
YАбиссальная Исходные породы
Преобладающие кислые и средние вулканические породы
IHl
<§ V*
1??
•Si
& « ^
1It III
? ^ ^ ^ * § ^ s і?
I
<ъ ^
ISIIl
е $ S
С ^ ^
Рис. 114. Схема вертикальной зональности продуктов изменения рудовмещающих пород. По Я. Наковнику
чений воды и углекислоты. Пересечение определенных при этом температурных .кривых на указанной диаграмме позволяет выяснить давление в гидротермальной системе.
Кроме того, давление возможно определять по разности температур гомогенизации и декрепитации газово-жидких включений с учетом прочности минералов (В. Наумов), по сопоставлению температур растворения зерен галита и исчезновению газового пузырька включений (А. Пизнюр), по содержанию железа в сфалерите (С. Скотт), на основе расчетов плотности некоторых минералов, например хромшпинели-дов (И. Малахов).
Учет около 1000 определений давления эндогенных флюидов позволил В. Наумову, Г. Наумову и др. прийти к заключению о том, что гидротермальное минералообразование осуществляется при высоких давлениях — от первых десятков до 400—500 МПа, хотя наиболее продуктивной рудообразующей стадии этого процесса соответствуют меньшие давления, обычно не превышающие 150—200 МПа. Л. Колтун показал, что давление, существовавшее при образовании золотоносного* кварца Березовского месторождения на Урале, достигало 60 МПа, а С. Морозов установил, что горный хрусталь из кварцевых жил Памира формировался при давлении от 85 до 45 ±10 МПа. В заключение приводится таблица значений температуры, давления и их перепадов при формировании гидротермальных молибденовых месторождений, изученных А. Пизнюром (табл. 26).
