Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Геология -> Старостин В.И. -> "Геология полезных ископаемых" -> 50

Геология полезных ископаемых - Старостин В.И.

Старостин В.И., Игнатов П.А. Геология полезных ископаемых: Учебник — M.: Изд-во МГУ,, 1997. — 304 c.
ISBN 5-211-03498-8
Скачать (прямая ссылка): geo_polez_iskop.pdf
Предыдущая << 1 .. 44 45 46 47 48 49 < 50 > 51 52 53 54 55 56 .. 111 >> Следующая

Переход к низкотемпературной стадии сопровождается переломом режима; распадом гидротермальных растворов на две фазы. В одной концентрируется водная полярная жидкость со щелочами (Na(OH)2, KOH и др.), а в другой смесь нсполярных компонентов (H2, HCl, H2S, CO2, N2 и др.). В течение обеих высоко- и низкотемпературных стадий формируются зональные ореолы гидротермально-метасоматических изменений.
Гидродинамические условия формирования гидротермальных месторождений можно условно описать тремя моделями рудообразующих конвекционных систем: вынужденная, свободная и гравитационная (по A.A. Пэку).
Вынужденная конвекция обусловлена действием внешних сил. Она бывает вызвана: 1) генерацией растворов при кристаллизации магм и дегидратации в связи с диаганезом осадков и метаморфизмом пород и 2) выжиманием растворов при уплотнении осадочных толщ. В результате образуются трещины гидроразрыва. При становлении гранитного массива при температурах 600— 80O0C прочность на разрыв составляет 2—4 МПа, а проницаемость возникающих трещин отрыва пропорциональная квадрату их раскрытия. При метаморфогенной дегидратации объем системы увеличивается, а давление приближается к литостатическому. Аналогичная ситуация наблюдается и при уплотнении пород. В рассмотренной системе давление в области питания гидротермального потока близко к литостатическому. Оно вызывает восходящее движение растворов вплоть до области их разгрузки на земную поверхность. Средний градиент давления равен 10 МПа/км.
Свободная конвекция характерна для систем двух типов — тепловой и концентрационной. Тепловую конвекцию описывают параметры: перепад граничных температур (200°С), вертикальная протяженность (5 км), трещинная проницаемость среды (0,01 мД), поскольку она на много порядков выше породной. Согласно расчетам, проведенным АЛ.Пэком, градиент давления не превышает 0,5—1,0 МПа/км. Концентрационная конвекция встречается только при формировании стратиформных месторождений.
Гравитационная конвекция для системы со следующими параметрами: перепад высот движения растворов 4 км; длина системы 40—80 км, плотность флюида 1000 кг/м будет характеризоваться градиентом давления 0,5—1,0 МПа/км.
Степень гидродинамического сосредоточения потока растворов определяется уменьшением площади его поперечного сечения. Исходные параметры рудоносной системы, связанной с ин
128
трузивным массивом: 1) при прохождении через область рудоот-ложения концентрация раствора уменьшается на 0,05 г/кг; 2) для образования крупного месторождения цветных металлов (запасы 5Т05т руды) необходимо 1010 т раствора; 3) в магме H2O 2—3%. Чтобы получить требуемое количество раствора, в очаге должно быть 200 км3 магмы; 4) при среднем содержании металлов 1% объем рудной массы составит 0,02 км3. В итоге по соотношению объемов источника рудного вещества и собственно рудной массы определяем степень сосредоточения. Для наших расчетов она равна 104, для систем диагенетической дегидратации — 10. Установлено, что чем более низкотемпературные гидротермальные системы, тем меньше степень сосредоточения растворов. Минимальные значения характерны для стратиформных месторождений.
Смешение растворов происходит вследствие общей тенденции для всех видов подземных флюидов сосредоточиваться в наиболее проницаемых элементах геологических структур. Гидродинамическое строение потоков подчиняется принципу минимизации затрат энергии на процесс фильтрации. Движение растворов самоорганизуется так, чтобы максимально использовать наиболее проницаемые каналы. Одним из важнейших условий для смешения растворов является равенство давлений в обоих флюидных потоках на уровне их гидростатической величины. В связи с этим по мере понижения давления в гидротермальных системах доля в растворах метеорной составляющей будет увеличиваться от ранних этапов процесса к завершающим.
Перемещение вещества гидротермальными растворами осуществляется двумя способами — инфильтрацией и диффузией. Инфильтрация обусловлена давлением парообразной фазы, ли-тостатическим и гидростатическим напором, тектоническим стрессом и термическим градиентом. Это основной способ перемещения вещества.
Диффузия — исключительно медленный процесс (скорость 0,4—1,8 м за 10 тыс. лет). Она определяет ход метасоматических преобразований, способствуя проникновению растворов в. поро-вые системы пород.
Интервал глубинного гидротермального рудообразования по геологическим наблюдениям и теоретическим расчетам составляет около 10 км. В диапазоне глубин 0,8—2,5 км функционирует гидростатическая модель. Она сочетается с более глубинной ли-тостатической системой. В целом для всего интервала рудообразования (10 км) градиент давления равен 1 МПа/км. Пример глубинного месторождения золота — Колар в Индии.
Отложение вещества из гидротермальных растворов вызвано следующими причинами: обменными окислительно-восста
17-3177 129
вительными реакциями, изменением pH, коагуляцией коллоидов, распадом комплексных ионов, фильтрационным эффектом, сорбцией, естественными электрическими полями, изменением температуры и давления и другими менее исследованными причинами (сейсмические явления, магнитные поля и др.).
Предыдущая << 1 .. 44 45 46 47 48 49 < 50 > 51 52 53 54 55 56 .. 111 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed