» » Физико-химические условия образования ртутных месторождений

Физико-химические условия образования ртутных месторождений

30.07.2016

Изучение физико-химических условий образования ртутных месторождений неразрывно связано с развитием представлений о их генезисе. Эти представления менялись по мере накопления фактических данных о закономерностях размещения, отношения к магматизму, геологическому строению и особенностям минерального состава руд и вмещающих пород, полученных в ходе разведки и эксплуатации ртутных месторождений, расположенных в самых различных районах мира. Как известно, наиболее ранние гипотезы о генезисе ртутных месторождений — пелагическая гипотеза Мейера и сублимационная гипотеза Лазиуса и Шрауфа — позднее были отвергнуты. Наиболее обоснованные представления о гидротермальном генезисе ртутных месторождений высказаны впервые С. Кристи в 1879 г. на основании изучения калифорнийских месторождений ртути, особенно месторождения Нью-Альмаден, А.А. Сауков совершенно справедливо назвал С. Кристи «отцом гидротермальной теории генезиса ртутных месторождений», так как и в наши дни только с позиций гидротермальной теории можно удовлетворительно объяснить генезис подавляющего большинства известных ртутных месторождений. Развитие и углубление теории гидротермального происхождения ртутных месторождений связано с именами Г. Беккера, И. Нокса, Р. Дрейера, А.А. Саукова, В.И. Смирнова, К. Краускопфа, Э. Бейли, В.Э. Пояркова, Ф. Диксона и Дж. Танелла, Д. Уайта, В.А. Кузнецова, В.П. Федорчука, Н.А. Озеровой и многих других геологов. В своих работах эти исследователи касались самых различных аспектов генезиса ртутных месторождений — от формирования рудовмещающих структур до весьма сложных вопросов природы рудоносных гидротермальных растворов, причин и механизма процессов рудо-образования, связи процессов рудообразования с проявлениями вулканизма и деятельностью термальных источников.
Гидротермальный генезис ртутных месторождений и принадлежность их к одному генетическому типу — низкотемпературным гидротермальным месторождениям, подтверждаются исследованиями газово-жидких включений в минералах ртутных руд в самых различных рудных провинциях и районах. Показанная в предыдущей главе преимущественная связь ртутных месторождений с проявлениями базальтоидного магматизма, а также важная роль ювенильных источников вещества (ртуть, минерализаторы) в формировании руд этих месторождений позволяют допустить участие в процессах рудообразования гидротерм глубинного происхождения и отнести ртутные месторождения к генетической серии гидротермальных месторождений, связанных с очагами базальтоидных магм.
Как отмечалось многими исследователями, воссоздание процессов эндогенного рудообразования чрезвычайно затруднительно. Чтобы в какой-то мере подойти к решению этой задачи, необходимо попытаться восстановить исходный химический состав рудоносных гидротермальных растворов, формы и концентрации растворенных в них веществ, причины, вызывающие рудоотложение. Это можно сделать, опираясь на результаты изучения современных процессов рудоотложения в термальных источниках и продуктов их недавней деятельности, а также на данные исследования самих ртутных руд, околорудных изменений вмещающих пород, газово-жидких включений в рудных и жильных минералах, термодинамические расчеты и экспериментальные работы.
Наиболее полно термальные источники и связанная с ними ртутная минерализация охарактеризованы в работах Д. Уайта, Ф. Диксона и Дж. Танелла, Н.А. Озеровой. Д. Уайтом обобщены данные по 15 системам термальных источников Калифорнии, Невады. Камчатки, Новой Зеландии и Японских островов, которые в той или иной степени связаны с отложением ртутной минерализации. Воды термальных источников имеют pH от 6,1 до 9,2, температуру от 12,5 до 185° С; им свойственны значительные содержания CO2 в H2S. Суммарная концентрация сульфидной серы колеблется в них от 1 до 180 ppm, а концентрация ртути достигает 0,4 ppm. Общая максимальная концентрация солей в водах термальных источников изменяется от 282,6 до 29035,8 ppm. Оценивая роль вод термальных источников в переносе и отложении соединений ртути, Д. Уайт пишет, что в природе отложение минералов ртути происходит из слабокислых или слабощелочных растворов с умеренным содержанием сульфидной серы; вполне вероятна определенная роль в переносе ртути бисульфидных комплексов. Следует также иметь в виду возможность переноса ртути, связанную с термической нестойкостью ее сульфида в присутствии паровой фазы или без нее.
Ф. Диксон и Дж. Танелл, рассматривая процессы осаждения сульфидов в термальных источниках, отмечают, что в числе компонентов, играющих существенную роль в процессах переноса и отложения киновари, следует назвать H2S, НСО3-, СO3в2-, SО4в2- и ионы с бором. H2S обеспечивает появление различных форм с серой, образующих комплексные соединения с HgS, а НСО3-и СО3в2-, вероятно, играли роль буфера, способствующего сохранению щелочности растворов в близповерхностных условиях. SO4в2- и соединения бора, вступая в реакции гидролиза при высоких температурах, способствовали увеличению щелочности растворов, а при снижении температуры делали их нейтральными или кислыми.
Большая роль в осаждении сульфидов ртути, сурьмы и мышьяка, по мнению Ф. Диксона и Дж. Танелла, принадлежит разбавлению восходящих более концентрированных вод термальных источников реликтовыми или метеорными водами, причем это разбавление могло быть десятикратным или еще большим. Так, по данным Д. Уайта и В. Брэннока, в источниках Стимбоот-Спрингс на долю ювенильных растворов, способных переносить заметные количества металлов, по данным изотопных определений приходится от 6 до 16% всей массы вод источников. Действие метеорных вод усиливалось, если они были кислыми или содержали вещества окислители — типа O2.
Подводя итоги рассмотрению процессов рудообразования в связи с термальными источниками, Ф. Диксон и Дж. Танелл отмечают следующее. Ртуть и сурьма, как правило, отлагаются здесь только в виде сульфидов, не образуя окислов, оксихлоридов и хлоридов. Отсюда следует, что в рудообразующих растворах наряду со ртутью и сурьмой в какой-то форме присутствовала и сера. Нет абсолютно никаких фактов, позволяющих говорить о том, что природные растворы, содержащие сурьму и ртуть, например в виде хлоридов, захватывали близповерхностную серу или попадали в зоны, ранее обогащенные сульфидами других металлов, что могло способствовать образованию киновари и антимонита. Говоря о процессах переноса и отложения, следует допускать, что в растворах одновременно содержались и металлы и сера.
Изучение процессов минералоотложения и химизма вод современных термальных источников, а также первые исследования состава газово-жидких включений в минералах ртутных руд послужили основанием для широко распространившегося представления об отложении ртутных руд из слабоконцентрированных растворов и при формировании эпитермальных и телетермальных ртутных месторождений вне областей современного вулканизма и термальной деятельности. Выполненные в последнее время исследования состава газово-жидких включений для большой группы ртутных месторождений Северного Кавказа, Алтае-Саянской области, Якутии, Чукотки и отчасти Средней Азии позволили охарактеризовать свойства растворов и сред минералообразования эпи- и телетермальных месторождений.
Исследователи, изучавшие газово-жидкие включения в минералах ртутных руд, обращают внимание на сложный состав находящихся в них растворов. Э. Реддер сообщает о низких температурах замерзания растворов во включениях в кварце с киноварью и антимонитом из месторождения Ред-Девил (США) и растворов включений в клейофане из полиметаллического с киноварью месторождения Сантандер (Испания), равных соответственно — 2,1 и —12,5 — 12,9° С. Судя по этим температурам, растворы включений обладают повышенной концентрацией солей: если их концентрацию условно выразить через концентрацию NaCl, то она может равняться 3,6 и 17%. По данным И.Н. Масловой, растворы включений в кварце одного из ртутных месторождений Тихоокеанского пояса содержат всего лишь от 0,05 до 0,5% солей и являются гидрокарбонатнохлориднонатриевыми, т. е. подобны водам современных термальных источников. Во включениях минералов многих ртутных месторождений Среднеазиатской провинции отмечаются высокие концентрации углекислоты.
Состав солей и их концентрации в газово-жидких включениях приведены В.Н. Труфановым и А.Т. Ушаком для месторождений Северного Кавказа. В подавляющей массе включений концентрации растворенных солей не превышают 10—15%, а в киновари рудопроявления Убин-Су найдены включения, содержащие минерал-узник (галит), что свидетельствует об участии в рудообразовании насыщенных растворов с концентрацией солей более 25%. Использование оригинальной методики определения состава включений на электронном микроскопе с помощью дифрактометрии солевого осадка вытяжек позволило установить присутствие во включениях кроме NaCl и KCl карбонатов, бикарбонатов щелочных металлов, а также сульфатов кальция и бария. Намечается эволюция состава растворов: на первом этапе формирования ртутных месторождений доминировали хлоридно-бикарбонатные растворы, сменившиеся затем преимущественно сульфатными. Абсолютная величина pH растворов дорудных стадий могла достигать 9—10, ртутоносных 8—9, а в конце процесса рудообразования снижалась до 6,5—7,0.
Новые данные о составе газово-жидких включений в минералах ртутных руд получены для месторождений Алтае-Саянской и Верхояно-Чукотской ртутных провинций. Этими исследователями изучен не только солевой состав растворов, но и состав газовой фазы индивидуальных включений в минералах большой группы эпитермальных месторождений. В газово-жидких включениях в докиноварных и одновременных с ней минералах установлены пересыщенные и высококонцентрированные растворы (Чазадырское 36,9, Акташское 10,0, Чаган-Узунское 8,2 вес. %). Растворы с более низкими концентрациями отмечены в киновари, и только в послекиноварных минералах во включениях присутствуют, как правило, разбавленные растворы с низкими концентрациями растворенных солей (Чазадырское 2,5, Акташское 2,5-0,5 вес. %). Исследованиями солевого состава растворов индивидуальных включений с применением криометрии установлено, что среди солей в растворах включений преобладают NaCl и Na2CO3, реже встречаются KCl и MgCl2. Для включений в киновари и в послекиноварных минералах характерно постоянное присутствие углекислоты, содержание которой изменяется от 1,5 до 10,0 вес. %.
Довольно сложен состав газ твой фазы включений. Помимо углекислого газа в ней в переменных количествах обнаружены кислород, азот и редкие газы, а также группа кислых газов (H2S и др.). Существенные различия в составе газовой фазы установлены для включений с высококонцентрированными растворами. В них наряду с углекислым газом, содержание которого изменяется от 52,4 до 85,7 об. %, обычно постоянно присутствует кислород и не обнаружены кислые газы. Это позволяет сделать вывод о том, что высококонцентрированным растворам во включениях соответствует сернисто-углекислотный состав газовой фазы, а разбавленным — углекислотно-кислородный. Расчетным путем была оценена возможная концентрация сульфидной серы в растворах включений докиноварных минералов месторождений Чаган-Узунского и Джылкыдал, которая составила 0,456 вес. % для первого и 0,123 вес. % для второго.
Изучение состава газово-жидких включений в рудных и жильных минералах ртутных руд позволило сделать следующий вывод: исходные гидротермальные растворы, формировавшие эпитермальные и телетермальные ртутные месторождения, были в большинстве случаев высококонцентрированными, щелочными, сернисто-хлоридно-карбонатными растворами, насыщенными растворимыми соединениями ртути и других элементов, встречающихся в рудах, претерпевавшими разбавление и изменение щелочности при рудоотложении. Этим они значительно отличаются от слабоминерализованных вод современных термальных источников, отлагающих сульфиды ртути. Суммарная максимальная концентрация растворов газово-жидких включений превышает таковую в водах термальных источников в 10—12 раз, а растворы с минимальной концентрацией растворенных солей в газово-жидких включениях сопоставимы с наиболее минерализованными водами термальных источников.
Таким образом, изучение газово-жидких включений в минералах ртутных месторождений позволило установить направленное изменение в ходе минералообразования таких важных параметров рудообразующих растворов, как их состав, концентрация и кислотность — щелочность.
Поскольку с деятельностью охарактеризованных выше гидротермальных растворов связано образование ртутных руд, необходимо рассмотреть условия миграции в них основных рудообразующих элементов и прежде всего ртути. Наглядное представление о возможных формах растворимых соединений ртути в водных растворах в присутствии таких комплексообразователей, как сера и хлор, и некоторых свойствах этих растворов можно получить при рассмотрении Eh — pH диаграмм, построенных по методике, предложенной Р. Гаррелсом и Ч. Крайстом. Такие диаграммы и расчетные данные для их построения для различных температур (25—300° С) приведены в работах A.Л. Павлова, A.Л. Павлова, А.А. Оболенского, Д. Хема. На диаграмме (рис. 12) показаны соотношения полей устойчивости сульфидных, хлоридных, окисных соединений и ионов металлической ртути в водных растворах при температурах 25 и 250° С, 1 кгс/см2 общего давления, активности растворенной серы 1*10в-1, хлора 1*10в-1 в зависимости от различных значений окислительно-восстановительного потенциала (Eh) и кислотности — щелочности (pH) среды.
Физико-химические условия образования ртутных месторождений

Как показано на диаграмме, поля устойчивости простых катионов и галоидных комплексных соединений ртути располагаются в области низких значений pH и высоких положительных значений Eh, в то время как поле устойчивости сульфидных комплексов лежит в области высоких значений pH и низких отрицательных значений Eh. Промежуточное положение занимают поля устойчивости сульфидных и кислородных соединений, хотя последние отчетливо тяготеют к области высоких значений как pH, так и Eh. Для температуры 250° С, которая соответствует реальным условиям минералообразования на ртутных месторождениях, соотношения полей устойчивости основных соединений и ионов ртути в общем сохраняются, но смещаются в области с более высоким восстановительным потенциалом. С ростом температуры появляется возможность, хотя и в ультракислых условиях, совместного сонахождения HgCl2 и H2S, что, возможно, объясняет совместную миграцию этих соединений и в надкритических условиях.
Рассмотрение Eh — pH диаграмм с показанными на них полями устойчивости различных растворимых соединений ртути позволяет сделать некоторые важные выводы. Устанавливаются две области высокой растворимости сульфида ртути: в сильнокислых растворах с высоким окислительным потенциалом и в щелочных растворах с низким окислительным потенциалом. Поле устойчивости сульфида ртути занимает промежуточное положение, располагаясь преимущественно в области низких значений pH, т. е. в левой половине диаграммы. Это позволяет сделать вывод о том, что отложение сульфида ртути может вызываться изменением любого из параметров, приводящего к сокращению полей устойчивости растворимых соединений, — pH, Eh, температуры и концентрации растворов.
Перенос ртути в кислых растворах при положительных значениях Eh может происходить в виде простых катионов или хлоридных комплексов. По-видимому, такие условия в природных процессах могут встретиться лишь в зонах окисления ртутных месторождений или в полях сольфатарной и фумарольной деятельности, сопровождающейся ртутной минерализацией. В кислых растворах в силу их ярко выраженной неравновесности с окружающей средой при низких температурах (ниже 300° С) перенос растворимых соединений ртути возможен лишь на очень ограниченные расстояния. Присутствие серы в таких растворах будет вызывать немедленное и полное осаждение тяжелых металлов в виде сульфидов, а в дальнейшем образование иона SO4в-2 и интенсивное кислотное выщелачивание вмещающих пород. В целом роль кислых растворов и хлоридных комплексов ртути в процессах образования ртутных месторождений, по-видимому, ограниченна.
В щелочных растворах и восстановительных условиях миграция ртути и сопутствующих рудных элементов может происходить в виде сульфидных комплексов, растворимость которых способна обеспечить высокую эффективность таких растворов при рудообразовании. Кроме того, щелочные растворы в восстановительных условиях оказываются равновесными с вмещающими породами, что обеспечивает им и растворенным в них соединениям высокую миграционную способность в глубоких зонах земной коры. В щелочных растворах осуществляется совместная миграция ртути и серы в виде комплексных соединений на значительные расстояния, и основной причиной рудоотложения из них служит разложение растворимых сульфидных комплексов ртути и сопутствующих ей элементов с образованием сульфидов вследствие направленной эволюции этих растворов в сторону снижения щелочности при подъеме в поверхностные зоны земной коры, под влиянием падения температуры и давлений, окисляющего действия кислорода, резкого разбавления растворов встречными потоками метеорных вод и развития обменных реакций с вмещающими породами.
О щелочном характере первичных растворов, формирующих большинство ртутных месторождений, свидетельствует ряд геологических наблюдений и фактов. К их числу относится присутствие в рудах и околорудных измененных породах некоторых месторождений минералов, требующих для своего образования повышенной щелочности среды — альбита и калиевых слюд в лиственитах (Чаган-Узунское и др.), цеолитов в составе жильных минералов руд (Альмаден, Сульфур-Бенк).
Как было показано А.А. Сауковым, ртуть в природных процессах может переноситься и в газообразном состоянии, что подтверждено наблюдениями в районах действующих вулканов и систем термальных источников. Образование широких ореолов рассеяния ртути вокруг ртутных месторождений и рудоподводящих разломов также связывается с возможностью миграции ртути в газообразном состоянии и в газовой фазе гидротерм.
Поскольку щелочным гидротермальным растворам принадлежит, по-видимому, ведущая роль в формировании большинства ртутных месторождений, а наиболее вероятной формой переноса ртути и сопутствующих ей элементов в таких растворах могут быть сульфидные комплексы, рассмотрим зависимость растворимости сульфидов ртути, сурьмы и мышьяка от температуры, давления, общей концентрации серы и кислотности — щелочности растворов.
Ф. Диксон определил растворимость киновари в системе HgS — Na2S — H2O до температур 250° С при изменении давления от 1 до 1800 бар. Им было установлено, что в растворах с постоянной концентрацией сернистокислого натрия и при постоянном давлении растворимость киновари уменьшается с ростом температуры и, проходя через минимум при температурах около 100° С, заметно возрастает при дальнейшем повышении температуры. Растворимость сульфида ртути увеличивается с повышением концентрации сернистокислого натрия. Как установлено Ф. Диксоном, падение давления приводит к некоторому увеличению растворимости киновари в сульфидных растворах. Максимальная растворимость киновари в экспериментах Ф. Диксона была достигнута в концентрированных растворах (3,8 вес. % Na2S) при низких давлениях и равнялась 3,3 вес. %. Однако эксперименты Ф. Диксона не показали значительной зависимости растворимости сульфида ртути от температуры. При охлаждении насыщенного раствора с 300 до 100° С осаждалось не более 15—20% растворенной в нем киновари.
Аналогичные исследования растворимости антимонита в системе Sb 2S3 — Na2S — H2O при температурах 25—250° С и давлениях 1—1500 бар и аури-пигмента в системе As2S3 — Na2S — H2O в интервале температур 50—200° С и давлениях 100—1500 бар были выполнены Д. Нортоном и Б. Вайсбергом и др.
Антимонит и аурипигмент обладают высокой растворимостью в щелочных сульфидных растворах. Растворимость антимонита в растворе Na2S с концентрацией 1,24 вес. % при 50° С и 1 кгс/см2 давления равняется 2,22 вес. %, она увеличивается с ростом концентрации Na2S и температуры, но понижается с увеличением давления. Растворимость аурипигмента еще выше: при 50° С, давлении 750 бар и концентрации Na2S 1,63 вес. % она равна 4,91 вес. %, а при температуре 200° С составляет 5,62 вес. %, т. е. возрастает с повышением температуры. Как и в случае с антимонитом, растворимость аурипигмента понижается при увеличении давления. Подобно киновари аурипигмент имеет минимум растворимости при температурах около 75° С в растворах с концентрацией Na2S, непревышающей 1,24 вес- %.
Как показали экспериментальные исследования, сульфидные комплексные соединения ртути, сурьмы и мышьяка могут иметь существенное значение для переноса и отложения руд этих металлов в щелочных гидротермальных растворах, однако изменение таких физико-химических параметров, как температура и давление, не оказывает значительного влияния на растворимость сульфидов этих металлов. По данным минералотермометрических исследований процессы минералообразования на ртутных месторождениях различных рудных формаций и минеральных типов протекали в интервале температур 250—50° С и давлений от 1500 до 300—400 кгс/см2, а в приповерхностных условиях до 1 кгс/см2. Наиболее оптимальные температуры кристаллизации киновари ограничиваются интервалом 150—75° С, что в общем соответствует экспериментально установленному минимуму растворимости ртути в щелочных сульфидных растворах.
Таким образом, установленные в природных процессах минералообразования перепады температур и давлений не выходят за рамки изменения этих параметров в экспериментах и роль их как факторов, вызывающих рудоотложение, по-видимому, ограниченна. Наиболее эффективным параметром оказалась концентрация сульфидной серы в растворах, с изменением которой растворимость сульфидов ртути, сурьмы и мышьяка связана прямой пропорциональной зависимостью.
Роль Eh и pH в описанных экспериментах не учитывалась, хотя известно, что реакции комплексообразования, контролирующие растворимость сульфидов ртути, сурьмы и мышьяка, зависят от окислительно-восстановительного равновесия, поскольку в гидротермальных растворах могут присутствовать различные формы соединений серы: Н23, HS-, S2в2- или SO4в2-. Зависимость растворимости сульфида ртути от изменения pH была исследована Г. Шварценбахом и М. Видмером (G. Schwarzenbach, М. Widmer, 1963 г.) в широком интервале значений pH (от 0,05 до 10,74) в разбавленных сульфидных растворах (0,019 моль/л) при температуре 20° С. Было установлено, что в насыщенных растворах, находящихся в равновесии с черным сульфидом ртути (метациннабаритом), образуются следующие комплексы: HgSl-; HgS2H-; HgS2H2, каждый из которых характеризуется определенной величиной растворимости в зависимости от pH. Экспериментами Г. Шварценбаха и М. Видмера показана чрезвычайно низкая растворимость сульфида ртути в кислых растворах и резкое увеличение ее с ростом щелочности. В растворах с pH до 5,5 при температуре 20° С и концентрации Na2S 0,019 моль/л (585 ppm) растворимость сульфида ртути не превышает 0,005 ppm, при pH 8,5 она возрастает в 10 раз, при pH 9,5 — более чем в 100 раз, а при pH 10,74 — в 2000 раз и составляет 9,9 ppm (— 10,0 мг/л).
Как было показано выше, сурьма и мышьяк в щелочных сульфидных растворах образуют бисульфидные и сульфидные комплексы. X. Барнс и др. (1970 г.) отмечают: поскольку они имеют близкую стехиометрию, величины констант равновесия реакций комплексообразования (КHSb = 10в-2,33; KSbS2- = 10в+0,90 и KHAsS2 = 10в-10,6; KHASS2- = 10в+2,0) дают возможность предполагать, что ни один из этих сульфидов не будет растворим в слабокислых растворах, обогащенных H2S, в количествах, представляющих интерес для геологических интерпретаций. Растворимость их резко возрастает с увеличением pH растворов. Этот вывод подтверждается экспериментами по растворимости антимонита в сульфидных растворах, выполненных Р. Акеретом, и расчетными данными Н.Н. Колпаковой. Измеренные величины растворимости при различных значениях pH равнялись 0,048 г/л для pH 6,2 и 0,22 г/л для pH 10.
Экспериментальные исследования зависимости растворимости сульфидов ртути и сурьмы от изменения кислотности — щелочности (pH) показывают, насколько велико влияние этого параметра на условия переноса рудных компонентов и процесс рудоотложения на ртутных месторождениях.
К числу весьма важных параметров, влияющих на растворимость сульфидных комплексов ртути, сурьмы и мышьяка в гидротермальных растворах, относится изменение их окислительно-восстановительного состояния.
Таким образом, нами рассмотрены основные причины, влияющие на растворимость сульфидов сурьмы, ртути и мышьяка в щелочных растворах, содержащих сульфидную серу. Опираясь на приведенные выше экспериментальные и расчетные данные, можно заключить, что изменение отдельных физико-химических параметров растворов не всегда приводит к полному или даже частичному выпадению из них растворенных веществ, так как, например, понижение растворимости, вызываемое снижением температуры, почти полностью компенсируется ее повышением за счет уменьшения давления и т. д. Наиболее эффективными факторами, вызывающими осаждение сульфидов из сульфидных комплексов, являются окисление и уменьшение pH. Именно изменение этих двух факторов может приводить к полному осаждению сульфидов всех металлов, содержащихся в рудообразующих растворах. Необходимо также иметь в виду, что изменение различных физико-химических параметров, контролирующих растворимость сульфидов, тесно взаимосвязано в природных процессах и часто происходит одновременно.
Поскольку многочисленные геологические данные говорят о формировании ртутных месторождений восходящими потоками горячих щелочных гидротермальных растворов, достаточно сложных по составу и насыщенности растворенных солей и соединений металлов, мы можем выделить главные факторы, влияющие на рудоотложение в природных процессах. К числу таких факторов в первую очередь должны быть отнесены: взаимодействие гидротермальных растворов с вмещающими породами, окисление в приповерхностных условиях атмосферным кислородом, разбавление их встречными потоками вадозных вод. Действие этих факторов происходит на общем фоне понижения исходной температуры и давления первичных гидротерм в зоне рудообразования.
Взаимодействие гидротермальных растворов с вмещающими породами является наиболее важным фактором, приводящим к формированию ртутных руд. Роль этого фактора детально рассматривалась и подчеркивалась в ряде специальных работ. Наиболее распространенные процессы гидротермального метаморфизма вмещающих пород, сопровождающие образование ртутных месторождений — лиственитизация, доломитизация, аргиллизация, окварцевание, баритизация, ангидритизация и огипсование, — являются результатом взаимодействия щелочных гидротерм с вмещающими породами, при котором происходит эволюция их физико-химических параметров в сторону снижения pH и возрастания Eh, за счет окисления сульфидной серы до сульфатной и потери буферных свойств растворами при снижении в них концентрации углекислоты. Причем рост кислотности системы вследствие перехода сульфидной серы в сульфатную способствует разложению сульфидных комплексов ртути и других металлов и локализации руд в зонах кислотного выщелачивания. Существенное влияние на рудоотложение оказывает и сульфидный метасоматоз (пиритизация), что приводит к образованию таких распространенных минеральных рудных парагенезисов, как пирит + киноварь, пирит + киноварь + кварц.
Окисление восходящих гидротерм может происходить вблизи земной поверхности в связи с ростом парциального давления атмосферного кислорода и при смешении их с встречными потоками метеорных вод. Последнее приводит к их сильному разбавлению, что также вызывает осаждение растворенных в них сульфидных комплексов металлов за счет реакции гидролиза. Преобладающая роль этих факторов при рудоотложении установлена на многих ртутных месторождениях, связанных с деятельностью термальных источников, а также локализованных в водоносных горизонтах под водонепроницаемыми экранами, как это показано для рудного поля Терлингуа и подтверждено результатами изучения состава растворов и газовой фазы включений в минералах.
Однако, кроме описанных особенностей образования ртутных руд в природных процессах, не исключено влияние и других физико-химических факторов, также детально рассмотренных А.А. Сауковым.