» » О физико-химических особенностях процесса в Жирекенском месторождении

О физико-химических особенностях процесса в Жирекенском месторождении

12.08.2016

Анализ физико-химических особенностей процесса проведен в основном по результатам термобарометрических исследований газовожидких включений в кварце метасоматически измененных пород и рудных образований, обычно тесно сопряженных с первыми. Методика аналогична описанной при характеристике эксплозивных брекчий. Некоторые особенности процесса, вытекающие из минерало-геохимического анализа метасоматитов, освещались выше.
О физико-химических особенностях процесса в Жирекенском месторождении
О физико-химических особенностях процесса в Жирекенском месторождении

В кварце из калишпатизированных гранитов, гранит-порфиров и кварц-калишпатовых метасоматитов Жирекена включения слабо вытянутой формы, реже изометричной (в последних метасматитах они крупнее, до 0,01 м и встречаются чаще). В пределах одного зерна включения распространены равномерно и гомогенизируются в близком интервале температур. Максимальные температуры гомогенизации зафиксированы для кварца из калишпатизированных гранит-порфиров (600—430, реже 400°С). В калишпатизированных гранитах включения гомогенизируются в интервале 510—390°; в кварц-калишпатизированных метасоматитах — при 450—400°С. Преобладают двухфазовые включения (рис. 89). Гомогенизация в основном в газовую фазу. Однако в кварце из гранит-порфиров встречаются также включения, морфологически аналогичные описанным, но гомогенизирующиеся при высоких температурах (520—400°) в жидкую фазу. В кварц-калишпатовых метасоматитах часта гомогенизация с точкой инверсии и в отдельных случаях — с критической точкой (рис. 90). Отмечаются также однофазовые газовые включения и многофазовые с галитом и молибденитом. В многофазовых кристаллики галита (рис. 91) растворяются при 420—400° после исчезновения жидкой фазы. Молибденит остается нерастворенным вплоть до вскрытия включения при нагреве. Концентрация NaCl, определенная по диаграммам двухфазовых равновесий (без учета влияния других солей), составляет ~47%- Давление в момент гомогенизации >1600—1800 атм.
В аргиллизированных гранитах и гранит-порфирах включения в основном, приурочены к трещинам в кварце. Реже они распространены по зернам минерала равномерно. Морфология таких включений и температура гомогенизации аналогичны включениям вдоль залеченных трещин. Включения менее правильной формы и мельче, чем в кварце из калишпатизированных порол. Гомогенизация всегда в жидкую фазу при 430—350°. Кристаллы галита в трехфазовых включениях растворяются при 350—220° до исчезновения газовой фазы. Концентрация NaCl составляет 47—42%. Давление в момент гомогенизации равно 220—110 атм.
О физико-химических особенностях процесса в Жирекенском месторождении
О физико-химических особенностях процесса в Жирекенском месторождении

Такое же резкое снижение давления при развитии эндогенного процесса на Жирекене отмечалось и В.А. Пизнюром. Им зафиксировано понижение давления от 2200 атм в ранний период формирования взрывных брекчий до 1100—800 атм в период кислотного выщелачивания, до 600—500 атм во время выделения сульфидов Pb и Zn и до 330—200 атм в последний период минералообразования. Аналогичные высокие давления при резком скачкообразном их спаде установлены для Шахтамы: от 2550—2300 атм при эксплозивном брекчировании до 1125—1100 атм в основной рудный период и до 150—120 атм при развитии поздней кварц-карбонатной ассоциации; для Бугдаи: от 2600—2500 атм (взрывное брекчирование) до 460—200 атм при основном молибденовом рудообразовании. Давление в 1200—1000 атм указывается Г.Ю. Григорчуком для жильных кварц-молибденитовых ассоциаций Ключевского рудного поля Восточного Забайкалья.
Температурный интервал основного молибденового оруденения на отмеченных месторождениях составляет: для Жирекена 410—390°: 370—350° — I кварц-молибденитовая ассоциация и 250—220° — II; для Шахтамы 380—340°; для Бугдаи 370—340°; для Ширги 380—350°; для Голготая 370—325°. В то же время выделение незначительных количеств молибденита, как и пирита, отмечается и при более высоких температурах (в том числе из газообразных растворов), приближающихся к температурам развития калишпатизации. Минералообразование при развитии последующих кварц-пиритовых и кварц-полиметаллических ассоциаций происходило в условиях относительно пониженных температур (280—150°). Для кварц-пиритовых прожилков Жирекена, сопровождающихся серицитизацией вмещающих пород, В.А. Пизнюром указываются температуры 420—230°. Верхний температурный предел до некоторой степени может, очевидно, характеризовать и сам процесс серицитизации. Процесс часто завершался еще более низкотемпературными кварц-карбонатными и халцедоновыми ассоциациями. Весь процесс характеризовался частым интенсивным вскипанием растворов.
В кварце из жилообразных калишпатовых метасоматитов Давенды постоянно встречаются крупные, слегка вытянутые газово-жидкие включения, гомогенизирующиеся в газовую фазу при 480—410°. К этим метасоматитам во времени, по-видимому, приближена ранняя кварцевая стадия (460—350°) с незначительным содержанием молибденита, формирующаяся сначала из газообразных, а затем из гидротермальных растворов. В аргиллизированных околожильных породах — включения двух типов. Одни по морфологии и распределению аналогичны включениям в кварце калишпатизированных пород, но существенно отличаются от последних по степени наполнения и гомогенизации. Эти включения образовались, скорее всего, в результате перенаполнения более ранних. Гомогенизация их происходит в узком температурном интервале (350—330°) в жидкую и газовую фазы, т. е. заполнение вакуолей происходило, очевидно, при вскипании растворов (вскипание растворов отмечается и при анализе газово-жидких включений в жильном кварце). Включения второго типа приурочены к трещинкам и гомогенизируются в жидкую фазу при 350—320°. Замерзание растворов в двухфазовых включениях происходит при -11—(-13,5)°С. Концентрация NaCl 24,6—24,8%. Давление в момент гомогенизации 130—100 атм.
Газообразное агрегатное состояние растворов зафиксировано и для ранней высокотемпературной околожильной калишпатизации Костромихинского месторождения. Для кварц-молибденитовых жилок с кварц-серицитовым околожильным изменением автором указывается температура гомогенизации включений в интервале 410—390 и 390—340° при газообразном состоянии растворов.
В кварце из кварц-полевошпатовых тел Обкоронды преобладают включения прямоугольной и ромбовидной формы, гомогенизирующиеся при 440—320° в газовую фазу и при 320—250° в жидкость. Большинство включений содержит жидкую и газообразную углекислоту. Высокие концентрации углекислоты (до 60%) установлены также и для включений из кварц-молибденитовых прожилков, образовавшихся, согласно термометрическим данным, при 400—250°.
В целом калишпатизированные образования характеризуются преимущественно высокотемпературными условиями процесса при заметной роли газообразных растворов. При этом из всех исследованных образований наименьшие температуры зафиксированы для кварц-калишпатовых метасоматитов, формирующихся в участках резко повышенной проницаемости вмещающих пород, что, очевидно, создавало условия для более интенсивной теплоотдачи. Конденсация и уплотнение растворов могли приводить к повышению их кислотности и развитию при благоприятных условиях процессов кислотного выщелачивания.
На месторождениях отмечается и проявление позднего калишпата, являющегося, по-видимом, у, образованием зон сопряженного отложения в процессе кислотно-основной дифференциации растворов.
Водная вытяжка из кварца кварц-калишпатовых метасоматитов Обкоронды характеризуется преобладанием Na над К при отсутствии Ca и Mg. Из анионов преобладает HCO3-, содержание которого соизмеримо с количествами, фиксируемыми в вытяжках из цемента и обломков эксплозивных брекчий. Содержание Mo в первой вытяжке несколько выше.
Высокие температуры процесса калишпатизации обычно не вызывают возражений. В то же время вопрос о температурных условиях аргиллизации (особенно в относительно высокотемпературной области) все еще остается дискуссионным. В литературе имеются довольно многочисленные сведения о возможных температурах проявления аргиллизации, базирующиеся преимущественно на данных по гидротермальному синтезу глинистых 'минералов и геологических термометрах. Нас в этом случае среди всего многообразия цифр в первую очередь, естественно, интересуют наиболее высокие температуры. Каолинит неоднократно был синтезирован: при 300—350° при значительном избытке калия в растворах; при 310° в нейтральных растворах из алюмосиликатных гелей; при 400°; в режиме 285° при pH растворов (HO, H2SO4), равном 3,0 и повышающемся в ходе опыта до 7,0, и т. д. Монтмориллонит в гидротермальной системе с магнием появляется при температуре ниже 480°. Максимальная температура распада натриевого монтмориллонита, согласно Л. Сэнду и др., равна 450°. Р. Рой и О. Таттл отмечают устойчивость в системе Na2O—Al2O3—SiO2—H2O каолинита при 400°, а монтмориллонита до 420°. Имеются также данные (правда, в основном косвенные), частично обобщенные в монографии Г.Т. Волостных, согласно которым природная аргиллизация происходила и при температурах, превышающих 200—300°. Ho, как правило, эти данные касаются преимущественно относительно низкотемпературного минера-лообразования.
О физико-химических особенностях процесса в Жирекенском месторождении

В целом влияние температуры, а также кислотности на поля образования и устойчивости глинистых минералов, полевых шпатов и ряда других минералов отражено (рис. 92) на диаграммах Р. Фолка, Б. Стрингхема, Дж. Хемли и В. Джонеса, из которых видна преимущественная приуроченность каолинита относительно полевых шпатов к области кислых растворов. Для монтмориллонита характерна более щелочная среда. Устойчив каолинит в кислой среде до 400°, а монтмориллонит и гидрослюды сохраняются предпочтительно в щелочной среде. Однако в сильно кислых растворах каолинит неустойчив. Н.И. Хитаровым и В.А. Пугиным экспериментально показано, что при высоких температурах под действием калийсодержащих растворов монтмориллонит преобразуется в гидрослюду. В то же время известно, что натрийсодержащие растворы обусловливают замещение монтмориллонита парагонитом. Учитывая отмечаемые на Давендинском месторождении ассоциации, можно, очевидно, в рассматриваемом случае предполагать воздействие растворов, обогащенных калием.
Представляют интерес эксперименты И.П. Иванова, показавшие, что при альбитизации (характерной особенно для метасоматитов Сорското и близких к нему месторождений) минералов алюмосиликатного состава решающее значение имеет температура: в области ниже 400° отложению альбита благоприятствует умеренно щелочная среда, а при более высоких температурах — близкая к нейтральной. Влияние давления незначительное. Максимальная температура образования альбита в ассоциации с мусковитом не превышает 500—520°. При более высоких температурах отлагается калинатровый полевой шпат.