K+ + Al(OH)3 + 3H4SiO4 ~ KAlSi3O8 + H+ + 7H2O (5)
Al(OH)3 - является преобладающим соединением алюминия в около нейтральных рН, слабо минерализованных гидротермах. Эта реакция при содействии Н+ приводит к сдвигу уравнения (1) вправо и будет благоприятно развиваться при перенасыщении кремнезёма, обусловленного кипением, но это не согласуется с наблюденными золото содержащими минеральными комплексами, где адуляр обычно присутствует лишь в виде второстепенной фазы и лишь в редких случаях содержит золото. Однако, вероятно, что большая часть отложений адуляра и уменьшение рН будут происходить, по мере того, как гидротермы поднимутся до глубин ниже отложения золота и более быстро, чем произойдет отложение кремнезёма. Аналогично, отложение кальцита в начале кипения до отложения золота на глубине снижает рН:
Ca2+ + HCO3- ~ CaCO3 +H+ (6).
Следовательно, отложение золота в результате кипения является поэтапным процессом: -первичное кипение на глубине вызывает отложение кальцита,
-непрерывный восходящий поток гидротерм и снижение давления приводит к дальнейшему кипению и отложению адуляра,
-расширение разлома и дальнейшее кипение обусловливает отложение кремнезёма, пирита, второстепенного адуляра и золота.
Это проявляется в ряде следствий:
Последовательность отложения минералов требует значительного продвижение гидротерм вверх, следовательно, промышленная золотая минерализация этой серии механизмов приурочена к восходящим потокам.
Поскольку обычно присутствует более чем одна генерация отложений минералов, то разные части последовательности отложения минералов могут быть наложенными разными генерациями.
Обычно только одна генерация переносит значительные количества золота, что достаточно для промышленного месторождения.
Следовательно, важно идентифицировать, какие генерации содержат золото. Необходима высокая тщательность исследования, чтобы не перепутать генерации минералов и определить последовательность отложения минералов и, следовательно, глубину вскрытия эрозией рудной минерализации.
После рудные изменения включают замещение таблитчатого кальцита кварцем и отложение кальцита и каолинита поздней стадии. Необходимо, чтобы эти изменения чётко отличались от рудообразующих событий, для того чтобы точно оценить потенциал месторождения.
2.3 Эпитермальные золотые месторождения лоу сульфидейшин в латеральных потоках (растёках)
Характерные черты.
Эти месторождения известны также в качестве кварц-серицитовых. Примером этого типа месторождений является Комсток Лоуд в Неваде (рис.5). Рудоносные гидротермы почти нейтральные, более минерализованы и в среднем более высокотемпературные (200-2600С), чем в месторождениях восходящих потоков.
Обычно они встречаются в виде жил со штокверкованием на границах их висячих стенок. Они сложены кварцем (с очень редким халцедоном) и сульфидами. Текстуры более простые, чем текстуры, характерные для месторождений, содержащих адуляр, с простыми полосами и с порами в позднюю стадию. Однако обычны жильная брекчия и кокардовые текстуры. Полиметаллические сульфиды обильны и представлены пиритом, галенитом, сфалеритом и халькопиритом. Реже встречается сульфосолевой тетраэдрит.
Рудный минерал представлен золотом и он тесно ассоциирует с полиметаллами, находясь наиболее часто в пирите. Кварц может быть аметистом. Серебряные месторождения могут содержать разные комплексы, включающие: аргентит-акантит, полибазит-пиерсеит, миаргирит, науманнит, проустит-пираргирит, ксантоконит и дискразит. Барит является обычным жильным минералом в серебряных месторождениях и также может встречаться флюорит. Сфалерит, связанный с золотой минерализацией, представлен ячеисто окрашенными бедными железом разностями. Кальцит более поздних стадий, в особенности содержащие марганец, китнахорит и родохрозит может присутствовать и ассоциироваться с золотой минерализацией. Обломки вмещающих пород в жилах и породы, непосредственно окружающие жилу, изменены до филлитов, представленных кварцем, иллитом и пиритом. Эти минеральные комплексы характерны для региональных пропилитов.
Жильная брекчия встречается очень часто, с обычной рудной минерализацией, образованной после брекчиеобразования.
Поскольку эти месторождения редко содержат адуляр, таблитчатый кальцит или доказательства первичного отложения аморфного кремнезёма, то мало вероятно, что кипение является их механизмом отложения. Кварц, связанный с золотой минерализацией, более крупно зернистый, чем кварц, который характерен для месторождений восходящих потоков гидротерм. Следовательно, образование флюидных включений, которые связаны с этой минерализацией, происходит более легко и это указывает на то, что в этих месторождениях происходит смешение более высокотемпературных и более минерализованных гидротерм с холодными и более разбавленными термами. В то время как кислые гидротермы наиболее эффективно дестабилизируют золотые комплексы, имеются обычно некоторые свидетельства присутствия сильно кислых гидротерм по комплексам гидротермальных минералов, в особенности, в случае присутствия карбонатов в этих месторождениях. Высоко минерализованные и более высоко температурные Гидротермы представляют минерализованные глубинные флюиды и, по-видимому, участвуют в процессе образования смешанных гидротерм, представленных нагретыми паром термами, которые в случае присутствия карбонатов могут иметь бикарбонатный состав. Эти термы могут также содержать значительные количества железа и марганца, которые содействуют рудообразующему процессу и образованию марганцевых карбонатов.
Данные по флюидным включениям показывают, что минерализованные глубинные гидротермы имеют минерализацию большую, чем гидротермы, которые предположительно образовали адуляр содержащие месторождения, в связи с чем, образование хлоридных комплексов становится важным механизмом. Но это характерно только для полиметаллов, но не для золота, поскольку золотые хлоридные комплексы стабильны только в кислых, окислительных, высоко минерализованных флюидах, а бисульфидное комплексообразование в виде Au(HS)2- является главным золотым соединением в этом случае.
Эти месторождения гидрогеологически представляют собой растёк (латеральный поток). Потоки гидротерм протяженные и узкие. Постепенное уменьшение температуры в них подразумевает нахождение восходящего потока гидротерм, в котором происходило кипение и увеличение минерализации гидротерм. Следовательно, этот процесс должен сопровождаться газоотделением и отложением кальцита и адуляра в восходящем потоке, в котором происходило изменение химического состава гидротерм, что способствовало первоначальному отложению золота. Фактически эти гидротермы двигались латерально, переходя в растёк, а не продолжали подниматься после того, как отложили золото. Эта схема будет различной в разных системах. По-видимому, единая система содержала адуляровые образования в её восходящем потоке, в растёке же адуляр отсутствовал. Однако нет гарантии, что первые отложения могут быть промышленными, поскольку факторы, которые вызывают отложения золота в главном восходящем потоке системы, отсутствуют.
Одной из главных причин образования растёков является нахождение восходящего потока под районами высокого рельефа. Следовательно, имеется пространство для движения подземных вод над восходящим потоком. Эти водоносные горизонты поглощают пар и газы, образованные в результате кипения в восходящем потоке и имеют сульфатно-кислый состав. Последние сами не несут золото, но эти гидротермы могут растекаться под влиянием регионального потока подземных вод. По мере миграции они постепенно изменяют свой химический состав в бикарбонатный и перекрывают глубокие золото содержащие термы латеральных потоков. Поскольку они холоднее, чем воды глубоких резервуаров, то они тяжелее их и в некоторых местах будут фильтроваться вниз, сопровождаясь отложением кварца, карбонатов, полиметаллов и золота (рис. 6).
Кварц будет отлагаться, поскольку концентрация кремнезёма в верхнем водоносном горизонте, вероятно, может контролироваться низкотемпературными фазами халцедона или даже аморфным кремнезёмом. Смешение гидротерм с раствором, насыщенным относительно кварца, приведёт к его перенасыщению.
Поскольку глубинные флюиды солёные, они будут обогащены Са. Когда же они смешиваются с бикарбонатными термами, отлагается кальцит:
Ca2+ + HCO3- ~ CaCOs + H+ (7).
Поскольку карбонаты имеют обратные растворимости, то они становятся менее растворимы по мере увеличения температуры, и там, где в выше расположенных карбонатных водах присутствуют Mn, Mg или Fe, могут отлагаться родохрозит и кутнахорит. Отмечено, что глубинные первичные гидротермы имеют очень низкие концентрации этих элементов.
Как отмечалось ранее, при уменьшении рН раствора снижается растворимость золота.
Полиметаллы транспортируются в виде Cl комплексов и отлагаются в ответ на разбавление и падение температуры гидротерм. Так, например, цинк:
ZnCl2 + H2S ~ ZnS + 2H+ + 2Cl- (8)
Этот процесс также происходит с уменьшением рН и отделением H2S. Эти два фактора так же понижают растворимость золота. Отложение пирита оказывает даже более сильное влияние, поскольку в результате этого процесса происходит образование Н2. Присутствие железа в карбонатных водах способствует отложению пирита и, следовательно, отложению золота.
Следовательно, отложение золота в результате смешения является, в основном, следствием изменения химического состава полиметаллических сульфидов и карбонатов. Последнее объясняет тесную ассоциацию золота с этими минералами.
В системах, в которых растёк распространялся за счет разбавления, он обычно стратифицирован, и золото содержащий флюид мог дренироваться под районом с высоким рельефом и под выше расположенным водоносным горизонтом, и восходить к дневной поверхности. Происходит декомпрессия и отложение золота в результате кипения (Lawless et al., 1995). Эти месторождения имеют такие же особенности, что и месторождения восходящих потоков, описанные ранее, но для них характерно низкое содержание газов, о чём свидетельствуют цеолиты (или их псевдоморфозы), очень низкие содержания сульфидов. В среднем для них характерны низкие температуры отложения минералов. Поскольку гидрогеологическая структура такой системы характеризуется наличием маломощного латерального высокотемпературного водоносного горизонта, то такие месторождения не имеют большого вертикального распространения (рис.7). Следовательно, корректная идентификация их на ранней стадии разведки является решающим фактором в оценке их экономического потенциала.
Страницы: 1, 2, 3
