ИСТИНА

Реконструкция источников рудных компонентов, физико-химических параметров, механизмов накопления и разделения элементов при формировании рудных тел и ореолов жильных гидротермальных месторождений является общей проблемой, в рамках которой выполнялась данная работа. Эталонные объекты - жильные Pb-Zn месторождения Садонского рудного района. Вмещающие породы месторождений являются одним из источников вещества, который может полностью обеспечить формирование гидротермальных рудных жил. Вероятным источником рудных компонентов месторождений Садонского рудного района являлись палеозойские граниты [1-4 и др.], которые вмещают рудные тела основных месторождений района, сформированных в предкелловейское время средней юры. Наши данные по РЗЭ в рудных жилах месторождения Джими [5-6] показывают, что источником рудных компонентов могут быть также кристаллические сланцы буронской свиты (PR3-PZ1). Докембрийские метаморфиты являются специфической рудовмещающей средой только для месторождения Джими, где палеозойские граниты (PZ3) подстилают данные породы, контактируя с ними по пологим тектоническим нарушениям. В настоящем исследовании проведен анализ результатов термодинамического моделирования, позволяющий оценить влияние различных комбинаций вмещающих пород в источнике на процессы жильного полиметаллического рудообразования (пакет программ HCh, система H-O-K-Na-Ca-Mg-Al-Si-Fe-C-Cl-S-Zn-Pb-Cu). Структура моделей: область мобилизации – реакция различных комбинаций пород, содержащих одинаковые количества Zn, Pb и Cu, с безрудным раствором (1 m NaCl, 0.5 m H2CO3, 1 кг H2O) при 420C и 1 кбар; область жильного рудообразования – 31 реактор при понижении температуры от 400 до 100C при 1 кбар. Жилу формируют рудоносные растворы из области мобилизации (50 последовательных волн или W). Ранее нами по данным моделирования было показано, что при таких Т и Р в области мобилизации могут формироваться жилы с валовым содержанием сфалерита более 30% и локальными (в разрезе жилы) порядка 60-70% [3, 4]. Отложение вещества в жиле описано слоевым механизмом [2]. Для системы последовательных реакторов в области мобилизации проведены расчеты для нескольких вариантов соотношений пород: 1) 20% кристаллического сланца (CD) в первом реакторе и 80% гранита (Y) во втором реакторе при соотношении порода/вода 10 и 40, соответственно; 2) 80% CD и затем 20% Y; 3) 80% Y и затем 20% CD; 4) 20% Y и затем 80% CD при соотношении порода/вода 10 и 40. Общий характер мобилизации рудных компонентов для этих четырех вариантов близок. Однако имеются и различия: 1) разное «время» полного выщелачивания рудных элементов; 2) стабильным сульфидом железа являются пирротин (в системах, где реакция с гранитом завершает процесс мобилизации) или пирит (в системах, где последним идет кр.сланец); 3) заметные различия в концентрациях рудных компонентов. Естественно, что минеральные составы изменяющихся гранита и кр.сланцев различные (исходно это породы кислого и основного состава). Рост концентраций рудных компонентов в вариантах мобилизации, где завершающей породой является кр.сланец и устойчив пирит, приводит к сокращению интервала «времени» (в нашем случае – W) полного выщелачивания. Отличия в области мобилизации возникают из-за различных окислительно-восстановительных условий, создающихся при реакции безрудного раствора с той или иной породой при заданном порододоминирующем режиме. Указанные различия в области мобилизации приводят к некоторым изменениям в минеральном составе модельных жил выполнения. Из рудоносного раствора, образующегося при реакции с последовательностью кр.сланецгранит, отлагается ранняя ассоциация (приконтактовая область жилы) минералов с трехкратным преобладанием пирита над сфалеритом (пирит – 50-60%, сфалерит до 20%), которая сменяется моносфалеритовыми слоями. Моносфалеритовые образования типичны для рассматриваемых месторождений. Из рудоносного раствора, образующегося при реакции с последовательностью гранит кр.сланец, отлагается ранняя ассоциация минералов с незначительным преобладанием пирита над сфалеритом (пирит около 40%, сфалерит до 30%), которая сменяется моносфалеритовым слоем в расчетах с меньшей долей кр.сланца или отсутствием такой области в расчетах с большей долей сланца. В моделях с зоной мобилизации «кр.сланецгранит» отлагается пирротин в нижних (самых высокотемпературных) частях жил, что является характерной чертой всех месторождений района. В модели с зоной мобилизации «граниткр.сланец» отложение пирротина не происходит, а по восстанию всей жилы преобладает только пирит. Это приводит к значительному понижению максимальных валовых содержаний пирита в жилах. Для системы параллельных реакторов в области мобилизации проведены расчеты для двух вариантов - преобладание раствора от реакции с гранитом или от реакции с кр.сланцем (80 и 20%, и наоборот). В первом варианте образуются характерные для месторождений ассоциации, описанные выше для моделей с зоной мобилизации «кр.сланецгранит» или только гранит. Во втором варианте - для моделей с зоной мобилизации «граниткр.сланец». Таким образом, в системах с последовательностью «граниткр.сланец» в формировании состава рудоносных растворов или при смешении растворов с преобладанием участия кр.сланцев над гранитом, а такие фиксируются для большого количества рудных проб по РЗЭ, не удается получить при моделировании минеральных ассоциаций характерных для реальных месторождений. Отсюда можно сделать два вывода: либо в составе кр.сланца содержание Fe2O3 определено с ошибкой, либо докембрийские метаморфиты подключаются к процессам рудообразования на ограниченных по времени этапах развития гидротермальной системы или это подключение происходит на средних по восстанию интервалах жил. Работа выполнялась при финансовой поддержке РФФИ, грант №14-05-00062. Литература. 1. Тугаринов А.И., Бибикова Е.В., Грачева Т.В. и др., 1975. Применение свинцово-изотопного метода исследования для решения вопросов о генезисе свинцовых месторождений Северо-Кавказской рудной провинции // Геохимия. № 8. С. 1156-1163. 2. Борисов М.В., 2000. Геохимические и термодинамические модели жильного гидротермального рудообразования. М.: Научный мир, 360 с. 3. Борисов М.В., Бычков Д.А., Шваров Ю.В., 2006. Геохимические структуры полиметаллических жил выполнения и параметры гидротермального рудообразования// Геохимия. №11. С. 1218-1239. 4. Борисов М.В., Бычков Д.А., 2012. Взаимодействие вода-порода как основной фактор гидротермального рудообразования // Труды Всероссийской конференции «Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами», Томск, Изд. НТЛ, 4-11. 5. Борисов М.В., Волкова М.М., Бычков Д.А., Бычкова Я.В., 2011. Распределение редкоземельных элементов в рудных телах Джимидонского полиметаллического месторождения и вмещающих породах (Северная Осетия, Россия) // Вестник Московского университета. Серия 4. Геология. №4. C. 48-52. 6. Волкова М.М., 2013. Геохимическая характеристика и термодинамические модели процессов полиметаллического и золото-сульфидного рудообразования (на примере Джимидонского месторождения и Шаухохского рудного поля Северной Осетии). Канд.диссертация, М.:МГУ, 178 с.