Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


√идротермальные процессы




ћагматогенные процессы заканчиваютс€ про€влением гидротермальной де€тельности, т.е. происходит образование минералов под воздействием нагретых вод. ¬оды отдел€ютс€ от магмы по мере снижени€ ее температуры в ходе кристаллизации. „асть вод поступает с поверхности путем просачивани€ и нагревани€ (вадозные и метеорные воды), часть вод освобождаетс€ при обезвоживании осадочных пород в процессе метаморфизации. √лубинные (ювенильные) воды могут смешиватьс€ с метеорными, с формированием различного химического состава.

ћагматогенные воды с летучими H—l и HF образуют кислые гидротермы, которые создают услови€ дл€ формировани€ типичных минералов Si (кварц, халцедон), Cu, Pb, Zn, Hg, Au, Fe, Co, Ni, As, Sb, Bi, Sn, W, Mo, U, реже Mn, характерны минералы N, K, Ca, Mg, Ba. ‘орма переноса рудных элементов: ионна€, коллоидна€, комплексна€.

ќсновные причины отложени€ минералов из гидротермальных растворов: температура, давление, щелочно-кислотные и окислительно-восстановительные услови€. ‘орма отложени€ минералов в виде жил.

 

 

“аблица - —истематика современных гидротерм (ј.». ѕерельман, 1989)

 

ўелочно-кислот-ные услови€ ќкислительно-восстановительные услови€
ќкислительные ¬осстановитель-ные глеевые ¬осстановительные сероводородные
—ильно-кислые I. —ильнокислые кислородные V. —ильнокислые глеевые IX. —ильнокислые сероводородные
—лабо-кислые II. —лабокислые кислородные VI. —лабокислые глеевые X. —лабокислые сероводородные
Ќейтраль-ные и слабо-щелочные III. Ќейтральные и слабощелочные кислородные VII. Ќейтральные и слабощелочные глеевые XI. Ќейтральные и слабощелочные сероводородные сульфидные (источники  арловые ¬ары)
—ильно-щелочные IV. —ильнощелоч-ные кислородные VIII. —ильнощелоч-ные азотные термы XII. —ильнощелоч-ные сероводородно-сульфидные (“билисские термы)

 

 ислородные гидротермы (I Ц IV классы) сернокислые и сол€нокислые с pH 0,5 Ц 3,5, богатые Fe, Al, местами Cu, Zn, Pb (“ихоокеанский по€с,  амчатка и др.). ¬оды содержат O2, иногда H2S, Eh достигает 1 ¬ и более за счет HF, HCl.

√леевые термы (V Ц VIII классы) известны в альпийской зоне, по составу углекислые, азотные и др.  лассы V и VI представлены хлоридными растворами с pH 2,0 Ц 3,5 и выщелоченными из пород элементами Fe, Mn, Sr, Ba, Pb, Zn, Cu и др.   классу VII относ€тс€ азотно-углекислые термы, обогащенные As, B, Li, Rb, местами Sb, Hg и др.   VIII классу принадлежат азотные термы сульфатно-гидрокарбонатно-натриевого состава и обогащены SiO2, Ge, Be, F, W и Mo. Eh местами отрицательный (от Ц0,08 до Ц0,1 ¬).

—ероводородные и сульфидные гидротермы (IX Ц XII классы) содержат H2S, HSЦ, S, возможны CO2 и CH4. ¬оды хлоридно-гидрокарбонатно-натриевые с азотом.

ќтложени€ минералов св€зано с двум€ типами жил (заполнение открытых трещин, метасоматическое образование).

ѕо первому типу жилы образуютс€ путем заполнени€ открытых трещин минералами, которые отлагаютс€ из растворов (секреционные отложени€ на стенках). ¬озможно возникновение полосчатых жил, когда образование одних минералов смен€етс€ во времени отложени€ми других. ≈сли нарастание идет вокруг обломков породы в трещине, образуютс€ крустификационные (crust Ц корка) жилы. ѕри многократном дроблении вмещающих пород с образование жильного материала и последующем новом отложении минералов возникают брекчиевидные жилы. ¬ строении жил различают внутреннюю осевую часть и боковые наросты Ц зальбанды. ѕри метасоматическом образовании гидротермальных жил растворы, просачива€сь вдоль тонких капилл€рных трещин, взаимодействуют с минералами вмещающих пород, раствор€ют, разъедают (резорбируют) их и на месте отлагаютс€ другие минералы.

∆илы дел€т на высокотемпературные (гипотермальные, 300 Ц 400∞—), средне- (мезотермальные, 150 Ц 350∞—), низкотемпературные (эпитермальные, менее 200∞—).

ѕо источникам растворов и области минералообразовани€ все гидротермальное минералообразование дел€т на плутоногенное, вулканогенное, телетермальное.

ѕри плутоногенном типе минералообразовани€ гидротермы св€заны с глубокими магматическими очагами, часто вблизи от материнской интрузии (плутона). ќни формируют высокотемпературную минерализацию (рис. 15).   этому типу относ€тс€ высокотемпературные кварцевые жилы. ќни тесно св€заны пространственно и генетически с грейзенами и имеют аналогичную минерализацию: касситерит, вольфрамит, молибденит, берилл, висмутин, жильный кварц, флюорит, иногда топаз, в зальбандах жил часто мусковит, калишпат.

ѕри среднетемпературной плутоногенной минерализации образуютс€ карбонатные и кварц-карбонатные жилы с минералами Ag, Co, Ni, Bi, U; полиметаллические месторождени€ (Zn, Cu, часто Ag). ѕолиметаллическа€ минерализаци€ в гидротермальную стадию местами накладываетс€ на скарны. «олото-кварцевые месторождени€ якутии формировались при средне- и высокотемпературной минерализации.

¬улканогенна€ гидротермальна€ ассоциаци€ минералов формируетс€ за счет низкотемпературных гидротерм, св€занных с магматическими очагами вблизи поверхности, иногда с выходами на поверхность (вулканы). ”частвуют ювенильные и метеорные воды. „асто образуетс€ халцедон, имеетс€ вольфрамит, касситерит.

“елетермальные низкотемпературные гидротермы представл€ют собой растворы, далеко ушедшие от источника их образовани€. ѕриурочены к зонам глубинного разлома, где локализуютс€ мелкие магматические тела. ‘ормируютс€ месторождени€ ртути, сурьмы, мышь€ка с включением серебра.

√идротермальное минералообразование сопровождаетс€ интенсивным изменением вмещающих пород (околожильное, околорудное изменение) и характеризуетс€ следующими основными типами гидротермальных метасоматитов:

Ј дл€ кислых пород при средней и низкой температуре Ц окремнение, серицитизаци€, березитизаци€;

Ј дл€ средних и щелочных пород при низкой температуре Ц пропилитизаци€, лиственитизаци€, магнезиализаци€, карбонатизаци€, фосфатный метасоматоз, хлоритизаци€;

Ј дл€ ультраосновных пород Ц серпентинизаци€, отальковывание, нефелинизаци€, алунитизаци€.

” некоторых метасоматитов строга€ приуроченность к определенному типу пород отсутствует. »звестны переходные типы метасоматитов, а также наложение одних типов на другие.

¬торичные кварциты (окремнение) образуютс€ при взаимодействии кислых растворов богатых летучими (SO2, HF, HCl) с алюмосиликатными породами у поверхности с выносом щелочей и концентрацией кремнезема, глинозема и оксида титана. ¬ пор€дке понижени€ температуры образуетс€ корунд, андалузит, диаспор, алунит, каолинит, серицит, пирофиллит.

—ерицитизаци€ протекает при низкой температуре с образованием мелкочешуйчатого мусковита Ц серицита ("серикос" Ц шелковистый) во вмещающих полевошпатовых породах вокруг гидротермальных жил. „астный случай пропилитизации, но в породах бедных Ca и Mg.

Ѕерезитизаци€ или "сульфидна€ грейзенизаци€" протекает при средних температурах с преобразованием кислых пород (гранитов, гранодиоритов, гранит-порфиров, кварцевых порфиров) под вли€нием перегретых сульфидных растворов с HSЦ, H2S. ѕроисходит разложение цветных минералов и части полевых шпатов с образованием светлых слюд, кварца и пирита. ¬ынос€тс€ Mg, Ca, Na, в мусковите фиксируетс€ калий. ‘ормируютс€ золоторудные месторождени€, W, Mo, Cu, ассоциации серицита, кварца, пирита, анкерита.

ѕропилитизаци€ Ц метасоматическое гидротермальное изменение основных и средних вулканических пород (андезиты, дациты, базальты) в зоне малых и средних глубин. √идротермальные растворы могут быть от кислых до щелочных в област€х активного вулканизма. ѕроисходит замещение пироксена, роговой обманки, плагиоклаза, биотита и ортоклаза на хлорит, серицит, эпидот, альбит, кальцит, пирит, одул€р, цеолиты. —текл€нна€ масса превращаетс€ в полевой шпат и кварц с хлоритом.

–еакцию преобразовани€ плагиоклаза и пироксена под действием газообразной и перегретой воды с образованием важнейших минералов пропилита можно представить следующим образом:

4[NaAlSi3O8 Ј CaAl2Si2O8] + 5(Mg, Fe)SiO3 + 5H2O →

лабрадор пироксен

→ 2Ca2Al3Si3O12(OH) + (Mg, Fe)5Al2Si3O10(OH)8 + 4NaAlSi3O8 + 4SiO2

эпидот хлорит альбит кварц

ќбразуютс€ разнообразные месторождени€, св€занные с гидротермальным рудоотложением.

Ћиственитизаци€ Ц процесс изменени€ основных и ультраосновных пород под вли€нием перегретых углекислых растворов. ѕроисходит разложение оливина, пироксенов, роговых обманок с образованием талька, кварца и магнезиально-железистых карбонатов Ц доломита, анкерита, брейнерита и др. ѕолевые шпаты превращаютс€ в мусковит или серицит, реже в хромовую слюду Ц фуксит. ѕри высоких парциальных давлени€х CO2 разложение идет до частичного образовани€ пирофиллита Al2Si4O10(OH)2. “ипичным дл€ этого процесса €вл€етс€ образование талька и карбонатов магни€ и железа.

ѕри магнезиальном метасоматозе в основных породах пироксен и амфибол замещаетс€ оливином. ¬ эндоконтактной зоне гранитов происходит отложение биотитов, роговой обманки и других магнезиальных минералов, при понижении температуры Ц хлоритизаци€ алюмосиликатных минералов.

 арбонатизаци€ Ц взаимодействие с известн€ками и их преобразование. ¬ результате могут протекать следующие процессы.

ƒоломитизаци€ известн€ков происходит в результате воздействи€ растворов, содержащих в повышенных концентраци€х ионы Mg2+ и SO4:

2CaCO3 + Mg(SO4)+ 2H2O → CaMg(CO3)2 + CaSO4 ∙ 2H2O

известн€к доломит гипс

ѕод воздействием растворов с Fe2+ или Mn2+ процесс протекает полнее с образованием сидерита FeCO3 или родохрозита MnCO3. ¬ результате этого могут образовыватьс€ крупные промышленные месторождени€ железных и марганцевых руд. ¬заимодействие с известн€ками гидротермальных сульфидных растворов приводит к образованию в известн€ках богатых метасоматических сульфидных месторождений, например, свинцово-цинковых руд. ќни отлагаютс€ в известн€ке за счет выноса части CaCO3.

 арбонатный метасоматоз с силикатным св€зывает между собой процесс скарнообразовани€. Ќапример, отложение в известн€ке форстерита Mg2SiO4, шпинели MgAl2O4, гроссул€ра или везуавина.

‘осфатный метасоматоз при участии фтора и хлора приводит к образованию апатита в богатых известью породах.

’лоритизаци€ Ц процесс гидротермального изменени€ пород при низкой температуре с образованием хлорита за счет биотита.

—ерпентинизаци€, оталькование Ц гидротермальное изменение ультраосновных пород с образованием серпентина и талька.

Ќефелинизаци€ Ц процесс привноса натри€ вызывает извлечение глиноземов из пироксенов и амфиболов с возможным образованием нефелина.

јлунитизаци€ протекает в услови€х окислени€ и присутстви€ в воде SO3 с образованием серной кислоты. ѕри этом сера осуществл€ет алунитизацию алюмосиликатных пород с образованием алунита KAl3(SO4)2(OH)6 и с выносом сульфатов щелочей и SiO2.

¬ подавл€ющем большинстве случаев химические элементы, привносимые метасоматическими процессами Ц это петрогенные элементы, обладающие невысокими пор€дковыми номерами и атомными весами. ¬ целом роль гидротермальной минерализации велика. ћесторождени€ гидротермального генезиса дают до 70% мировой добычи Mo, W, 100% олова и 50% меди.

¬заимодействие термальных поровых растворов с породой приводит к формированию метасоматической зональности Ц последовательной смене метасоматитов (гидротермалитов) от наиболее измененной внутренней зоны к внешней и неизменной породе. —овокупность одновременно образовавшихс€ метасоматитов ("зональна€ колонка") называют метасоматической фацией. —овокупность фаций, возникша€ в результате одного петрогенетического или генетически единого геологического процесса, представл€ет собой метасоматическую формацию (¬.ј. ∆ариков).

¬.». –ехарский выделил следующие три группы гидротермально-метасоматических формаций, которые расположены сверху вниз от ранних высокотемпературных к поздним низкотемпературным.

1. √идротермально-метасоматические формации, св€занные преимущественно с гранитоидными породами

ћагнезиально-скарнова€ Fe, B, флогопит
»звестково-скарнова€ Fe,Cu, Co, V, Mn
‘ельдшпатова€ Ta, Nb, TR, U, Th, Ti, Be, Li, Zr, Hf
ѕолевошпат-кварцева€ Mo, W, Sn, Cu
√рейзенова€ W, Mo, Sn, Be, Li, Bi
“урмалин-кварцева€ (турмалин-хлоритова€) Sn, Cu, W, Bi, Au, As
ѕропилитова€ Au, Ag, Cu, As, Pb, Zn
¬торично-кварцитова€ Cu, Zn, Pb, Au, Ag
 варц-серицитова€ Cu, Mo, Zn, Pb
Ѕерезитова€ Pb, Zn, Au, Ag, U, Mo, Bi, Sn, W, Be, Co, As, Sb, Hg
јргиллизитова€ Hg, Sb, Sn, Au, Ag, As, U, Mo, Zr, Pb, Zn, Cu

 

2. √идротермально-метасоматические формации, св€занные преимущественно с ультраосновными и основными породами:

 

—ерпентинитова€ Cr, асбест
”ралитова€ Ni,Cu, Pt, флогопит
“альк-карбонатна€ Ni,Cu, Au, тальк, магнезит
Ѕрусит-валлериитова€ Cu, Ni, Co, Pt
Ћиственитова€ Hg, Au, Cu, Zn, Pb

 

3. √идротермально-метасоматические формации, св€занные преимущественно с ультраосновными щелочными породами:

 

јльбититова€ Zr, Hf, Nb, Ta, TR, Th, U
 амафоритова€ (апатит-магнетитова€) Fe, Ti, P, Zr, Ta, Nb, Cu
 арбонатитова€ Nb, Ta, Zr, TR
 арбонат-флюоритова€ флюорит

ќруднение часто накладываетс€ на метасоматиты или развиваетс€ одновременно с ним. ѕоэтому многие авторы рассматривают рудообразование как часть общего процесса метасоматоза (Ђрудоносные метасоматитыї). ѕо √.Ћ. ѕоспелову гидротермальные месторождени€ возникают в застойных или полузастойных услови€х. ѕроблема источника рудных элементов €вл€етс€ дискуссионной.

–удные элементы осаждаютс€ из гидротермальных растворов в больших объемах горных пород, превосход€щих промышленные рудные тела. ѕоэтому в каждой рудоносной гидротермальной системе следует различать рудное тело и первичный геохимический ореол, в котором запасы рудных элементов и их спутников могут быть значительными.

«оны, опо€сывающие обычные (аномальные) ореолы ј.¬.  ацнель назвал Ђсубфоновыми ореоламиї. »х вы€вление повышает эффективность геохимических поисков.

»зучение элементов-примесей имеет важное практическое значение. Ќапример, более 95% Cu на земле добываетс€ из халькопирита (CuFeS2), в котором установлены повышенные содержани€ Re, Zn, Se, Te, Ge, Au, Ni, Co, Ag, Cd, Tl, As, Sb, Pt, Pd, Rh и других элементов. —тоимость элементов-спутников в некоторых рудах в два-три раза превышает стоимость самой меди. ¬ р€де случаев из руд извлекаетс€ только медь.

¬ гидротермальных рудах известны самородные Au, Ag, Bi, Te, Sn, Sb, As, присутствие которых не противоречит физико-химическим параметрам гидротермальных систем. ћ.». Ќовгородова обнаружила в золоторудных и иных месторождени€х Ђэкзотическиеї самородные металлы Al, Zn, Cr, Cd, In, Co, карбиды и силициды металлов.

‘ормы миграции одного и того же элемента разнообразны в гидротермах от простых до комплексных ионов. ќни осаждаютс€, по ј.». ѕерельману, на следующих геохимических барьерах гидротермальных систем: окислительном, сероводородном, глеевом, щелочном, кислом и термодинамическом.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-06; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1513 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬ы никогда не пересечете океан, если не наберетесь мужества потер€ть берег из виду. © ’ристофор  олумб
==> читать все изречени€...

2065 - | 1900 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.025 с.