25000 (Модели эпитермальной минерализации: критические сопоставления)

Модели эпитермальной минерализации: критические сопоставления

Введение

При разведке золотых месторождений эпитермального типа верхние 500 метров системы обычно представляют самую важную и наиболее интересную зону. Она является зоной максимальных изменений температуры и давлений, что приводит к наиболее быстрым флуктуациям условий. Эти флуктуации давлений приводят к гидравлическому дроблению, кипению и резким изменениям гидрогеологических условий системы. Эти физические процессы непосредственно связаны с химическими процессами, которые приводят к рудообразованию. Прежде чем обсуждать предложенные модели эпитермальных систем, их применяемость и недостатки, мы представим некоторые геохимические взаимоотношения. Будут рассмотрены геофизические характеристики и другие методы и концепции, применимые к разведке эпитермальных месторождений.

Геохимические взаимоотношения

Имеются различные группы элементов, которые обычно, связанны с эпитермальным золотым рудопроявлением. Классическое взаимоотношение представлено Au, Ag, As, Sb, Hg, Tl и S.

В месторождениях, расположенных в карбонатах, As и S являются главными элементами, связанными с Аи и Ag, наряду с меньшими количествами Sn, Mo, Hg, Ta, Sb и Tl; также локально концентрированы фтор и барий.

В месторождениях, размещённых в вулканических породах, наряду с благородными металлами, на участках, где располагаются главные потоки гидротерм, имеются As, Sb, Hg и таллий. Они также связаны с зонами аргиллизации. Неблагородные металлы обычно имеют низкие содержания в ассоциациях с Au-Ag минерализацией, хотя они имеют значительные концентрации на более глубоких уровнях или ассоциации с месторождениями, богатыми серебром, где также встречается марганец. Кадмий и селен могут находиться в ассоциации с неблагородными металлами; фтор, висмут, теллур и олово варьируют в широких пределах разных месторождениях, а бор и барий иногда отмечаются в виде повышенных содержаний.

Результаты анализов проб, взятых из толщ, обнажённых на поверхности Земли и из осадков из скважин, пробуренных на активных эпитермальных системах на благородные и сопутствующие металлы, приводятся в таблице 1. Более детальные анализы поверхностных и субповерхностных проб для системы Вайотапу приводятся Hedenquist, Henley. В таблице 1 результаты представлены для проб, обогащённых металлами, пробы со средними содержаниями имеют концентрации последних на порядок ниже.

Таблица 1

Концентрации металлов в осадках из геотермальных скважин и источников

в таблице приводятся результаты для аналогичных пород из месторождения Раун Монтейн в Неваде, а сопровождающие рисунки показывают схематическую пространственную связь некоторых трековых элементов с глубиной типом гидротермальных изменений.

Зональность металлов

Рисунок 1 показывает схематическое взаимоотношение As, Sb и таллия с золотом и серебром в модели "горячие источники". Эта схема, в основном, идентифицировалась на основании работы в месторождении Маклевлин, для которого в свою очередь было установлено, что эта схема основана на нашем понимании активных систем, аналогичных Бродлэндс и Вайотапу в Н. Зеландии.

Необходимо отметить, что рудная минерализация в Маклавлин должна обязательно присутствовать в "зинтерах". Хотя в Маклавлине имелись зинтеры, но в местах рудообразования большая часть минерализации встречается на небольшой глубине, связанными с зонами интенсивного повторного брекчирования и окремнения.

Особая роль в распределении таллия в эпитермальных средах была отмечена Weissbergom и Ewers, Keus в их исследованиях активных систем в Н. Зеландии.

Рисунок 2 показывает распределение сульфидов и концентрации золота, серебра, мышьяка, сурьмы и таллия в сульфидах из скв. 16 в Бродлэндс. Общая картина распределения благородных металлов, лежащих на неблагородных в эпитермальных системах, здесь чётко прослеживается в Вайотапу мышьяк, сурьма и таллий также стремятся концентрироваться вблизи поверхности, как и ртуть. Ртуть и таллий обязаны своим повышенным содержанием около поверхности благодаря их летучести. Также следует ожидать, что они могут иметь латеральную зональность по мере удаления от высокотемпературных участков системы. Следует отметить быстрое увеличение в сторону поверхности таких металлов, как ртуть, сурьма, таллий и мышьяк; это аналогично тому, что отмечается в некоторых месторождениях. Очевидно, что уровень, несмотря на гидротермальные изменения и минералообразование, будет наиболее важным фактором в определении аномальных содержаний металлов у поверхности.

Bonhan, Giles предполагали, что отсутствие или присутствие определённых трековых элементов в эпитермальных системах зависят от состава пород. Таблица 2 показывает насколько это предположение ошибочно, когда сравниваются концентрации металлов в поверхностных отложениях активных систем Вайотапу и Ваймангу в Н. Зеландии.

Вайотапу и Ваймангу располагаются на удалении 10 км друг от друга. Они имеют почти идентичное геологическое строение с точки зрения глубины, типа фундамента и состава вмещающих пород, и составы гидротерм в водовмещающих комплексах по существу одни и те же. Сравнение двух анализов поверхностных отложений показывает различие содержания таких элементов, как золото и олово, хотя они могут быть в географически, геологически и геохимически похожих районах. Высокое содержание олова в осадках Ваймангу вызвано селективным отложением его на гидроокислах железа, которые стабильны при рН 4 в поверхностных водах. Эти гидроокислы железа не стабильны в гидротермах оз. Шампанского; скорее всего, уникальные химические условия оз. Шампанского являются главной причиной для эффективного отложения золота.