Источники гидротермальных флюидов




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Источники гидротермальных флюидов

Источники гидротермальных флюидов

05.09.2017


К тому времени, когда мы находим минеральное месторождение, образовавший его гидротермальный раствор обычно уже давно исчез. Ho следы этого раствора можно иногда еще обнаружить в виде крошечных включений, захваченных отложенными минералами. Изучение флюидов из этих микроскопических ампул, заключенных в прозрачные кристаллы таких минералов, как кварц, сфалерит, кальцит и флюорит, позволило узнать о природе гидротермальных растворов больше, чем любые другие источники. В результате анализов флюидных включений было выяснено, что гидротермальные растворы широко варьируют по составу и концентрации, но все они относятся к разного рода рассолам. Эта информация в свою очередь говорит нам о том, что рудообразующие флюиды химически подобны флюидам, наблюдаемым в современных геотермальных системах. Поэтому, чтобы расширить наши представления о рудообразующих флюидах, мы можем обратиться к изучению современных геотермальных систем и циркулирующих в них горячих растворов. В связи с таким подходом может возникнуть методологический вопрос: зачем изучать раствор, не формирующий сейчас минеральное месторождение? Ответ заключается в том, что редко создаются такие сочетания гидродинамических, химических и физических условий, которые благоприятны для локального осаждения вещества из растворов. Растворы, которые в подходящих условиях могут «совершить этот трюк», являются, по-видимому, вполне обычными. И хотя, очевидно, гидротермальные растворы не часто попадают в условия, благоприятные для образования минерального месторождения, подходящие для этого флюиды широко распространены в земной коре.
Если гидротермальные растворы являются обычными, значит, их можно классифицировать, что и показал Уайт. На основе многочисленных исследований воды в рудниках, туннелях, буровых скважинах и горячих источниках можно выделить четыре типа источников подземных гидротермальных вод: 1) поверхностная вода (включая дождевую, озерную, речную, морскую и грунтовую), 2) реликтовая и глубоко проникающая грунтовая вода, 3) метаморфическая вода и 4) магматическая вода. Реликтовая вода когда-то могла быть поверхностной, но длительное захоронение в осадках и взаимодействие с минералами окружающей породы со временем накладывают на нее свой отпечаток. Если бы оказалось возможным изучить любую гидротермальную систему в целом, мы могли бы установить источник или источники воды путем прямого наблюдения. Ho такая возможность никогда нам не представлялась; такие системы всегда слишком велики, слишком недоступны и слишком легко нарушаются в ходе самих исследований. Поэтому нам следует обратиться к косвенным данным, и здесь помощь химии изотопов неоценима. У каждого из двух химических элементов, слагающих молекулу воды, — водорода и кислорода — имеется более чем по одному стабильному изотопу. Всякий раз, когда вода изменяет свое состояние, например при испарении или химической реакции, подобной взаимодействию гидротермального раствора с вмещающими породами, это сказывается на отношении изотопов, и H/D, и 16О/18О в воде изменяются. Путем изотопного обмена и фракционирования каждый из четырех типов воды может приобрести характерный для него изотопный состав.
Отсюда следует, что определения относительной распространенности изотопов водорода и кислорода в гидротермальных растворах как из флюидных включений, так и из современных гидротермальных систем могут дать бесценную информацию об источниках воды. Ho интерпретация изотопных данных осложняется двумя обстоятельствами. Одно связано с взаимодействием воды с породой. Реакции этого типа могут быть полными и частичными. Например, реликтовая вода, глубоко захороненная в толще уплотняющихся осадков, или метаморфическая вода, освобожденная вследствие метаморфической дегидратации, ранее могли быть поверхностными водами. Конечно, реликтовая и метаморфическая воды будут приобретать свой изотопный состав, обусловленный взаимодействиями в эндогенных условиях, но, если изотопное фракционирование прошло не до конца, изотопный состав будет промежуточным между составами поверхностной воды и полностью равновесной метаморфической воды. Второе осложнение связано с обычной тенденцией смешения вод из различных источников, при котором изотопный состав приобретает промежуточное значение по отношению к двум исходным составам. Возникают непрерывные переходы, и, как сжато подытожил Уайт, до сих пор часто оказывается невозможным доказать, что данное месторождение образовано водой лишь одного типа. Нет сомнений, что многие место рождения образованы растворами, связанными по крайней мере с двумя источниками разного генезиса. Ho несмотря на многие неясности, до сих пор возникающие при установлении источников воды изотопными методами, могли быть и были сделаны очень важные выводы. Один из них, имеющий громадное значение, состоит в том, что формирование одинаковых месторождений может быть связано с водами совершенно разного генезиса. Установление множественности источников воды гидротермальных растворов косвенным образом приводит нас к интересному выводу: происхождение воды, как бы оно нас ни интересовало, по-видимому, не играет решающей роли в образовании гидротермальных минеральных месторождений.