Описанные ранее рудные месторождения можно рационально классифицировать на группы, и каждая выделенная группа месторождений будет характеризоваться своим вполне определенным типом H2O. Однако многие другие гидротермальные рудные месторождения, по-видимому, не поддаются простой классификации; кроме того, как будет показано ниже, в рудных флюидах этих месторождений в разное время участвовали, по всей видимости, воды различного происхождения. Расчетный изотопный состав гидротермальных флюидов для нескольких таких месторождений приведен на рис. 6.8.
Одна из трудностей в изучении большинства подобных месторождений заключается в том, что единственными типами вод, отчетливо различающимися по изотопному составу, являются метеорная H2O и океаническая H2O. Изотопные составы горячих вод, вод с изотопным 18O-сдвигом, соленых формационных вод, метаморфических вод и магматических вод в той или иной степени перекрываются, и в качестве единственного признака, пригодного для диагностических целей, может быть использовано только то, что значения bD и b18O первично-магматической воды варьируют в гораздо более узких пределах, чем вод других перечисленных типов. Так, именно этот признак является единственным изотопным критерием, позволяющим утверждать, что причиной изменения центральных частей меднопорфировых месторождений с образованием биотита и калиевого полевого шпата явилась циркуляция, скорее всего, магматической воды, а не нагретых соленых формационных вод. Если бы изотопные исследования проводились только на одном каком-либо месторождении меднопорфировых руд, то данный вывод нельзя было бы считать сколько-нибудь обоснованным, но, поскольку изотопные исследования охватывают целый ряд таких тел, узкие пределы вариаций изотопного состава биотитов следует рассматривать, по-видимому, как убедительное доказательство.
Большинство рудных месторождений, приведенных на рис. 6.8, представляют собой полиметаллические жилы замещения в различных по составу вмещающих породах; как правило, они ассоциируются с гранитными штоками, которые являются не только вероятным источником магматической воды, но и тепловой энергии, необходимой для приведения в движение метеорной системы конвективной циркуляции. Действительно, как показано на рис. 6.8, в ряде месторождений имеются отчетливые признаки участия метеорной воды в составе гидротермальных флюидов, хотя в большинстве случаев метеорная вода становится преобладающей только на поздних стадиях рудоотложения, что совпадает по времени с понижением температуры рудного флюида и содержания в нем солей.
Среди месторождений, приведенных на рис. 6.8, месторождения Провиденсия и Дарвин являются единственными, в которых пока не удалось найти сколько-нибудь обоснованных изотопных признаков участия в гидротермальных флюидах нагретых метеорных вод. Однако оба этих месторождения находятся в географической зоне, в пределах которой в прошлом, во время рудоотложения, изотопный состав водорода bD метеорной и магматической вод, возможно, близко совпадал; кроме того, оба они залегают в известняках — породах с высоким содержанием изотопов 18O, поэтому циркуляция нагретых метеорных вод во вмещающих породах такого состава должна была сопровождаться интенсивным изотопным обменом и привести к весьма значительному «18O-сдвигу».
В подобных случаях все изотопные признаки первично-метеорного происхождения циркулировавших вод могли быть стерты. Так или иначе, но изотопные данные, приведенные на рис. 6.8, согласуются с магматической природой воды, т. е. с тем, что она являлась единственным источником всех рудных флюидов на месторождениях Дарвин и Провиденсия, а также всех рудных флюидов главной стадии рудогенеза на месторождении Касапалька. Наконец, исключительно высокую сближенность значений bD и b18O рудных флюидов месторождения Провиденсия в сочетании с широкими колебаниями их солености (содержание солей эквивалентно 5—20 вес. % NaCl) и температуры (200—400°С) трудно объяснить на основе какой-либо модели путем изотопного 180-сдвига в составе соленых формационных вод или метеорных подземных вод.
Нельзя исключить возможность участия соленых формационных вод в составе рудных флюидов месторождения Касапалька, хотя признаки циркуляции метеорно-гидротермальных вод с изотопным 18O-сдвигом на главной стадии рудогенеза, по-видимому, отсутствуют. Известно, что 5—10 млн. лет назад, т. е. во время формирования этого гипсометрически высоколежащего месторождения, местные метеорные воды характеризовались гораздо более низкими значениями SD по сравнению с рудными флюидами главной стадии, о чем свидетельствует изотопный состав метеорных вод, позднее вовлекавшихся в гидротермальную рудообразующую систему. На рис. 6.8 изотопный состав рудных флюидов ранней стадии сравнивается с изотопным составом вод, из которых кристаллизовались пострудные кальцит-1 и жемчужный кальцит. В районе Касапалька из таких бедных дейтерием метеорно-гидротермальных флюидов отлагалась, по-видимому, только небольшая часть руд (например, рудное тело Агуас-Кальентес). Однако одна проблема все еще остается не полностью решенной, а именно: могли бы первичные подземные воды в районе месторождения Касапалька сформироваться до обширного поднятия горной системы Анд? Такое поднятие неизбежно сопровождалось бы постепенным обеднением дейтерием местных метеорных вод, что в целом привело бы к затруднениям в оценке роли метеорной H2O в составе рудных флюидов месторождения Касапалька на ранней стадии рудного процесса.
На рис. 6.8 приведены также три хорошо изученных гидротермальных жильных месторождения (Блубелл, Бьютт и Пасто-Буэно), на которых, в отличие от месторождений Провиденсия, Касапалька и Дарвин, в процессах рудообразования самое широкое участие принимали метеорно-гидротермальные воды. На каждом из этих месторождений установлены признаки смешения двух или большего числа типов вод, и поскольку существует естественный интерес в отношении того, как такие процессы смешения могут влиять на отложение рудных минералов, эти три месторождения описываются ниже порознь с несколько большей детальностью.
Главная