Новости

Новости

Нормальные флюидные включения


Сопоставление: состав включений — состав флюида. Если флюиды, законсервированные в каком-либо включении в жильном минерале, не являются представительными порциями флюида, двигавшегося сквозь жилу во время образования включений, имеет ли смысл изучение включений вообще? Можно полагать, что в общем случае они не идентичны по ряду ниже расемативаемых причин. Ho важно знать, насколько велики эти различия. Известны утверждения, согласно которым флюидные включения — в действительности не столько образцы рудоносных флюидов, сколько «поздний остаток» или «конечная отработанная фракция», растворов, оставшихся после кристаллизации руд. Однако ряды первичных включений в зональных рудных или в одновременно осаждавшихся жильных минералах от самых ранних зон, представляющих начало минералов образования, до самых поздних — за 1 мм до окончания роста идиоморфных кристаллов в открытом пространстве жил — вряд ли могут характеризовать только «конечные отработанные растворы». Рудные или жильные минералы могут продолжать кристаллизоваться на стенках включений после их образования, однако есть достаточные доказательства того, что количество осажденного таким образом вещества в общем очень мало и что оно снова переходит в раствор при нагревании.
Независимо от того, какой процесс приводит к перенасыщению флюида относительно минерала-хозяина (потеря газовых компонентов, смешение с другими флюидами, потеря тепла, реакции с вмещающими породами или более ранними жильными минералами), флюид, омывающий кристалл, действительно является средой его роста. Если этот флюид захвачен растущим кристаллом в виде флюидного включения, оно характеризует рудообразующий флюид. После того как флюид прошел сквозь рудное месторождение в без-рудную зону и претерпел весь комплекс химических превращений, состоящий во взаимодействии с рудным телом и околорудными породами, его можно рассматривать как отработанный, но только по отношению к данному месторождению. Позже он может образовывать еще и другие минеральные комплексы, на более высоких гипсометрических уровнях, например рудопроявления марганца близповерхностного или геотермального генезиса.
Влияние пограничного слоя. Уже давно известно, что есть отличия в составе равновесных жидкостей у поверхности (т. е. на границе раздела с другой фазой) и жидкости по всему объему. Для низкомолекулярных жидкостей доказано существование такого эффекта на расстоянии нескольких сотен ангстрем (т. е. до ~0,03 мкм). Установленные эффекты обусловливаются в основном структурными изменениями, и поэтому их можно выявить по изменению свойств растворов. Однако об изменениях, происходящих в составе, обычно даже не упоминается.
В неравновесных условиях, например при росте кристалла в жидкости в стационарном режиме, около растущей грани создается значительный градиент концентраций кристаллизующегося материала. Майерс измерил величины концентраций, использовав метод полного внутреннего отражения, и нашел, что приповерхностная зона действительно характеризуется большей концентрацией вещества, чем среда в целом. Берг установил, что градиенты концентраций больше всего около центра грани и что они улавливаются на расстоянии ~0,5 мм внутрь жидкости. Эти ранние работы раскрыли ряд интересных, недостаточно изученных явлений.
Можно было бы интуитивно ожидать, что градиенты концентраций будут характерны для быстрорастущего кристалла, образующегося из концентрированного раствора того же вещества. Все атомы, ионы, молекулярные группировки, которые должны присоединяться к кристаллу, должны пройти через слой флюида у самой поверхности кристалла. В свою очередь этот слой, как и все другие растворенные вещества, должен постоянно оттесняться растущим кристаллом. Насколько известно автору, подобные эффекты не изучены в условиях, которые можно считать соответствующими образованию рудной минерализации, т. е. относительно медленной кристаллизации при повышенных температурах и скоростях диффузии из флюидов, содержащих, вероятно, большое количество посторонних растворенных веществ, но сравнительно разбавленных относительно кристаллизующейся фазы. Можно полагать, что в таких условиях поверхностные эффекты имели небольшую величину и, следовательно, слабо влияли на основной состав флюида, захватывавшегося включениями. Единственными данными, противоречащими этому утверждению, являются недавно опубликованные результаты Барнса и др.: флюиды в некоторых достаточно крупных искусственных включениях немного менее концентрированы, чем сам раствор в опыте. Насколько известно автору, никакой попытки объяснить или подтвердить эти результаты предпринято не было.