Введение к работе
Актуальность работы. Совершенствование теоретических и
экспериментальных основ теории гидротермального
рудообразования является одной из самых актуальных проблем в учении о рудных месторождениях. Методы исследования флюидных включений с каждым годом дают все больше информации об условиях формирования конкретных месторождений, и нет предпосылок к уменьшению числа публикаций на эту тему. В то же время крупные обобщения в этой области весьма редки, что связано с большой изменчивостью физико-химических параметров в ходе рудоотложения, затрудняющей сравнение данных по разным объектам между собой. Существует даже представление о невозможности использования данных термобарогеохимии для классификации гидротермальных рудных месторождений (Фатьянов, Хомич, 1994 и др.). Одной из причин написания данной работы являлась необходимость опровержения этой точки зрения.
Другой аспект актуальности данной работы определяется в ориентировке существенной части геолого-разведочных и поисковых работ (особенно в России) на золото, что создает предпосылки к совершенствованию теоретических основ геохимических методов поисков прежде всего именно для золоторудных объектов. Именно поэтому было предпринято настоящее обобщение накопленного материала по исследованиго флюидных включений в минералах золотых и золотосодержащих руд большого круга месторождений разных генетических типов.
Цель и задачи исследования. Основная цель работы - создание
собственно термобарогеохимической классификации
гидротермальных месторождений золота и ее сопоставление с
другими классификациями тех же объектов. !
Задачи: 1. Изучение золоторудных месторождений различных генетических типов методами термобарогеохимии с целью получения сравнимых между собой данных об условиях формирования и составе рудообразующих флюидов. Для получения сопоставимых данных изучалось большое количество месторождений каждого генетического типа; 2. Выявление граничных физико-химических параметров формирования
золоторудной гидротермальной минерализации; З.Установление общих черт и особенностей химического состава золотоносных гидротермальных флюидов для объектов различных генетических типов; 4. Определение степени значимости термобарогеохимических параметров гидротермальных флюидов для классификации гидротермальных месторождений золота; 5.Классификация изученных объектов по результатам, полученным при исследовании флюидных включений, и сопоставление разработанной классификации с литературными данными; 6. Установление соотношений между термобарогеохимической классификацией и другими видами классификаций гидротермальных рудных месторождений.
Основные защищаемые положення:
1.Разработана классификации гидротермальных месторождений золота по химическому составу и физико-химическим параметрам рудообразуюшего флюида.
2.В качестве основного количественного критерия разделения объектов на классы введен барический показатель тектонической закрытости гндротсрмальпон системы отражающий степень накопления летучих газов в рудообразующен системе - отношение
(РЦ20 + РгазовУРШО.
3.Выделено три крупных класса гидротермальных
рудообразуинпих систем, различающихся по степени тектонической закрытости: открытые (величина показателя 1 - 2), полуоткрытые (величина показателя 1 - 20) и закрытые (величина показателя 1 - 75 и более).
4.Типизацня объектов внутри выделенных классов может производиться по различным особенностям состава флюида: для открытых - по направлению изменения солевого состава от ранних флюидов к поздним (уменьшение, увеличение или сложная зависимость), для полуоткрытых - по количеству растворенных газов (бедные и богатые), для закрытых - по составу растворенных газов.
Объекты, фактический материал и методика исследований.
Диссертация написана на основании авторских исследований флюидных включений в минералах золотых или золотосодержащих руд 18 гидротермальных объектов различных генетических типов из различных регионов мира (Восточный и Северный Казахстан, Узбекистан, Армения, Забайкалье, Енисейский кряж, Кузнецкий
Алатау, Колыма, Камчатка, Словакия, подводные океанические гидротермы). Материал по ряду объектов был собран лично автором, а по остальным - передан для исследования геологами, изучавшими данные объекты. Во всех случаях минералы, содержащие изученные включения, привязывались к последовательности минералообразования, установленной в ходе детальных исследований квалифицированными минералогами, с которыми проводились совместные работы.
Ведущее место в работе принадлежит методам исследования индивидуальных флюидных включений (более 13 000 включений, изученных одновременно крио- и термометрически, причем по отдельным объектам изучалось от 100 до 2250 включений, в зависимости от степени изменчивости термобарогеохимических данных), что обуславливает высокую достоверность полученных данных и их сопоставимость между собой. Более тонкие методы исследования (рентгеноспектральный микроанализ, лазерно-спектральный микроанализ, раман-микроанализ, газовая и ионная хроматография) использовались для получения дополнительной информации о составе флюидов. Для некоторых объектов были выполнены термодинамические расчеты дополнительных параметров процесса и изотопные исследования. Проводилось также математическое моделирование растворимости некоторых металлов в модельном гидротермальном флюиде, аналогичном по составу реальным рудообразующим растворам.
Исследования, результаты которых включены в работу, выполнялись либо лично автором, либо в соавторстве. Автором сформулированы задачи исследований, накоплен и проанализирован фактический материал. Сделанные выводы полностью принадлежат автору и только он несет за них ответственность.
Благодарности. Автор хотел бы выразить благодарность
ученым, с которыми проводились совместные исследования
отдельных объектов: Э.М.Спиридонову, Н.СБортиикову,
СВ.Козеренко, Г.Ф.Ивановой, З.Б.Афанасьевой, Э.Н.Баранову,
А.ЮЛеин, Н.Т.Соколовой, И.П.Солововой, Ю.С.Берману,
ФЛ.Корытову, С.Еленю, Л.Д.Зориной, Н.Б.Саниной,
В.И.Гребенщиковой, А.М.Спиридонову, В.А.Гнилуше,
В.Ф.Ковалевой, аналитикам, помогавшим в проведении тонких
исследований включений О.Ф.Мироновой, Н.М.Ростоцкой, Л.А.
Банниковой, Ю.М.Ишкову, Н.Н.Коллаковой, Н.Н.Барановой,
А.М.Долгоносову, Н.И.Савельевой, К.И.Игиатенко,
Н.Н.Кононковой, М.К.Буарон, Х.Мариньяку и Т.М.Кузьминой, а
также рудничным геологам В.Н.Назарову, В.Н.Гаврильцу, В.П.Карманову и М.А.Залибекяну, активно помогавшим в проведении полевых исследований. Автор благодарен за обсуждение отдельных аспектов практических работ и теоретических построений член.-корр. РАН М.И.Кузьмину, а также Ф.Г.Рейфу, М.В.Мироненко, В.А.Дорофеевой, СД.Малинину и П.В.Ковалю. Особую благодарность автор хотел бы выразить В.А.Коваленкеру, без помощью которого не состоялись бы полевые исследования золоторудных месторождений Словакии, Армении и Узбекистана. Наконец, автор глубоко благодарен своему учителю В.Б.Ыаумову за обучение многим тонкостям термобарогеохимических исследований, без понимания которых данная работа была бы невозможна.
Научная новизна. Впервые проведены массовые исследования индивидуальных флюидных включений в минералах из руд широкого круга гидротермальных месторождений золота различных генетических типов, включающего большинство наиболее важных разновидностей золоторудных месторождений, и проведено их сравнение друг с другом. Впервые разработана классификация золоторудных месторождений на основе данных исследования флюидных включений (т.е. термобарогеохимическая информация являлась первичной, а не дополняла существующие классификации) и показана ее связь с другими классификациями. Предложен новый объективный показатель для оценки степени закрытости гидротермальной рудообразующей системы, вычисляемый на основе данных исследования флюидных включений, и с его помощью выделено три принципиально различных класса гидротермальных месторождений золота, причем более детальная типизация внутри каждого класса ведется по своим признакам. Впервые построены физико-химические модели процесса рудоотложения для некоторых месторождений золота.
Практическая значимость работы определяется как оценкой пригодности различных особенностей рудообразующих флюидов конкретных объектов для поисково-оценочных целей, так и разработкой собственно термобарогеохимической классификации гидротермальных месторождений золота, что также может использоваться при определении круга методов исследования рбъектов.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 43 статьи и 25 тезисов докладов, подготовлена к изданию монография.
Апробация работы. Отдельные части и основные положения диссертации докладывались на различных международных, всесоюзных, российских и региональных совещаниях. Среди них
сессии Международного геологического конгресса (1992), Международной ассоциации по генезису месторождений (1990, 1994), Комиссии по рудообразуюшим флюидам во включениях (1992), Международных симпозиумах по гидротермальным реакциям (1989), прикладной геохимии (1994), поисковой геохимии (1993), Всесоюзных совещаниях по термобарогеохнмии (1985, 1992), Генетическим моделям рудных формаций (1985), Всесоюзном симпозиуме "Термодинамика в геологии" (1988), Всесоюзном симпозиуме по геохимии изотопов (1986), Межведомственном семинаре по прикладной термобарогеохнмии (1988), "Чтениях Вернадского" в Институте геохимии СО РЛН (1995) и многих других.
Оруктура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Глава 1. Современный уровень изученности флюидных включений в минералах гидротермальных месторождений золота и постановка задачи. Глава 2. Использованные методы исследования флюидных включений. Глава 3. Исследование гидротермальных месторождений золота различных генетических типов. Глава 4. Обобщение данных об условиях формирования гидротермальных месторождений золота.
Текст диссертации ( 240 стр.) сопровождается 37 илл, и 40 табл. Список литературы содержит 318 наименований.
Работа выполнена в лаборатории геохимического картирования и мониторинга Института геохимии им. Л.Н.Виноградова СО РЛН.
