Description:

"Глава 1. Гидротермальные системы островодужных сред: базовая модель. 1.1 Основные характеристики гидротермальных систем и их геологические позиции. Эпигенетические месторождения, рассматриваемые в этой работе, все связаны с гидротермальной деятельностью. В этой главе описаны основные характеристики гидротермальных систем (рис.1.1). Рис. 1.1 Базовая гидротермальная система. Различные типы гидротермальных систем, которые могут продуцировать промышленные золотые и медные месторождения, проявляются там, где магматические интрузии внедряются достаточно высоко на верхние горизонты земной коры. В связи с чем они способны сформировать конвективную циркуляцию в горизонтах подземных вод. Однако они могут или не быть связанными с вулканической активностью. Хотя ряд гидротермальных систем, полезные для извлечения геотермальной энергии, не обязательно идентичны тем из них, которые образуют промышленные рудные месторождения. Имеются другие типы гидротермальных систем, обусловленные тектоникой или располагающиеся в глубоких депрессиях, заполненных рассолами, но они не являются целями этих исследований. Выделяется ряд подтипов гидротермальных систем, связанных с вулканами, которые будут обсуждаться детально. Но сейчас необходимо рассмотреть их базовые характеристики. Источником тепла являются интрузия или интрузии. Имеются серьёзные доказательства, что большинство больших и долгоживущих систем подогреваются несколькими, внедряющимися одна за другой малыми интрузиями (т.н. дайками), а не одним большим плутоном. Глубина внедрения интрузий варьирует в зависимости от геологического строения, но обычно колеблется от 1.5 до 5 км. Состав интрузий может быть любой от гранитов до габбро, хотя интрузии определенного типа более благоприятны для рудообразования, чем иные. Состав интрузии систематически изменяется в зависимости от геологических позиций. Глубины их размещения и другие характеристики, влияющие на формирование гидротермальных систем, систематически изменяются в соответствии с природой интрузии. Вмещающие породы могут быть любого типа, но в связи с тем, что эти системы образуются в вулканических районах, наиболее вероятными вмещающими породами являются вулканогенные. Это не обязательное условие для старых осадочных метаморфических пород фундаментов на большой глубине, но обычно такие породы слабо проницаемые и следовательно подвергаются лишь локальной рудной минерализации, за исключением особых случаев, где вмещающие породы представлены карбонатами. Различная проницаемость пород фундамента и пород, слагающих более молодые выше лежащие толщи, может быть важным фактором, контролирующим гидрологию гидротермальных систем и следовательно размещение рудной минерализации (т.н. Хисикари, Япония). Гидротермы представлены преимущественно метеорной водой, хотя приток нескольких процентов магматической воды и связанных с ней летучих компонентов могут играть важную химическую роль в рудообразовании. Особенно в порфировых средах (рис.1.2). В некоторых случаях в составе гидротерм может быть морская вода, что усложняет их химический состав. Однако в большинстве систем типичные гидротермы представляют собой разбавленные рассолы (возможно, один к десяти до одной четверти минерализации морской воды). Они имеют почти нейтральный рН и содержат значительную долю растворённых газов. Рис.1.2 Отделение летучих компонентов в зонах субдкции (Giggenbach, 1992). В недрах системы, где порфировые среды расположены вблизи источника тепла, гидротермы могут быть надёжно изолированы от дневной поверхности. Следовательно, давление может быть очень высоким, достигать литостатического и выше. На меньшей глубине гидротермы находятся под давлением подземных вод, которые смыкаются с поверхностными водами (несмотря на удалённость). Здесь давление контролируется гидростатическими эффектами. На этих уровнях и выше гидротермы не стационарны (или же они должны остывать за счёт кондуктивной теплопроводности). Они быстро мигрируют в ответ на градиенты давлений, которые обусловлены разницей температур. Высокотемпературные термы легче холодных и следовательно под действием окружающих холодных вод формируют восходящий поток. Таким образом, система представляет собой большую конвективную ячейку. В ней выделяется центральная восходящая зона и соответственно зона нисходящего потока гидротерм или зона притока, по которой происходит водное питание системы. Если градиенты давлений и топография соответствующие, то здесь могут образоваться длинные латеральные зоны растекания. В более глубинных частях зоны восходящего потока гидротермы однофазные. Для них градиент давлений контролируется физическими свойствами воды, которые изменяются в результате растворения различных минеральных соединений. Над этой частью восходящего потока может располагаться зона кипения гидротерм или зона выброса (парлифт, флеш-зона). Градиент давления в этой зоне может контролироваться плотностью пара (± газ) ("пародоминирующая" зона). Между паром и водой также может быть промежуточная зона: тип кипения, известный как "двухфазная" зона. Температурный градиент на больших глубинах - кондуктивный. Выше этого уровня в пределах конвективной зоны температурный градиент контролируется давлением, поскольку он ограничен точкой кипения воды при разных давлениях. Ограничивающим условием для воды в жидкой фазе является так называемый градиент точки кипения относительно глубины (boiling-point-for-depth, bpd) (рис. 1.5 и таблица 1.1). Он представляет собой столб воды, который всегда находится точно в точке кипения: любое снижение давления в любой точке будет вызывать кипение. Этот градиент представляет исключительно теоретический интерес: во многих гидротермальных системах градиенты температур и давлений очень близки к кривой bpd. Следовательно, температурный градиент (т.н. увеличение температуры на единицу глубины, не абсолютная температура) высокий около поверхности и меньше на большей глубине. Таблица 1.1 Взаимоотношения точки кипения и глубины для чистой воды: | Температура (°С) | Давление (бары абс.) | Глубина (м) | |------------------|----------------------|-------------| | 100 | 1.01 | 0 | | 205 | 17.24 | 185 | | 105 | 1.21 | 2 | | 210 | 19.08 | 207 | | 110 | 1.43 | 4 | | 215 | 21.06 | 231 | | 115 | 1.69 | 7 | | 220 | 23.20 | 256 | | 120 | 1.99 | 10 | | 225 | 25.50 | 284 | | 125 | 2.32 | 14 | | 230 | 27.98 | 315 | | 130 | 2.70 | 18 | | 235 | 30.63 | 348 | | 135 | 3.13 | 23 | | 240 | 33.48 | 383 | | 140 | 3.61 | 28 | | 245 | 36.52 | 422 | | 145 | 4.16 | 34 | | 250 | 39.78 | 463 | | 150 | 4.76 | 101 | | 255 | 43.25 | 507 | | 155 | 5.43 | 114 | | 260 | 46.94 | 555 | | 160 | 6.18 | 130 | | 265 | 50.88 | 607 | | 165 | 7.01 | 147 | | 270 | 55.06 | 662 | | 170 | 7.92 | 165 | | 275 | 59.50 | 721 | | 175 | 8.92 | 180 | | 280 | 64.20 | 785 | | 180 | 10.03 | 195 | | 285 | 69.19 | 853 | | 185 | 11.23 | 200 | | 290 | 74.46 | 926 | | 190 | 12.55 | 205 | | 295 | 80.04 | 1004 | Наоборот, температурный градиент в пародоминирующей зоне очень маленький. Зона находится вблизи изотермии (рис. 1.6). В соответствии со свойствами воды такие зоны часто имеют температуру 235-240°С. Рис. 1.6 Типичные профили температура - давление в гидротермальной системе." Ключевые слова: гидротермальный взрыв, минеральный фаза, эль сальвадор, гидротерма, эль индио, конечный счет, рудный тело, значительный, находиться, месторождение, au hs, отложение, необходимый, philippines proceedings, рудный минерализация, северный лусон, отношение, гидротермальный изменение, гидротермальный система, высоко минерализованный, супергенный обогащение, иметься, порфировый месторождение, western united, фактор, exploration, вулканотектонический депрессия, вмещать порода, растворенный газ, секторный обрушение, комплекс, sb hg, порода, земной кор, проба, порфировый, количество, флюидный включение, структурный канал, стадия, глубина, journal, следовательно, флюидный, химический, разведочный программа, хаотичный ориентированный, поток, летучий, минеральный комплекс, анализ, частый, тектонический плита, gold deposit, накопление материал, пирит, точка, метод, первичный канал, жить, geological, разлом, интрузия, образование, углекислый газ, regional setting, самородный форма, гидротерм, economic geology, circum-pacific region, систематический тренд, столкновение плита, свинец цинк, proceedings, редкий, структура, магматический, бисульфидный комплекс, магматический деятельность, кварц, фаза, широкий распространенный, economic, ag, морской дно, связанный, вмещающий, сульфидный комплекс, руда, geothermal, уменьшение, карбонат, низкий, кальдера, ore deposit, должный, возможный, встречаться, hydrothermal eruption, изменение, введение, au, хай сульфидейшн, система, состав, вода, вмещать, порфировый среда, кислый, гидротермальный поток, образ, критический режим, содержание, наложение, тип, вмещающий порода, юго-восточный азия, процесс, geology, первичный, обломочный поток, приводить, gold mineralization, обычный, золото, минерал, зона, сила нуклеация, блоковый обрушение, carbon dioxide, структурный впадина, модель, минерализация, дать, indonesia journal, проницаемость, определение, london sibson, содержать, фация, fluid inclusion, осадочный текстура, жила, гидротермальный, рудный столб, существующий рудник, карбонатный толща, андезитовый стратовулкан, рудный тектонизм, гребенчатый текстура, риолитов купол, низкий плотность, паровой фаза, гидротермальный деятельность, porgera gold, вулканический, дуга, hydrothermal solution, геологический история, кипение, хлоридный комплекс, blackie glasgow, восходящий поток, hydrothermal activity, гидравлический дробление, pacrim congress, исследование, магматический летучий, epithermal, fossil hydrothermal, малый, текстура, вулканогенный толща, брекчия, некинг доун, обломок, представленный, эпитермальный месторождение, tectonic feature, bar geochimica, referenced individually, включение, кремнезём, температура, высокий, del rosario, вулканический толща, результат, подчиненный количество, отлагать кремнезем, концентрация, вторичный, раунд монтейн, эллипс напряжение, геологический строение, дневной поверхность, низкий минерализация, ore, представить, ирианский ява, раствор, газовый фаза, остров лихир, рудный, гидротермы, скарн, магматический инъекция, сульфидейшн, давление, золотой, gold, deposit, алто пик, hydrothermal, gold deposits, эпитермальный, молярный объем