Состав растворов, причины и пути их движения, формы переноса и механизм осаждения минеральных веществ

Состав гидротермальных растворов прежде всего зависит от их природы, а в каждом конкретном случае определяется также совокупностью физико-химических и геологоструктурных условий их формирования.

Универсальными по рудопасыщенности являются ювенильные растворы, возникающие из флюидов мантийного происхождения. Флюид представляет собой газово-водный металлоносный раствор в надкритическом состоянии.

В составе ювенильных растворов преобладают хлориды, кремнезем, фтористые соединения, силикаты щелочных и щелочноземельных металлов. В растворенном состоянии присутствуют газы С0₂, Н₂Б, С1₂, Р₂, анионы хлора, фтора, 8(У², СО~|, НСО", катионы Ка⁺, К⁺, Са⁺², Мо⁺², а также в незначительных количествах другие металлы. В концентрированных ювенильных рассолах может быть очень высокое содержание различных металлов.

В рециклинговых водах отмечается повышенное относительно глубоководных морских вод содержание Ре, Мп,.

7.п, Си, А1, Ag, РЬ, Со, Аэ, Бе, обогащение Н₂Б, СН₄, Н₂, С0₉ и обеднение 0″ Б0₄, Мй, N0^, С1 (А. П. Лисицын, 1993 г.).

Метаморфические воды выщелачивают рудообразующие вещества из боковых пород, в особенности петрогенные элементы, входящие в состав жильных минералов. Иногда развиваются процессы гидротермального метасоматоза. При этом растворы могут обогащаться некоторыми металлами в форме комплексных соединений.

Метеорные воды содержат иногда повышенные концентрации железа, меди, свинца, цинка и ряд других компонентов. В обогащенные этими компонентами метеорные воды в вулканических областях отмечается поступление глубинного пара и превращение их в гидротермальные системы.

Причины движения растворов могут быть различными. Для ювенильных восходящих растворов — это давление газов. Ювенильные и метаморфические растворы поднимаются также за счет давления, создаваемого вышележащими породами. Метеорные воды возвращаются вверх в результате гидростатического напора вод артезианского типа. Не исключается всасывающее действие открывающихся на глубине трещин.

Циркуляция гидротермальных растворов происходит по трещинам горных пород. Важное значение при этом имеют крупные разломы. Они могут выполнять роль каналов, проводящих рудные растворы, и непосредственно вмещать рудную минерализацию. Движение гидротермальных растворов может также происходить через поры пород, вызывая явление диффузионного метасоматоза.

Перенос минеральных веществ происходит главным образом в легкорастворимых соединениях комплексных ионно-молекулярных растворов, поскольку растворимость комплексных соединений металлов на несколько порядков выше, чем растворимость их в простой ионной форме.

Важное значение в рудообразовании имеют сульфидные, силикатные, карбонатные, хлоридные и фтористые комплексы, особенно в тех случаях, когда они находятся в концентрированных растворах. Другие возможные формы переноса (газовый, в коллоидных растворах) — менее эффективны. Первый из них мог происходить в виде газов хлоридов металлов или чистых металлов в летучем состоянии. В коллоидных растворах возможен перенос минеральных веществ при низких температурах. В истинных растворах в значительных количествах могут переноситься лишь сурьма, ртуть и мышьяк.

При циркуляции гидротерм происходит реакция обмена между растворителем и растворенными веществами, с одной стороны, и встречными растворами и вмещающими породами — с другой. Изменения температуры и давления, скорости движения, концентрации и других характеристик могут вызвать осаждение вещества из раствора.

На изменение физико-химических условий чутко реагируют легкорастворимые комплексные соединения, сразу выпадающие в труднорастворимый осадок, заполняющий открытые трещины и полости. Этот процесс происходит пульсационно путем отложения по стенкам минеральных ассоциаций, о чем свидетельствуют широко развитые в рудах зонально-симметричные крустификационные и другие полосчатые текстуры. При этом происходит метасоматоз вмещающих боковых пород и ранее осажденных минеральных веществ.