Эпитермальная золотая минерализация лоу сульфидейшн (стр. 3 из 4)
Наиболее вероятным механизмом отложения золота является простая диссоциация
Au(HS)2-: 2Au(HS)2-+ H2 + 2H+ ~ 2Au + 4H2S (1)
Следовательно, чтобы отложить золото требуется добавить соединения с левой стороны уравнения и удалить соединения справа. Раствор должен стать более восстановительным, более кислым и меньшим H2S.
Это не согласуется с первичным отложением золота в результате кипения гидротерм, поскольку Н2 плохо растворяется и выделяется при кипении. Кипящие гидротермальные растворы становятся щелочными, а потери H2S, хорошо растворимого газа, незначительны и возможны лишь при продолжительном кипении. Это привело ряд исследователей к полному отказу от процесса существования кипения, которое могло бы рассматриваться в качестве механизма отложения золота, тогда как другие исследователи предположили, что возможное отделение H2Sв результате продолжительного кипения является достаточным, чтобы изменить рН и окислительное состояние. Эта идея позаимствована из химии золота в чистом виде и, поскольку золото составляет значительную часть компонентов, составляющих незначительное меньшинство в образующемся месторождении, поведение главных минералов, которые отлагаются с золотом, также должно быть рассмотрено.
Кремнезём является главным компонентом золото содержащих комплексов. Это определяется раствором, таким, каким является кремневая кислота:
H4SiO4 ~ H+ + HSiOs-(2)
он отлагается согласно реакции:
H4SiO4 ~ SiO2 + 2H2O (3).
Однако кремневая кислота является слабой кислотой и не очень сильно влияет на рН и любая концентрация Н+ сдвигает уравнение (1) вправо, что означает увеличение растворимости кремнезема, а не его отложение, как это наблюдается в натуре. Аморфный кремнезём также имеет сложный механизм отложения, который проявляется в том, что коллоидные частицы должны образоваться из пересыщенных растворов перед их отложением и имеется временной лаг между перенасыщением гидротермальных растворов относительно кремнезёма и образованием их коллоидов, известный как индукционный период. Следовательно, восходящие гидротермы, которые кипят и становятся пересыщенными в отношении кремнезёма, в результате парообразования и остывания не будут сразу отлагать кремнезём. Однако индукционный период будет более кратким при повышении концентрации кремнезёма, а для конкретной концентрации кремнезёма будет значительно короче при более низкой температуре, более высокой минерализации и большим рН, за исключением того, когда он был нейтрализован при очень высоких рН, вызванным увеличенной растворимостью (Klein, 1995). Эти условия совпадают с кипением, первоначально создающим пересыщенный раствор, и в последующем, приводящим к отложению кремнезёма в более холодных верхних частях зоны кипения, а не отложения кремнезема по всей зоне, где присутствуют пересыщенные кремнезёмом гидротермы. Следовательно, текстуры в местах отложения золота свидетельствуют о его образовании из сильно пересыщенных растворов относительно кремнезёма.
Пирит также находится с золотом, в связи с чем, необходимо рассматривать его отложении: Fe2+ + 2H2S ~ FeS2 + 2 H+ + H2 (4)
Fe2+ является преобладающей формой железа в водном растворе при его низкой минерализации (Heinrich, Seward, 1990). Эта реакция может быть обусловлена кипением, как результат концентрации раствора и уменьшения растворимости пирита с падением температуры. Она будет иметь очень сильное влияние на плохую растворимость золота вследствие потери H2S и восстановления кислотности раствора. Все эти условия способствуют понижению растворимости золота. Соосаждение пирита и золота согласуется с отложением золота в результате кипения, но механизм дальнейшего снижения рН должен сдерживать отложение золота.
Другой минерал, представленный в рудоносном материале, адуляр будет отлагаться в соответствии с реакцией:
K+ + Al(OH)3 + 3H4SiO4 ~ KAlSi3O8 + H+ + 7H2O (5)
Al(OH)3 - является преобладающим соединением алюминия в около нейтральных рН, слабо минерализованных гидротермах. Эта реакция при содействии Н+ приводит к сдвигу уравнения (1) вправо и будет благоприятно развиваться при перенасыщении кремнезёма, обусловленного кипением, но это не согласуется с наблюденными золото содержащими минеральными комплексами, где адуляр обычно присутствует лишь в виде второстепенной фазы и лишь в редких случаях содержит золото. Однако, вероятно, что большая часть отложений адуляра и уменьшение рН будут происходить, по мере того, как гидротермы поднимутся до глубин ниже отложения золота и более быстро, чем произойдет отложение кремнезёма. Аналогично, отложение кальцита в начале кипения до отложения золота на глубине снижает рН:
Ca2+ + HCO3-~ CaCO3 +H+ (6).
Следовательно, отложение золота в результате кипения является поэтапным процессом: -первичное кипение на глубине вызывает отложение кальцита,
-непрерывный восходящий поток гидротерм и снижение давления приводит к дальнейшему кипению и отложению адуляра,
-расширение разлома и дальнейшее кипение обусловливает отложение кремнезёма, пирита, второстепенного адуляра и золота.
Это проявляется в ряде следствий:
-Последовательность отложения минералов требует значительного продвижение гидротерм вверх, следовательно, промышленная золотая минерализация этой серии механизмов приурочена к восходящим потокам.
-Поскольку обычно присутствует более чем одна генерация отложений минералов, то разные части последовательности отложения минералов могут быть наложенными разными генерациями.
-Обычно только одна генерация переносит значительные количества золота, что достаточно для промышленного месторождения.
-Следовательно, важно идентифицировать, какие генерации содержат золото. Необходима высокая тщательность исследования, чтобы не перепутать генерации минералов и определить последовательность отложения минералов и, следовательно, глубину вскрытия эрозией рудной минерализации.
После рудные изменения включают замещение таблитчатого кальцита кварцем и отложение кальцита и каолинита поздней стадии. Необходимо, чтобы эти изменения чётко отличались от рудообразующих событий, для того чтобы точно оценить потенциал месторождения.
2.3 Эпитермальные золотые месторождения лоу сульфидейшин в латеральных потоках (растёках)
Характерные черты.
Эти месторождения известны также в качестве кварц-серицитовых. Примером этого типа месторождений является Комсток Лоуд в Неваде (рис.5). Рудоносные гидротермы почти нейтральные, более минерализованы и в среднем более высокотемпературные (200-2600С), чем в месторождениях восходящих потоков.
Обычно они встречаются в виде жил со штокверкованием на границах их висячих стенок. Они сложены кварцем (с очень редким халцедоном) и сульфидами. Текстуры более простые, чем текстуры, характерные для месторождений, содержащих адуляр, с простыми полосами и с порами в позднюю стадию. Однако обычны жильная брекчия и кокардовые текстуры. Полиметаллические сульфиды обильны и представлены пиритом, галенитом, сфалеритом и халькопиритом. Реже встречается сульфосолевой тетраэдрит.
Рудный минерал представлен золотом и он тесно ассоциирует с полиметаллами, находясь наиболее часто в пирите. Кварц может быть аметистом. Серебряные месторождения могут содержать разные комплексы, включающие: аргентит-акантит, полибазит-пиерсеит, миаргирит, науманнит, проустит-пираргирит, ксантоконит и дискразит. Барит является обычным жильным минералом в серебряных месторождениях и также может встречаться флюорит. Сфалерит, связанный с золотой минерализацией, представлен ячеисто окрашенными бедными железом разностями. Кальцит более поздних стадий, в особенности содержащие марганец, китнахорит и родохрозит может присутствовать и ассоциироваться с золотой минерализацией. Обломки вмещающих пород в жилах и породы, непосредственно окружающие жилу, изменены до филлитов, представленных кварцем, иллитом и пиритом. Эти минеральные комплексы характерны для региональных пропилитов.
Жильная брекчия встречается очень часто, с обычной рудной минерализацией, образованной после брекчиеобразования.
Поскольку эти месторождения редко содержат адуляр, таблитчатый кальцит или доказательства первичного отложения аморфного кремнезёма, то мало вероятно, что кипение является их механизмом отложения. Кварц, связанный с золотой минерализацией, более крупно зернистый, чем кварц, который характерен для месторождений восходящих потоков гидротерм. Следовательно, образование флюидных включений, которые связаны с этой минерализацией, происходит более легко и это указывает на то, что в этих месторождениях происходит смешение более высокотемпературных и более минерализованных гидротерм с холодными и более разбавленными термами. В то время как кислые гидротермы наиболее эффективно дестабилизируют золотые комплексы, имеются обычно некоторые свидетельства присутствия сильно кислых гидротерм по комплексам гидротермальных минералов, в особенности, в случае присутствия карбонатов в этих месторождениях. Высоко минерализованные и более высоко температурные Гидротермы представляют минерализованные глубинные флюиды и, по-видимому, участвуют в процессе образования смешанных гидротерм, представленных нагретыми паром термами, которые в случае присутствия карбонатов могут иметь бикарбонатный состав. Эти термы могут также содержать значительные количества железа и марганца, которые содействуют рудообразующему процессу и образованию марганцевых карбонатов.