Оба элемента, обладая близкими по величине потенциалами ионизации, имеют сходство и в электрохимических свойствах, что позволяет им высаживаться из растворов на сульфидах одновременно, образуя или интерметаллические соединения, или непрерывный ряд твердых растворов. Однако, несмотря на эти сходства партнерства, отношение золота и серебра в количественном выражении отличается от аналогичных показателей в плутоногенных и метаморфогенных месторождениях. Так, по месторождениям Охотско-Чукотского вулканогенного пояса и с учетом данных по месторождениям Эль-Оро, Сильвертон, Комсток, Деламар, Пачука и др. мною получен следующий ряд:1:1-1,5, 2-5:10, 5-7:100, 1-3:10000; каждому члену этого ряда золото-серебряных отношений соответствуют следующие величины пробностей золота: 585-605, 530-550, 530-550, 600-650.
Происхождение андезитов и источники рудного вещества
Материалы изучения Тихоокеанской системы вулканогенных поясов и их металлогенической специализации позволяют наметить последовательность событий, определивших главнейшие особенности развития этих планетарных структур; она может быть представлена следующей схемой: накопление мощных толщ андезитов и продуктов вулканической деятельности андезитового состава - смена андезитового вулканизма дацитовым и существенно кислым в игнимбритовых фациях - внедрение в толщу вулканитов комагматичных интрузий диорит-гранодиоритового ряда - околоинтрузивный гипабиссальный метасоматоз, сопровождающийся альбитизацией, - развитие вдоль зон разломов регионального гидротермального метаморфизма и сопутствующее образование вторичных кварцитов - формирование гипабиссальных рудных минеральных, преимущественно сульфидных, ассоциаций - внедрение гранитов и субвулканических интрузий кислого состава - развитие трещинного и кальдерного метасоматоза, сопровождающегося пропилитизацией вулканитов и образованием кварцитов в близповерхностной зоне, - формирование околорудных метасоматитов с кварц-родонит-адуляровой ассоциацией и образование золото-серебряных и серебряных месторождений вулканогенного ряда с сульфосолевой минерализацией - излияние базальтовых лав и накопление продуктов вулканической деятельности основного состава.
В этой последовательности событий обращает на себя внимание смена андезитового субаэрального вулканизма существенно кислым игнимбритовым, в свою очередь, уступающим место базальтоидному; в пределах некоторых поясов Тихоокеанского обрамления базальтовая стадия их развития не завершилась: излияния основных лав происходят и в голоцене /1/. Аналогичная смена основности магматизма наблюдается и в интрузивных фациях; здесь она происходила в той же последовательности, а именно: от диоритов и гранодиоритов к калиевым гранитам и дацит-липаритовым (риолитовым) субинтрузиям. Метасоматические и рудообразующие процессы, развивавшиеся одновременно, следовали сразу же за внедрением интрузий как гипабиссального, так и близповерхностного рядов.
Изучение современных вулканов в дополнение к материалам, полученным при исследовании различных вулканогенных приматериковых поясов Тихоокеанского обрамления, позволяет считать, что дифференциация магматического расплава в пределах абисали протекает от базальтовой жидкости - через андезитовые - к дацитовым и липаритовым (риолитовым). Она прослеживается во всех фациях: эффузивной, субинтрузивной и плутонической; сопряженно с двумя последними развиваются метасоматические процессы, сопровождающиеся образованием рудных минеральных ассоциаций золото-серебряных и существенно серебряных месторождений, по-видимому, лишь парагенетически связанных с собственно интрузивной деятельностью.
Объяснение причин появления грандиозной планетарной структуры, которой является Тихоокеанская система приматериковых вулканогенных поясов, с ярко выраженной золото-серебряной и серебряной металлогенической специализацией, в равной мере характерной для всех ее звеньев, хотя и сопровождающейся в некоторых случаях месторождениями меди, олова, свинца, цинка, ртути, железа и др. / 43 /, позволяет решить ряд фундаментальных вопросов рудообразования. Полученные данные могут быть использованы при построении моделей рудообразующих систем, которые должны основываться на том, что разнофациальные магматические породы вулканогенных поясов, рудные минеральные парагенезисы и участвующие в образовании месторождений флюиды (рис. 15), вызвавшие метасоматическую переработку вулканитов, несомненно, связаны с единым магма-флюидно-рудогенерирующим источником. Таковым, по всем данным, является магмагенерирующая верхнемантийная абисальная зона, пространственно локализованная в Тихоокеанском сегменте планеты; она в течение длительного времени (мел - голоцен) строго контролируется постоянными давлением и температурой, химическим составом исходного магма-флюидо-рудообразующего вещества и может рассматриваться как инвариантная система.
Формирование Тихоокеанской системы приматериковых вулканогенных поясов сопровождалось мощным тепловым потоком (рис. 16), который достиг максимума в верхнем мелу и палеогене; в ходе этого процесса на поверхность Земли выброшено в эффузивных фациях около 20-25 кубометров материала, поднявшегося с глубины 140-200 км. Газово-флюидная компонента расплава составляла не менее 40% его объема; следовательно, поднимавшаяся магма представляла собой вспененную жидкость, флотировавшуюся к эруптивным аппаратам, преодолевая колоссальное сопротивление статистических нагрузок. Только этим можно объяснить излияние коматиитовых лав / 3 /, образование гигантских по разрезу игнимбритовых покровов и других явлений субаэрального Тихоокеанского вулканизма. Впрочем, на эту особенность изливающихся из абисали магматических расплавов указывают базальтовые плато Сибирской платформы, сложенное лавами Деканское плоскогорье в Индии, африканские траппы бассейна р.Конго, кимберлиты Сибири /21/ и Африки, современные базальтовые срединно-океанические хребты, магнетитовые лавы Чили, Норильские медно-никелевые с платиноидами руды и др..
В этой концепции, опирающейся на геологические факты, решается и проблема с флюидами /5,6/, если отказаться от надуманных представлений о составе мантийного вещества / 41 /, якобы сходного с хондритами метеоритов. Несомненно, их источником является мантия, составляющая 83% объема и 66,7% массы Земли, и ядро, заключающее соответственно 16,26% объема и 32,9% массы планеты, насыщенных водородом / 13 /. Инверсия мантийного вещества в силикатный водородно-водно-щелочной расплав обеспечивает образование флюидно-рудогенерирующих систем. Есть все основания утверждать, что ядро (внешнее и внутреннее) целиком состоит из (рис.17) водорода, присутствующего в нем в виде протонной плазмы; при этом возникающая проблема кулоновских сил может быть разрешена за счет некоторой примеси металлических элементов группы железа, платиноидов и золота, возможно урана, сваренных при взрыве сверхновой звезды и закрученных в недра планеты в ходе развития протопланетного с вихревой структурой термоплазменного спиралевидного облака. / 28,29 /. Протонная плазма в условиях сверхвысокого давления в центральном ядре, достигающего 3,5 млн атмосфер, приобретает твердое состояние с металлическими свойствами; во внешнем ядре, где давление падает до 2 млн атмосфер, металлическое протонное вещество переходит в жидкое состояние. Обладая чрезвычайно высокой подвижностью и способностью насыщать среду мантийного вещества, протоны из жидкой оболочки земного ядра мигрируют в зону верхней мантии, в которой переходят в молекулярное состояние, освобождая при этом энергию в количестве 437 кДж/моль; она приводит к выплавлению мантийного вещества, переходящего из высшей кубической формы симметрии в низшие ее виды, с освобождением некоторого количества энергии; преобразование решеток сопровождается разуплотнением вещества, примерно на 30-40%. Возрастание объемов в верхнемантийной зоне создает высокое напряжение в подкоровом пространстве, где по мере формирования флюидного режима происходит окисление водорода; эта реакция является экзотермической и протекает с освобождением энергии в количестве 928 кДж/моль. Вода вместе с неокисленным водородом образует подвижный силикатный расплав с гидроксильно-щелочными и другими флюидными компонентами, что и определяет в абисальной зоне верхней мантии магмагенерирующие условия, поддерживаемые в течение длительного времени притоком водорода из нижней мантии, взаимодействующей с внешним ядром. Проблема флюидного режима в магмагенерирующей зоне рассматривалась ранее мною, а также А.А.Маракушевым, Ф.А.Летниковым /14,15/ и другими исследователями, поэтому я не буду на ней останавливаться, укажу лишь на глубины от 400 до 700 км, где происходит смена скоростей сейсмических волн, и на уровень последней, ниже которой не фиксируются фокусы землетрясений.
Проблема происхождения базальтов (рис. 18) мною обсуждалась в одной из серии статей, посвященных расслоенным плутонам и некоторым вопросам рудообразования / 27/, поэтому, опуская ее, отсылаю читателей к соответствующим публикациям. В настоящее время существует несколько альтернативных концепций происхождения андезитов / 9 /, однако ни одна из них не решает этого сложного в магматической геологии вопроса до конца. Я полагаю, что в качестве исходного материала для формирования андезитовых лав служит базальтовая флюидонасыщенная жидкость. Последняя эволюционирует в андезитовые расплавы, а при благоприятных условиях в дацитовые и липаритовые (риолитовые) магмы. В основе этой дифференциации лежит не кристаллизационная дифференциация, а разная подвижность прежде всего кремния и алюминия, а также щелочей в соответствующих средах при определенных значениях рН. Эволюция базальтоидных магматических расплавов сопровождается накоплением в абисали рудных элементов. Иными словами, формируется трехкомпонентная система: магма - флюид -рудный комплекс. Напряженное состояние системы, определяющееся разуплотнением мантийного вещества, приводит к ее бифуркации, стимулирующейся глубоко проникающими разломами земной коры. Формирование разломов и торцевых межблоковых швов - особая тема, на которой я лишен возможности останавливаться .