Глава 2
Определение и оценка составов
гидротермальных растворов является важнейшей и
безграничной темой научных исследований, по
которой имеются тысячи статей и сотни монографий
(природные данные, результаты экспериментальных
определений).
При попытке
построить генетическую модель конкретного
гидротермального рудообразующего процесса
исследователь-геохимик неизбежно сталкивается с
проблемой выбора вероятного состава первичного
раствора. Существует традиционный путь решения
этой проблемы - использовать данные по составам
жидких или газово-жидких включений в рудных и
жильных минералах или данные экспериментов. Если
такие данные для этого реального объекта
отсутствуют, то вопрос, как бы, прямого решения не
имеет (остается метод аналогии и
термодинамическое моделирование). С другой
стороны, многочисленные данные исследования
газово-жидких включений по объекту также не
всегда дают все необходимые ответы. Во-первых,
чаще всего остается неясной реальная
концентрация растворов, поскольку большая часть
данных имеет относительный характер (например,
результаты исследования водных вытяжек).
Во-вторых, практически все данные привязаны к
самому промышленно-важному интервалу
гидротермальной системы - зоне богатого
рудообразования. За полем зрения остаются
важнейшие, с генетической точки зрения, области
рудообразующих систем: область мобилизации
компонентов, области ниже интервалов рудных тел
(там где нет горных выработок и часто содержания
полезного компонента нерентабельны для добычи).
В-третьих, данные по газово-жидким включениям
обычно ограничиваются макрокомпонентами
гидротермального раствора и практически не
несут информации о рудоносности этих растворов.
В-четвертых, по этим данным обычно нельзя
определить происхождение компонентов растворов.
В-пятых, остается открытым вопрос о составе или составах
первичного гидротермального раствора, поскольку
растворы из зоны рудоотложения могли пройти
длительный путь эволюции и существенно изменить
свой состав.
Экспериментальные исследования, в
своем большинстве, лишены этих недостатков,
поскольку проводятся в строго контролируемых
условиях: составы первичного и конечного
раствора, температура, давления,
окислительно-восстановительный потенциал и т.д.
Но главные их недостатки для реконструкции
условий образования гидротермальных
месторождений - это фрагментарность данных (не
могут описать всю гидротермальную систему),
неполнота данных (не для любого природного
объекта и для нужных условий можно найти
подходящие экспериментальные исследования).
Термодинамическое моделирование
обладает возможностью дополнить данные по газово-жидким включениям и
экспериментальным исследованиям в системах
"вода-порода" при помощи расчетов в
областях недоступных непосредственному
изучению или не охваченных экспериментом. Кроме
того, термодинамическое моделирование может
решить часть вопросов пока недоступных другим
методам. Например, эволюция состава раствора при
изменении условий (метод многоволновых
ступенчатых реакторов).
Подводя итог данному вступлению можно
сказать, что при решении проблем оценки составов
растворов, участвовавших в формировании
гидротермальных рудных месторождений,
необходимо использоать комплекс данных, в том
числе и результаты термодинамического
моделирования. Именно по такому пути мы пошли при
выборе растворов для реконструкции процессов
формирования жильных месторождений (главы 3-6). В
данной главе мы ограничиваемся исключительно
вопросами оценки составов растворов, которые
относятся к сфере термодинамического
моделирования (здесь наши подходы были во многом
первыми).
Необходимо
обговорить часть проблемы составов
гидротермальных растворов, которую мы не
исследовали в работе - это источник самой воды.
Вслед за многими исследователями мы принимаем,
что вода может иметь несколько источников
(метеорно-экзогенный, магматогенный,
метаморфогенный и т.д.). В наших исследованиях мы
отдаем предпочтение экзогенному источнику
основной массы воды, но, по всей вероятности, с
некоторыми добавками магматогенной составляющей, как самой воды,
так и ряда важнейших компонентов
гидротермального раствора - углекислоты и
хлора. Остальные компоненты гидротермального
раствора могут быть получены за счет реакций
"вода-порода" (это будет показано в данной
главе на примере реальных гидрогеохимических
систем).
|
