Физико-химическое моделирование рудообразующего флюида месторождения сухой лог (Иркутская область, Россия)
Постмагматически- и метаморфогенно-гидротермальная гипотезы образования золоторудных месторождений сухоложского типа. Определение содержания Au в модельном рудоносном флюиде. Формирование оруденения из минерализованных сланцев в объеме рудного тела.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.06.2021 |
Размер файла | 984,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.Allbest.Ru/
Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН
Физико-химическое моделирование рудообразующего флюида месторождения сухой лог (Иркутская область, Россия)
Н.Н. Брюханова
В.А. Бычинский
А.Е. Будяк
К.В. Чудненко
Иркутск, Россия
Аннотация
Методами физико-химического моделирования рассмотрены постмагматически-гидротермальная и метаморфогенно-гидротермальная гипотезы образования золоторудных месторождений сухоложского типа. В результате расчетов установлено, что содержание Au в модельном рудоносном флюиде, сопоставимое с составом включений, достигалось при -237 бар и 350°С, а оруденение сформировалось из минерализованных сланцев в объеме рудного тела и окаймляющих его минерализованных сланцев.
Ключевые слова: Сухой Лог, рудообразование, флюид, фаза, золото, физико-химическое моделирование.
Annotation
Physical-chemical modeling of the ore-forming fluid of the sukhoi log deposit
N.N. Bryukhanov, V.A. Bychinsky, A.E. Budyak, K.V. Chudnenko A.P. Vinogradov institute of geochemistry, Siberian Branch Russian academy of sciences
The main hypotheses on the origin of Sukhoy Log deposits are referred to as (a) postmagmatic-hydrothermal and metamorphic- hydrothermal. The former states that the inflow of gold is caused by the emplacement of post-metamorphic intrusions being the granitoids of the Konstantinovsky stock and hypothetic basic rock complexes of the Ugakhan pluton occurring at depth. The latter is based on the supposition that the ore-forming solutions generated at regional metamorphism of metalliferous carbonaceous sequences, and intrusions were of minor importance depending on the temperature regime only.
The physical-chemical modeling (PCM) is currently used for investigating both global geochemical processes, i.e. formation of zonation in the weathering crust, phenomenon of mass transfer in the upper mantle of the Earth, and local ones, i.e. formation of mineral associations under metamorphism conditions, construction of physical-chemical model for the hydrothermae of Kipyaschii Lake. Besides, PCM is applied for constructing models disclosing formation of the deposits of gold, molybdenum-tungsten and barite-pyrite ores. Authors Shapkin (1998), Karpov (2001), Kashik (1978) and Chudnenko (2019) reported the results acquired by these studies. In addition, PCM was employed to check the metamorphic-hydrothermal hypothesis on the Sukhoy Log gold ore deposits. Modeling proceeded through three stages. (1) sedimentation, when sediments with siderite-chalcophyle elements accumulate; (2) early collision linked with catagenic alteration of sediments and (3) collision, when the ore bodies were derived. The goal of modeling was to verify or to reject the assumption on possible formation of ore-forming fluid from host rocks. In the computations, we used the composition of host rocks, e.g. metapelites of the Khomolkho formation within the Baikal-Patom upland and mineralized shales of supra-ore zone. The reference sample SLG-1 was referred to as the composition of ore. The composition of gaseous-liquid inclusions in the minerals of sulfide-quartz veinlets was taken as the standard for ore-forming fluid. The model involved 25 independent components: Ag, Al, As, Au, C, Cl, Cu, Ca, F, Fe, H, K, Mg, Mo, N, Na, Ni, O, P, Pb, S, Si, Ti and Zn, 1894 mineral phases, 27 gases and 504 components of aqueous solution. The computations performed with the “Selector” program identified, that in the simulated ore-bearing fluid the Au content comparable with the composition of inclusions was reached at 237 bar and 350 °C. This fluid is in equilibrium with the solid phase of Au fitting the ore gold from mineralized shales. Consequently, the host black shale rocks represent the main source for gold. The mineralization originated from the mineralized shales within the ore body and surrounding mineralized shales.
Keywords: Sukhoi Log, ore-formation, fluid, phase, gold, physical-chemical modeling.
Введение
В настоящее время физико-химическое моделирование (ФХМ) широко используется для исследования как глобальных геохимических процессов (образования зональности в коре выветривания [Ка- шик, Карпов, 1978], явления тепломассопереноса в верхней мантии Земли [Владимиров и др., 2019] и пр.), так и локальных (образование минеральных ассоциаций в условиях метаморфизма [Авченко и др., 2019], построение физико-химической модели для гидротерм озера Кипящего [Малышева, 2017] и др.). Также ФХМ применяется для моделирования процессов формирования месторождений золота [Zhuravkova et al., 2017; Гаськова и др., 2018], молибдено-вольфрамовых руд [Боровиков и др., 2020], ртути [Оболенский и др., 2006] и пр.
В данном исследовании с помощью ФХМ рассчитан вероятный состав рудообразующего флюида месторождения Сухой Лог (Ленский золоторудный район Байкало-Патомского нагорья) и определен источник золота. Основными гипотезами происхождения месторождений сухоложского типа являются постмагматически-гидротермальная и метаморфо- генно-гидротермальная. Согласно первой, привнос золота связан со становлением постметаморфических интрузий, в качестве которых выступают гра- нитоиды (Константиновский шток), и гипотетические базитовые комплексы (Угаханский плутон), залегающие на глубине [Рунквист и др., 1992; Дистлер идр., 1995; Laverov et al., 2001]. Вторая гипотеза основана на предположении, что рудообразующие растворы генерировались при региональном метаморфизме металлоносных углеродистых толщ, а интрузии имели второстепенное значение, влияя только на температурный режим [Немеров и др., 2005; Tarasova et al., 2020].
Сценарий, на основе которого проводилось моделирование, включает три этапа. Этап I - конседи- ментационный (седиментация и диагенез, 610580 млн лет), во время которого происходит накопление и диагенетическое преобразование осадков с высоким содержанием сидеро-халькофильных элементов [Будяк и др., 2016]. На этом этапе золото связано с рассеянной пиритовой минерализацией, частично с глинистыми минералами и органическим веществом. Этап II - раннеколизионный (катагенез, 570-540 млн лет), связан с прохождением катагенно- го преобразование осадков, которому способствовало формирование пологих складчатых структур, возникших в результате тектонического напряжения из-за аккреции Байкало-Муйского композитного террейна и более молодых островодужных систем. Миграция катагенного флюида в сводовые части пологих антиклиналей, обеспечила аномальный фон золота и формирование сульфидной минерализации. На III коллизионном этапе метаморфизма (450420 млн лет) формируются рудные тела. На первой стадии в Т-, Р-условиях, соответствующих зеленосланцевой фации метаморфизма: 300-390° С, 56 кбар [Петров, Макрыгина, 1975], органическое вещество, сосредоточенное в апикальных частях антиклиналей, карбонизируется до состояния неструктурированного графита. Распад металлоносных флюидов сопровождается образованием воды, углекислоты, метана, сероводорода и азота. Золото и сопутствующие элементы частично переходят в метамор- фогенные растворы, а оставшаяся часть восстанавливается до свободного металла и образует рассеянную минерализацию в самородной форме и в виде интерметаллических соединений [Дистлер и др., 1995]. Формируется высокотемпературная минеральная ассоциация «кальцит, кварц, пирит, пирротин, арсенопирит». Следующая стадия характеризуется более низкими температурами (270-320°С) и давлениями (0,5 кбар), что обусловлено метаморфическими преобразованиями и появлением зон трещиноватости вдоль осей складок в обезвоженных толщах. Как следствие, флюид, поступающий в зоны разуплотнения, формирует прожилково-вкрапленную минеральную ассоциацию, где высокотемпературный пирротин переходит в пирит и образуется полиметаллическая минеральная ассоциация с золотом. Рудоотложение становится более низкотемпературным, формируется сидерит - анкерит - кварцевой минеральная ассоциация с низким содержанием дисперсного золота.
Цель данной работы - методом физико-химического моделирования подтвердить или опровергнуть предположение о возможности образования рудообразующего флюида из вмещающих пород.
Экспериментальная часть
В расчетах использовался состав вмещающих пород: метапелитов хомолхинской свиты Байкало- Патомского нагорья, минерализованных сланцев надрудной зоны [Немеров и др., 2010; Tarasova et al., 2020]; за состав руды принят стандартный образец СЛг-1 (табл. 1) [Yudovskaya et al., 2016].
Таблица 1 / Table 1
Химический состав пород месторождения Сухогй Лог / The chemical composition of the Suhoi Log deposit
Вмещающие породы1 |
Минерализованные сланцы2 |
Руда3 |
||
Вес. % |
||||
SiO2 |
59,95 |
58,8 |
57,6 |
|
TiO2 |
0,98 |
1,09 |
0,88 |
|
Al2O2 |
17,64 |
18,07 |
15,53 |
|
Fe2O3 |
6,7 |
2,55 |
7,47 |
|
MnO |
0,08 |
0,08 |
0,11 |
|
MgO |
2,98 |
2,85 |
3,06 |
|
CaO |
0,53 |
0,69 |
1,06 |
|
Na2O |
1,67 |
1,72 |
1,28 |
|
K2O |
3,1 |
3,24 |
2,85 |
|
п.п.п.5 |
н.д.4 |
6,14 |
9,5 |
|
P2O5 |
0,2 |
0,19 |
0,12 |
|
S |
0,15 |
0,53 |
1,02 |
|
C '-'org |
2,77 |
3,49 |
0,93 |
|
n проб |
40 |
23 |
н.д. |
|
S |
96,75 |
94,95 |
100 |
|
г/т |
||||
Au |
0,002 |
0,13 |
2,5 |
|
Ag |
0,20 |
0,2 |
0,47 |
|
Mo |
3,00 |
0,1 |
0,95 |
|
Ni |
45,00 |
54,2 |
50 |
|
Zn |
150 |
135 |
97 |
|
Pb |
20 |
25 |
14,9 |
|
Cu |
50 |
44,2 |
39 |
|
As |
50 |
47,9 |
46 |
Примечание:
1 - углеродистые сланцы хомолхинской свиты Байкало-Патомского нагорья [Немеров, 1988],
2 - минерализованные сланцы из надрудной зоны [Немеров и др., 2005],
3 - СЛг-1: черные сланцы в контуре промышленного золоторудного тела [Slg-1, 2020];
4 - н.д. - нет данных; 5 - п.п.п. - потери при прокаливании.
Note. 1 - carbonaceous shales of the Khomolkhin Formation of the Baikal-Patom Upland [Nemerov, 1988]; 2 - mineralized shales from the supra-ore zone [Nemerov et al., 2005]; 3 - SLg-1: black shales in the contour of an industrial gold-ore body [Slg-1, 2020]; 4 - н.д. - no data; 5 - п.п.п. - loss on ignition.
постмагматический золоторудный сухоложский флюид
Поскольку более 80% золота связано с сульфидами и приурочено к мелким кварц- сульфидным прожилкам, в качестве состава рудообразующего флюида использовался состав газово-жидких включений из минералов сульфиднокварцевых прожилков [Yudovskaya et al., 2016]. Термодинамические свойства фаз взяты из [Reid et al., 1977; Yokokawa, 1988; Helgeson et al., 1978].
Модель включала 25 независимых компонентов: Ag, Al, As, Au, C, Cl, Cu, Ca, F, Fe, H, K, Mg, Mo, N, Na, Ni, O, P, Pb, S, Si, Ti, Zn, e, 167 минеральных фаз, 27 газов и 504 компонента водного раствора. Расчеты выполнены с помощью ПК «Селектор» [Чудненко, 2010].
Химический состав пород месторождения Сухой Лог приведен в табл. 1.
Обсуждение результатов
На первом этапе моделировалось образование рудоносного флюида в результате взаимодействия гидротермального (H2O + CO2 + CH4) содержащего раствора с рудой (СЛг-1) в условиях гомогенизации водно-солевых растворов [Yudovskaya et al., 2016]. Расчеты проводились при Р-, Т-условиях, характерных для прогрессивного метаморфизма - 385°С, 2 430 бар; регрессивного метаморфизма - 350° С, 237 бар; стадии максимального рудоотложения - 210°С, 237 бар и пострудной стадии - 210°С, 190 бар при соотношениях флюид/порода (фл/п) = 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 10. Максимальное перераспределение содержаний рудных компонентов между флюидом и породой происходили при отношении фл/п (1 кг/5 кг) = 0,2. Новообразованная газовая фаза представлена H2O, CO2, N2, H2S, H2, HF, CH4. Рассчитанный состав рудоносного флюида сопоставим с составом газовожидких включений кварцевых прожилков рудной зоны (табл. 2).
В результате определены оптимальное соотношение фл/п 0,2 и Р-, Т-условия процесса формирования рудообразующего флюида 350°С, 237 бар.
На втором этапе моделировался процесс взаимодействия флюида (H2O + CO2 + CH4) с вмещающими породами при 350°С и 237 бар, соотношение флюид / порода изменялось от 100 до 5 гр/100 гр породы. Установлено, что образование Au-содержащей твердой фазы и равновесного с ней флюида не происходит. Минеральный состав представлен Chl, Mag, Mnt, Pl, Ap, Mgs, sluda, Apy, Qz, Ccp, Gn, Py, Rt, Fl (рис. 1). рН флюида изменяется 5,6-5,9. Основная форма нахождения золота в растворе - Au(HS)2-, AuHS0.
На третьем этапе моделировался процесс формирования рудообразующего раствора. Со сланцами надрудной зоны (см. табл. 1) взаимодействует флюид содержащий CO2, CH4. Приняты Р-, Т-условия, соответствующие формированию рудного флюида, - 237 бар и 350°С. В реальных условиях такой процесс возможен, когда раствор, взаимодействующий с породами (см. табл. 1), находится в состоянии, близком к термодинамическому равновесию. Расчеты проводились при соотношениях фл/п от 0,0781 (7,81 г/100 г) до 1 (100 г/100 г). Установлено, что соотношение фл/п 0,08 является наиболее вероятным для формирования флюида, близким по составу к составу газовожидких включений в прожилках кварца [Yudovskaya et al., 2016] (табл. 3).
С уменьшением соотношения флюид / порода содержание золота во флюиде снижается, количество кварца, пирротина и пирита возрастает (рис. 2). Высокие содержания золота на месторождениях привязаны к кварцевым прожилкам с высоким содержанием, сульфидов, поскольку химический механизм осаждения золота связан с переходом серы из флюида в новообразованные твердые фазы - пирит, пирротин, аргентит и газовую фазу H2S.
Таблица 2 / Table 2
Содержание химических элементов в рудообразующем флюиде, моль/кг Н2О / Content of chemical elements in the ore-forming fluid, mol/kg H2O
Элемент |
Слг-1 (рассчитанные) фл/п 0,2 |
[Yudovskaya et al., 2016] |
||||
1-я стадия 385°С, 2430 бар |
2-я стадия 350°С, 237 бар |
3-я стадия 210°С, 237 бар |
4-я стадия 210°С, 190 бар |
|||
K |
0,8 |
0,26 |
0,21 |
0,18 |
1,59-10-2 |
|
Mg |
0,39 |
7,83-10-3 |
4,54-10-3 |
3,27-10-3 |
6,60-10-3 |
|
Ca |
3,60-10-3 |
6,17-10-5 |
3,56-10-6 |
2,61-10-6 |
3,70-10-3 |
|
As |
1,09-10-4 |
5,49-10-5 |
6,19-10-5 |
4,71-10-5 |
9,70'10-5 |
|
Ag |
1,91-10-6 |
7,93-10-7 |
1,34-10-8 |
1,41-10-8 |
6,58-10-5 |
|
Au |
2.93'10-8 |
2,78-10-7 |
2,85-10-9 |
2,85-10-9 |
1,02-10-7 |
|
Zn |
1,97-10-4 |
3,88-10-6 |
1,95-10-7 |
1,34-10-7 |
3,68-10-3 |
|
Pb |
1,34-10-5 |
1,82-10-7 |
1,85-10-9 |
1,12-10-9 |
9,60-10-6 |
|
Ni |
4,27-10-3 |
4,82-10-3 |
4,84-10-3 |
4,83-10-3 |
2,13-10-4 |
|
pH |
4,84 |
5,57 |
5,96 |
6,08 |
||
Eh, В |
-0,15 |
-0,27 |
-0,24 |
-0,26 |
||
Состав твердой фазы |
Chl, Ap, Mgs, Pl, Ms, Pg, Apy, Ccp, Dol, Gn, Hem, Qz, Au, Ilm, Arg, Fl, Py, Sp |
Ap, Mgs, Mnt, Pl, Ms, Pg, Apy, Ccp, Dol, Gn, Hem, Qz, Au, Ilm, Arg, Fl, Py, Sp |
Mgs, Mnt, Pl, Ms, Pg, Apy, Ccp, Dol, F-Ap, Gn, Hem, Qz, Au, Ilm, Sd, Arg, Py, Sp |
Mgs, Mnt, Pl, Ms, Pg, Apy, Ccp, Dol, F-Ap, Gn, Hem, Qz, Au, Ilm, Arg, Py, Sp |
Примечание. Mgs - магнезит, Mnt - монтмориллонит, Dol - доломит, Ccp - халькопирит, Fl - флюорит, Hem - гематит, Qz -- кварц, Au - самородное золото, Ilm - ильменит, Py - пирит, Sp - сфалерит, Ap - апатит, Mag - магматит, Chl - хлорит, Pl - плагиоклаз, Gn-галенит, Apy - арсенопирит, Ms - мусковит, Pg - парагонит, Sd - сидерит, F-Ap - фторапатит, Arg - аргентит [Whitney, Evans, 2010].
Note. Mgs - magnesite, Mnt - montmorillonite, Dol - dolomite, Ccp - chalcopyrite, Fl - fluorite, Hem - hematite, Qz - quartz, Au - native gold, Ilm - ilmenite, Py - pyrite, Sp - sphalerite, Ap - apatite, Mag - magmatite, Chl - chlorite Pl - lagioclase, Gn - galena, Apy - arsenopyrite, Ms - muscovite, Pg - paragonite, Sd - siderite, F-Ap - fluorapatite, Arg - argentite [Whitney, Evans, 2010].
Рис. 1. Минеральный состав твердой фазы (моль/100 г породы), образующейся при взаимодействии флюида с вмещающими породами
Chl - хлорит, Mag - магматит, Pl - плагиоклаз, Fl - флюорит, Rt - рутил, Mnt - монтмориллонит, Ms - мусковит, Pg - парагонит, Qz - кварц, Py - пирит, Sp - сфалерит, Apy - арсенопирит, Ccp - халькопирит, Gn-галенит, Mol - молибденит [Whitney, Evans, 2010]
Fig. 1. Mineral composition of the silid phase (mol/100 g of rock) formed a result of fluid interaction with the host rocks. Chl - chlorite, Mag - magnetite, Pl -plagioclase, Fl - fluorite, Rt - rutile, Mnt - montmorillonite, Ms - muscovite, Pg - paragonite, Qz - quartz, Py - pyrite, Sp - sphalerite, Apy - arsenopyrite, Ccp - chalcopyrite, Gn - galena, Mol - molybdenite [Whitney, Evans, 2010]
Таблица 3 / Table 3
Изменение состава флюида в зависимости от соотношения флюид / порода, моль/кг Н2О / Change in the fluid compositin depending on the fluid / rock ratio, mol/kg Н2О
Элемент |
Флюид - порода |
[Yudovskaya et al., 2016] |
|||||
0,078 |
0,08 |
0,1 |
0,5 |
1 |
|||
Mg |
2,92-10-4 |
1,75-10-5 |
9,25-10-7 |
2,59 -10-' |
2,15 -10-' |
6,60-10-3 |
|
Ca |
3,40-10-2 |
2,73-10-3 |
9,86-10-5 |
2,35'10-5 |
2,01 -10-5 |
3,70-10-3 |
|
K |
3,69-10-1 |
1,4-10-1 |
2,85-10-2 |
1,07'10-2 |
1,00 -10-2 |
1,59-10-2 |
|
As |
2,75-10-11 |
4,32-10-11 |
5,34-10-11 |
4,69'10-11 |
4,15 * 10-11 |
9,70-10-5 |
|
Ag |
2,19'10'4 |
1,20'10'5 |
3,48-10'6 |
4,39-10'6 |
2,01 -10'6 |
6,58-10'5 |
|
Au |
9,93'10'8 |
1,9-10-7 |
3,77-10'7 |
5,98-10'7 |
6,32-10'7 |
1,02-10-7 |
|
Zn |
6,13-10-5 |
4,84-10'6 |
9,53-10-8 |
1,14-10-8 |
9,91-10-9 |
3,68'10'3 |
|
Pb |
2,15-10-7 |
3,86-10'6 |
1,13-10-6 |
1,24-10'6 |
1,28-10'6 |
9,60-10-6 |
|
Ni |
1,53-10-6 |
2,32-10'6 |
2,87-10'6 |
2,88-10'6 |
2,82-10'6 |
2,13-10-4 |
|
Mo |
1,22'10'6 |
2,02-10'7 |
4,12-10'7 |
6,10 -10'7 |
5,81-10-7 |
6,25'10'5 |
|
pH |
5,63 |
5,93 |
6,41 |
6,71 |
6,73 |
||
Eh, В |
-0,42 |
-0,49 |
-0,55 |
-0,59 |
-0,59 |
Рис. 2. Минеральный состав твердой фазы (моль/100 г породы) равновесной с флюидом в зависимости от соотношения флюид / порода. Apy - арсенопирит, Ccp - халькопирит, Gn -галенит, Py - пирит, Sp - сфалерит, Cal - кальцит, Po - пирротин, Au - самородное золото [Whitney, Evans, 2010]
Fig. 2. Mineral composition of the solid phase (mol/100 g of rocks) with the fluid, depending on the fluid / rock ratio. Apy - arsenopyrite, Ccp - chalcopyrite, Gn - galena, Py - pyrite, Sp - sphalerite, Cal - calcite, Po - pyrrohotite, Au - native gold [Whitney, Evans, 2010]
Таблица 4 / Table 4
Химический состав рудоносных флюидов, моль/кг Н2О)
Chemical composition of the ore-bearing fluids, mol/kg Н2О)
Элемент |
Флюид / сланцы (0,08) |
Флюид /СлГ-1 (0,2) |
[Юдовская и др., 2015] |
|
Mg |
1,75-10'' |
9,31-10'3 |
6,60'10'3 |
|
Ca |
2,73'10'3 |
1,22-10'4 |
3,70'10'3 |
|
K |
1,45-Ю'1 |
1,93-10'2 |
1,59-10'2 |
|
As |
4,32'Ю'11 |
3,14-10'5 |
9,70'10'5 |
|
Ag |
1,20'10'5 |
4,39-10'7 |
6,58'10'5 |
|
Au |
1,92-10'7 |
3,38-10'7 |
1,02'10'7 |
|
Zn |
4,84-10'6 |
1,51-10'5 |
3,68'10'3 |
|
Pb |
3,86-10'6 |
7,24-10'6 |
9,60'10'6 |
|
Ni |
2,32-10'6 |
8,58 -10'5 |
2,13'10'4 |
|
Mo |
2,02-10'7 |
9,97-10'7 |
6,25'10'5 |
|
pH |
5,3 |
5,4 |
||
Состав |
Chl, Mag, Mnt, Pl, sluda, Apy, Ccp, Gn, Ap, |
Ap, Mgs, Mag, Mnt, sluda, Apy, Ccp, |
||
твердой фазы |
Po, Qz, Rt, Au-Ag, Mol, Fl, Py, Sp |
Dol, Hem, Qz, Au-Ag, Ilm, Py, Sp |
Примечание. Chl - хлорит, Mag - магнетит, Mnt - монтмориллонит, Pl - плагиоклаз, Fl - флюорит, Rt - рутил, Ms - мусковит, Pg -- парагонит, Qz - кварц, Py - пирит, Sp - сфалерит, Apy - арсенопирит, Ccp - халькопирит, Gn - галенит, Mol - молибденит; Au-Ag - самородное золото / серебро, sluda - слюда, Hem- гематит, Dol - доломит, Ilm - ильменит.
Note. Chl - chlorite, Mag - magnetite, Mnt - montmorillonite, Pl - plagioclase, Fl - fluorite, Rt - rutile, Ms - muscovite, Pg - paragonite, Qz - quartz, Py - pyrite, Sp - sphalerite, Apy - arsenopyrite, Ccp - chalcopyrite, Gn - galena, Mol - molybdenite; Au-Ag - native gold / silver, sluda - mica, Hem - hematite, Dol - dolomite, Ilm - ilmenite.
Выводы
1. Содержание Au в модельном рудоносном флюиде, сопоставимое с составом включений [Yudovskaya et al., 2016], достигалось при -237 бар и 350 °С. На основе результатов моделирования можно предположить, что для основной стадии рудообразо- вания характерны эти Т-, Р-условия. Оптимальным соотношением флюид / порода для Слг-1 является 0,2, а для минерализованных сланцев - 0,08 (см. табл. 3, 4).
2. Образование флюида, равновесного с твердой фазой Au, сопоставимой по составу с рудным золотом из минерализованных сланцев, позволяет считать, что источником золота являются вмещающие месторождение черносланцевые породы, без дополнительного эндогенного источника.
3. Рудный процесс происходил при локальном перераспределении вещества. Оруденение сформировалось из минерализованных сланцев в объеме рудного тела и окаймляющих его минерализованных сланцев.
Литература
1. Bird D.K. Авченко О.В., Чудненко К.В., Александров И.А. Физико-химическое моделирование минеральных систем. М.: Юрайт, 2019. 232 с.
2. Боровиков А.А., Гущина Л.В., Говердовский В.А., Гимон В.О. Физико-химическая модель формирования руд Mo-W Колгутинского месторождения: термодинамическое моделирование // Геохимия 2020. Т. 65, №1. С. 31-45.
3. Будяк А.Е., Горячев Н.А., Скузоватов С.Ю. Геодинамические предпосылки формирования масштабного оруденения южного обрамления Сибирского кратона в протерозое // Доклады Академии наук. 2016. Т. 470, №5. С. 562-565.
4. Владимиров А.Г., Крук Н.Н., Полянский О.П., Травин А.В. Тепломассоперенос в верхней мантии и земной коре: петрологические индикаторы и математическое моделирование // Геодинамика и тектонофизика 2019. Т. 10, №2. C. 189-196.
5. Гаськова О.Л., Редин Ю.О., Неволько П.А., Колпакова М.Н., Наймушина О.С. Физико-химическое моделирование высокотемпературных стадий отложений золота Лугоканского месторождения (Восточное Забайкалье) // Известия ТПУ. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329, №10. С. 57-66.
6. Дистлер В.В., Митрофанов Г.Л., Немеров В.К. Формы нахождения металлов платиновой группы и их генезис в золоторудном месторождении Сухой Лог (Россия) // Геология рудных месторождений. 1995. Т. 38, №6. С.467-484.
7. Кашик С.П., Карпов И.К. Физико-химическая теория образования зональности в коре выветривания. Новосибирск: Наука, 1978. 152 с.
8. Малышева К.С. Определение минерального состава твердой фазы в системе «вода-порода» с помощью физикохимического моделирования (ПК «Селектор», термальные источники влк. Головнина, о. Кунашир) // Международный научно-исследовантельский журнал. 2017. №6-2 (60). C. 116-120.
9. Немеров В.К. Геохимические черты эволюции условий накопления позднедокембрийских толщ Байкало-Патомского нагорья // Доклады Академии наук СССР. 1988. Т. 298, №6. C. 1446.
10. Немеров В.К., Спиридонов A.M., Развозжаева Э.А., Матель Н.Л., Будяк А.Е., Станевич A.M. Основные факторы онтогенеза месторождений благородных металлов сухоложского типа // Отечественная геология. 2005. №3. С. 17-24.
11. Немеров В.К., Станевич А.М., Развозжаева Э.А., Будяк А.Е., Корнилова Т.А. Биогенно-седиментационные факторы рудообразования в неопротерозойских толщах байкало-патомского региона. // Геология и геофизика. 2010. Т. 51, №5. С. 729747.
12. Оболенский А.А., Гущина Л.В., Борисенко А. С. Физико-химические модели процессов рудообразования на ртутных месторождениях // Геология и геофизика. 2006. Т. 47, №12. C. 1344-1360.
13. Петров Б.В., Макрыгина В.А. Геохимия регионального метаморфизма и ультраметаморфизма. Новосибирск: Наука, 1975. 342 с.
14. Рундквист И.К., Бобров В.А., Смирнова Т.Н., Смирнов М.Ю., Данилова М.Ю., Ащеуков А.А. Этапы формирования Бодайбинского золоторудного района // Геология рудных месторождений. 1992. Т. 34, №6. С. 3-15.
15. Чудненко К.В. Термодинамическое моделирование в геохимии: теория, алгоритмы, программное обеспечение, приложение. Новосибирск: Гео, 2010. 283 с.
16. Helgeson H.C., Delany J.M., Nesbitt H.W., Summary and critique of the thermodynamic properties of rock-forming minerals // Amer. J. Sci. 1978. V. 278A. P. 1-229.
17. Laverov N.P., Chernyshev I.V., Chugaev A.V., Bairova E.D., Gol'tsman Y.V., Distler V.V., Yudovskaya M.A. Formation stages of the large-scale noble matal mineralization in the Sukhoi Log deposit, east Siberia: Results of isotope-geochrological stady // Doklady Earth Sciences. 2001. V. 415, No 1. P. 810-814.
18. Reid R.C., Prausnitz J.M., Sherwood T.K. The properties of gases and liquids. N.Y.: McGraw-Hill Book Company, 1977. 592 p.
19. Slg-1 (black shale powder).
20. Tarasova Yu.I., Budyak A.E., Chugaev A.V., Goryachev N.A., Tauson V.L., Skuzovatov S.Yu., Reutsky V.N., Abramova V.D., Gareev B.I., Bryukhanova N.N., Parshin A.V. Mineralogical and isotope-geochemical (513С, 534S and Pb-Pb) characteristics of the Krasniy gold mine (Baikal-Patom Highlands): constraining ore-forming mechanisms and the model for Sukhoi Log-type deposits // Ore Geology Reviews. 2020. V. 119. Р. 103365.
21. Whitney D.L, Evans B.W. Abbreviations for names of rock-forming minerals // American Mineralogist. 2010. V. 95. P. 185-187.
22. Yokokawa H. Tables of thermodynamic propoties of inorganic compounds // J. Nat. Chem. Lab. Indast. 1988. V. 60. P. 27-121.
23. Yudovskaya, M.A., Distler V.V., Prokofiev V.Y., Akinfiev N.N. Gold mineralization and orogenic metamorphism in the Lena Province of Siberia as assessed from Chertovo Koryto and Sukhoi Log deposits, Geoscience Frontiers // Geoscience Frontiers. 2016. V. 7, No 7. P. 453-481.
24. Zhuravkova T.V., Palanova G.A., Prokopyev I.R., Borisenko A.S., Chudnenko K.V., Kravtsova R.G., Makshakov A.S. Physicochemical models of formation of gold-silver mineralization at the Rogovik deposit (Northeastern Russia) // Ore Geology Reviews. 2017. V. 91. P. 1-20.
Reference
1. Avchenko O.V, Chudnenko K.V, Aleksandrov I.A. Fiziko-himicheskoe modelirovanie mineral'nyh sistem [Physiko-chemical modeling of mineral systems]. Moscow: Yurajt Publ.; 2019. 232 p. In Russian
2. Borovikov A.A., Gushchina L.V, Gimon VO., Goverdovskii VA. Physicochemical conditions of ore formation at the Kalguty MoW deposit: thermodynamic modeling // Geochemistry International. 2020. V 58. No 1. pp. 27-39.
3. Budyak A.E., Goryachev N.A., Skuzovatov S.Y. Geodynamic background for large-scale mineralization in the southern environs of Siberian Craton in the Proterozoic // Doklady Earth Sciences. 2016. V 470. No 2. pp. 1063-1066.
4. Vladimirov A.G., Kruk N.N., Polyansky О.Р., Travin A.V Heat and mass transfer in the upper mantle and the deep crust: petrological indicators and mathematical modeling // Geodynamics & Tectonophysics. 201, No. 10(2). pp. 189-196.
5. Gaskova O.L., Redin YO., Navolko P.A., Kolpakova M.N., Naymushina O.S. Physico-chemical modeling of high-temperature stage of gold at the Lugokanskoe deposit (Eastern Transbaikalia) // Izv-tiya TPU. Inzhiniring georesursov=Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2018. V 329. No 10. pp. 57-66. In Russian
6. Distler VV, Mitrofanov G.L., Nemerov VK. Forms of the presence of platinium group metals and their genesis in the Sukhoi Log gold ore deposit (Russia). Geologiya rudnyh mestorozhdenij - Geology of ore deposits. 1995. V 38. No 6. pp. 467-484. In Russian
7. Kashik S.P., Karpov I.K. Fiziko-himicheskaya teoriya obrazovaniya zonal'nosti v kore vyvetrivaniya [Physicochemical theory of the formation of zoning in the weathering crust]. Novosibirsk: Nauka Publ., 1978. 152 p. In Russian
8. Malysheva K.S. Determination of mineral composition of solid phase in the water-breed system by means of physico-chemical modeling (PC Selektor, thermal sources of Golovin volcano, Kunashir Island) = Mezhdunarodnyj nauchno-issledovantel'skij zhurnal Internatonal research jornal. 2017. V 6-2. No. 60. pp. 116-120.
9. Nemerov VK. Geochemocal features of the evolution of the conditions of accumulation of the Late Prekembrian strata of the Baikal-Patom higlands // DAN SSSR = DAN of the USSR. 1988. V 298. No 6. pp. 1446-1449. In Russian
10. Nemerov VK., Spiridonov A.M., Razvozzhayava E.A., Matel N.L., Budyak A.E., Stanevich A.M. Major factors of ontogenesis of Sukhoi Log - type precious deposits // Otechestvennaya geologia. 2005. V 3. pp. 17-24. In Russian
11. Nemerov VK., Razvozzhayava E.A., Budyak A.E., Stanevich A.M., Kornilova T.A. Biogenic sedimentation factors of mineralization in the neoproterozoic strata of the Baikal-Patom reguon // Russian Geology and Geophysics. 2010. V. 51. No 5. pp. 572586. (In Russian)
12. Obolensky A.A., Gushchina L.V, Borisenko A.S. Physicochemical models for ore formation processes at mercury deposits // Geologiya i geofizika = Geology and Geophysics. 2006. V 47. No 12. pp. 1344-1360. In Russian
13. Petrov B.V, Makrygina VA. Geohimiya regional'nogo metamorfizma i ul'trametamorfizma [Geochemistry of regional metamorphism and ultrametamorfism] Novosibirsk. Nauka Publ.;1975. 342 p. In Russian
14. Rundqvist I.K., Bobrov VA., Smirnova T.N. Stages of formation of Bodaibisky gold-ore area // Geologiya rudnyh mestorozhdenij = Geology of Ore Deposits. 1992. V 34. No 6. pp. 3-18. In Russian
15. Chudnenko K.V Termodinamicheskoe modelirovanie v geohimii: teoriya, algoritmy, programmnoe obespechenie, prilozhenie [Thermodynamic modeling in gtjchemistry: the theory, algorithms, the software, applications]. Novosibirsk. GEO Publ.; 2010. 287 p. In Russian
16. Helgeson H.C., Delany J.M., Nesbitt H.W, Bird D.K. Summary and critique of the thermodynamic properties of rock-forming minerals // Amer. J. Sci. 1978. V 278A. pp. 1-229.
17. Laverov N.P., Chernyshev I.V, Chugaev A.V, Bairova E.D., Gol'tsman YV, Distler VV, Yudovskaya M.A. Formation stages of the large-scale noble matal mineralization in the Sukhoi Log deposit, east Siberia: Results of isotope-geochrological stady // Doklady Earth Sciences. 2001. V 415. No 1. pp. 810-814. In Russian
18. Reid R.C., Prausnitz J.M., Sherwood T.K. The properties of gases and liquides. New York: McGraw-Hill Book Company; 1977. 592 p.
19. Slg-1 (black shale powder)
20. Tarasova Yu.I., Budyak A.E., Chugaev A.V., Goryachev N.A., Tauson V.L., Skuzovatov S.Yu., Reutsky V.N., Abramova V.D., Gareev B.I., Bryukhanova N.N., Parshin A.V. Mineralogical and isotope-geochemical (513С, 534S and Pb-Pb) characteristics of the Krasniy gold mine (Baikal-Patom Highlands): constraining ore-forming mechanisms and the model for Sukhoi Log-type deposits // Ore Geology Reviews. V. 119, April 2020, 103365
21. Whitney D.L, Evans B.W. Abbreviations for names of rock-forming minerals // American Mineralogist. 2010. V 95. pp. 185-187.
22. Yokokawa H. Tables of thermodynamic propoties of inorganic compounds // J. Nat. Chem. Lab. Indast. 1988. V 60. pp. 27-121.
23. Yudovskaya, M.A., Distler, V.V., Prokofiev, V.Y. Akinfiev, N.N. Gold mineralization and orogenic metamorphism in the Lena Province of Siberia as assessed from Chertovo Koryto and Sukhoi Log deposits // Geoscience Frontiers. 2016. V 7. No 3. pp. 453-481.
24. Zhuravkova T.V, Palanova G.A., Prokopyev I.R., Borisenko A.S., Chudnenko K.V, Kravtsova R.G., Makshakov A.S. Physicochemical models of formation of gold-silver mineralization at the Rogovik deposit (Northeastern Russia) // Ore Geology Reviews. 2017. V 91. pp. 1-20.
25. Whitney D.L, Evans B.W. Abbreviations for names of rock-forming minerals // American Mineralogist. 2010. V. 95. pp. 185-187.
Размещено на allbest.ru
...Подобные документы
Поиски новых перспективных позиций с промышленным оруденением в границах месторождения. Геолого-структурные условия размещения золотого оруденения для использования его результатов при прогнозировании оруденения на флангах Марджанбулакского рудного поля.
автореферат [1,3 M], добавлен 13.06.2015История геологического исследования района и первые находки киновари. Геологическое строение Сарасинского рудного узла. Осадочные, магматические образования. Минералогия руд и околорудные изменения вмещающих пород. Условия образования ртутного оруденения.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 08.01.2014Оценка месторождения. Горно-геологическая и экономическая характеристика рудного месторождения. Расчет себестоимости конечной продукции горного производства. Расчет экономического ущерба от потерь и разубоживания руды при разработке месторождения.
курсовая работа [59,4 K], добавлен 14.08.2008Анализ геолого-геохимической изученности Узбекистана, состояние золотого промысла. Разработка классификации золоторудных и золотосодержащих месторождений, основанной на рациональном комплексировании рудно-формационных и геолого-промышленных принципов.
автореферат [2,2 M], добавлен 13.06.2015Характеристика месторождений магматогенной серии, классификация основных групп. Что представляют собой магматические месторождения. Описание пегматитовых, карбонатитовых, скарновых, гидротермальных месторождений, гипотезы происхождения, свойства породы.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 19.03.2011Физико-географические условия, климат и метеоусловия района расположения месторождения. Радиационная обстановка. Инженерно-геологические условия района работ, характер оруденения месторождения. Уровни загрязнения почвенного покрова вредными веществами.
курсовая работа [140,8 K], добавлен 16.05.2010Характеристика Малодегярского месторождения Свердловской области, форма и мощность рудного тела. Разработка мероприятий по развитию карьера на территории месторождения. Маркшейдерское обеспечение проходки траншеи. Планирование вскрышных и добычных работ.
отчет по практике [174,7 K], добавлен 24.05.2015Осадочные и вулканогенно-осадочные месторождения. Вулканогенные и осадочные компоненты полезных ископаемых. Размещение колчеданных месторождений на Урале. Волковское медно-титаномагнетитовое месторождение. Процесс формирования осадочных бентонитов.
контрольная работа [64,1 K], добавлен 06.05.2013Условия образования горючих сланцев. Сланценосные формации, палеогеографические условия их проявления. Промышленное значение минеральной части сланцев, выбор оптимального теплового режима их термической переработки. Зольный остаток от сжигания сланцев.
курсовая работа [688,6 K], добавлен 19.09.2013Описание россыпных месторождений золота, их геологическая схема, предпосылки и признаки оруденения. Анализ преимуществ и недостатков применения различных методов поиска месторождений. Принципы подсчёта запасов по результатам запроектированных работ.
курсовая работа [705,2 K], добавлен 14.12.2010Приуроченность месторождений к структурным элементам земной коры. Промышленные типы месторождений. Технологические свойства руд месторождений золота. Методика разведки и плотности разведочных сетей. Подготовка месторождения для промышленного освоения.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.06.2011История развития казахстанской золотодобывающей промышленности. Анализ зарубежного опыта разработки золоторудных месторождений на коммерческой основе на примере Австралии. Разработка месторождений золота в современной России, развитие старательного дела.
реферат [25,8 K], добавлен 11.10.2011Выбор способа вскрытия карьерного поля. Особенности карьеров, разрабатывающих наклонные месторождения глубинного типа. Предполагаемая схема добычи руды. Способ подготовки горных пород к выемке. Ликвидация негативных последствий ведения горных работ.
курсовая работа [165,9 K], добавлен 23.06.2011Особенности картирования топоморфных свойств пирита золоторудных месторождений. Термобарогеохимические исследования минералов. Методы изучения их пространственно-временных взаимоотношений. Проведение полевых наблюдений при минералогическом картировании.
презентация [1,4 M], добавлен 30.10.2013Оценка промышленного значения пластов. Принципиальная схема опробователя пласта типа ОПО. Приток пластового флюида из пласта в баллон. Схема компоновки испытателя пласта на трубах с опорой на забой. Определение пластового давления. Каротажные подъемники.
контрольная работа [2,5 M], добавлен 04.01.2009Расчёт технологических показателей разработки однородного пласта с использованием модели непоршневого вытеснения. Определение общей депрессии забойного давления при изменяющемся фронте вытеснения. Расчет текущей нефтеотдачи месторождения по группам.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 20.04.2016Стратиграфический разрез месторождения. Физико-литологическая характеристика пласта. Коллекторские свойства пород. Физико-химическая характеристика нефти, газа и конденсата. Построение цифровой геологической модели. Моделирование свойств коллектора.
дипломная работа [561,0 K], добавлен 16.10.2013Характеристика Ельниковского месторождения, физико-химические параметры добываемой нефти. Механизм образования асфальто-смолистых и парафиновых отложений. Технология химического метода. Оценка безопасности и экологичности разрабатываемого проекта.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 11.03.2012Выбор и характеристика системы разработки месторождения. Определение высоты этажа и эксплуатационных запасов рудной массы в блоке. Подготовка основного (откаточного) горизонта. Вскрытие шахтного поля. Экономическая оценка проектирования рудника.
курсовая работа [396,0 K], добавлен 11.04.2012Выбор способа вскрытия месторождения (шахтного поля). Определение производственной мощности и срока существования рудника. Расчет сечений вскрывающих выработок, вентиляции и скорости движения воздуха. Анализ капитальных затрат на строительство рудника.
контрольная работа [142,7 K], добавлен 05.12.2012