1. Наши модели показывают, что в
породах, вмещающих полиметаллические жилы,
происходит формирование и развитие ореолов
отложения и переотложения.
2. Модели подтвердили вывод, сделанный
при изучении реальных ореолов, что образование
ореолов отложения и переотложения
свидетельствует о несинхронности
(неодновременности) падения концентраций Zn, Pb и Cu,
гидротермальном растворе. В моделях установлено,
что закономерные изменения состава
гидротермального раствора до "безрудного
уровня" приводит к эволюции структуры ореола и
к разрастанию его мощности. Так, в большинстве
моделей на первых этапах развития образуются
ореолы отложения Zn, Pb и Cu, причем, содержания
элементов распределяются в такой же
последовательности, поскольку концентрация Zn
больше Pb, а Pb больше Cu. Раствор становится
безрудным по Zn, и в ореоле тут же начинается
преобразование раннего ореола отложения в ореол
переотложения. В это самое время Pb и Cu продолжают
накапливаться в ореолах отложения. В растворе
падает концентрация свинца, и в околожильном
пространстве начинает создаваться его ореол
переотложения и т.д.
Результаты моделирования согласуются
с установленным нами фактом о преимущественном
накоплении цинка в реальных ореолах (см. гл. 5).
Этому способствуют три обстоятельства: фоновое
содержание цинка в гранитах выше свинца и меди;
сфалерит имеет высокую растворимость и в
рудоносном растворе создаются высокие
концентрации цинка; цинк первым мобилизуется из
пород источника и первым начинает
переоткладываться в ореолах.
3. Моделирование показало, что градиент
температуры и химическое взаимодействие в
системе "раствор-порода" являются
основными факторами, регулирующими отложение
рудного вещества в ореоле.
Градиент температуры определяет общую
структуру будущего ореола, расположение и форму
отдельных максимумов содержаний в нем каждого из
металлов. Естественно, это происходит при
поступлении в систему эволюционирующего
гидротермального раствора. Если раствор будет
рудоносным по всем компонентам, то образуются
только ореолы отложения (так происходит в наших
моделях на первых этапах). Если раствор станет
безрудным сразу по всем компонентам, то начнут
развиваться ореолы переотложения всех
компонентов сразу, и смещение максимумов
содержаний элементов в ореоле будет происходить
одновременно или почти одновременно (зависит от
различий в растворимости). Одинаковое положение
(расстояние от жилы) максимумов Zn, Pb и Cu в реальных
ореолах встречается очень редко, хотя для этих
редких случаев можно ожидать именно резкого
изменения рудоносности растворов. Эволюция
состава рудоносного раствора приводит к
разновременному началу образования ореолов
переотложения для рудных элементов и разделению
максимумов их отложения в околожильном
пространстве, что является характерной чертой
реальных ореолов.
В представленных моделях мы выбрали
практически линейный профиль уменьшения
температуры в околожильном пространстве, хотя
такая ситуация не должна быть распространенной в
природе. Обычно эта зависимость близка к
экспоненциальной или осложнена
высокотемпературным плато вблизи трещинного
канала (показано на рисунках 6.32, 6.33). Однако, принципиальных отличий
в ореолообразовании это дать не должно.
Исключение составляет линейный масштаб
проявления эффектов отложения вещества в ореоле.
В наших моделях линейный масштаб является
условной величиной и как бы задается одинаковыми
массами породы в реакторах, хотя в обсуждении
методики моделирования отмечалось, что
закономерности изменения отношения порода/вода
могут иметь более сложный характер.
Роль вмещающих пород, как осадителя
рудного вещества наиболее наглядно проявляется
во всех моделях в первых реакторах области
ореолообразования, где всегда происходит
отложение рудного вещества (температура в жиле и
в первом реакторе ореола равны). Причиной этому
является резкая неравновесность трещинного
(жилообразующего) раствора и вмещающих пород. При
реакции в системе "раствор-порода"
происходит изменение многих характеристик
раствора, в том числе и кислотности (растворы
становятся более щелочными, пример на рисунке 6.38), которая обычно и
ответственна за осаждение рудного вещества. В
следующих реакторах основным фактором
ореолообразования является, главным образом,
падение температуры.
По данным двух моделей ZRW1-1 и ZRW2-1 можно
проанализировать воздействие изменения
отношения порода/вода на ореолообразование (в
первой - 100 г породы в каждом реакторе, во второй
- 10 г, а температуры одинаковые). При уменьшении
количества породы в реакторах получаем
интенсивные и продвинутые на "большое
расстояние" от жилы ореолы переотложения для
всех рудных элементов (см. рис.6.45, 6.47). При большей массе породы ореолы
развиваются "медленнее" (см. рис.6.42).
Связано это, в основном, с различиями в изменении
кислотности. На рисунке 6.49 были
сопоставлены между собой pH растворов в реакторах
моделей ZRW1-1 и ZRW2-1 на 10-ой и 20-ой волнах процесса
ореолообразования. Растворы кислее (модели ZRW2-1),
реакции растворения рудных минералов и их
отложения при падении температуры происходят
"быстрее". Изменение pH - следствие
изменения буферной ассоциации алюмосиликатных
минералов (на 20-ой волне в ZRW1-1 Кв+Мс+Мк в реакторах
с 1 по11, в ZRW2-1 Кв+Мс+Хл на том же интервале)
4. В
изотермических условиях (модель ZRW4-1) могут
образовываться достаточно интенсивные и
узколокализованные в призальбандовой области
ореолы отложения (Zn и Pb, см. рис.6.51)
за счет реакции "раствор-порода". Однако, с
началом поступления в область образования
ореола безрудных растворов, эти ореолы отложения
энергично переоткладываются, а их вещество как
бы рассеивается, не образуя интенсивных
максимумов, и затем выносится в интервалы,
удаленные от трещинного канала. Вся околожильная
область начинает при этом работать как хорошо
изученная нами зона мобилизации металлов, а
"скорость" такого преобразования ореолов
определяется уровнем температуры. По
результатам этой модели легко представить, что
будет происходить при резком снижении
температуры после интервала с изотермическими условиями. Именно
на этом месте начнут отлагаться основные массы
рудного вещества, и образуются интенсивные
максимумы содержаний. Если такое снижение
температуры происходит на узком интервале
пространства, то можно ожидать, что все рудные
элементы будет иметь максимумы переотложения на
одинаковом расстоянии от жилы вне зависимости от
эволюции состава рудоносного раствора (на узком
интервале падения температуры максимумы
содержаний элементов, конечно, разделятся, но
пространственно будут расположены практически
на одном расстоянии от жилы). Это второй вариант
объяснения возможности пространственного
совмещения максимумов переотложения рудных
элементов.
Изотермические ореолы распределения
рудных элементов похожи на ореолы выщелачивания,
но в первых - в околожильном пространстве порода
сильно изменяется (см. рис.6.53 и др.),
а во втором случае - практически не изменяется
(см. рис.6.55).
5. Наши
геохимические исследования показали, что в
ореолах обычно преобладает цинк, а в жилах
преобладание Zn над Pb или Pb над Zn равновероятно
(см. гл. 5, рис.5.10). В полученных
моделях можно увидеть возможности реализации
этих ситуаций. Например, в модели ZRW1-3 (см. рис.6.44): в жиле преобладает Pb
(соотношение Pb>Cu>>Zn), а в ореоле - Zn
(соотношение Zn>Pb>>Cu). Можно найти и примеры обратных
соотношений. Так, в модели ZLW1-1 (рис.
6.37) или ZLW1-3 (см. рис.6.41) в жиле
преобладает Zn, а в ореоле наиболее интенсивный
максимум имеет Pb (А-тип распределения).
Реализованы в расчетах случаи и
другого плана. В модели ZRW1-1 (см. рис.6.42)
в жиле практически отсутствует рудное вещество
(из-за реакционного механизма развития жилы), а
рядом сильный ореол с высокими содержаниями Zn и
Pb. Такого типа ситуации встречаются и в реальных
обстановках. Например, разрезы 5 и 7 около жилы
Вертикальной (VII горизонт, Холст). Жила
представляет собой рудный шов с содержаниями
свинца и цинка на уровне 0.0n%, а в ореоле
содержания на порядок больше.
6. В большинстве
моделей получены реалистичные соотношения
минералов в измененных околожильных породах.
Например, в моделях ZRW1-3 и ZLW1-3 получено развитие
кварц-серицитовых с хлоритом новообразований,
которые очень распространены на изученных
месторождениях и имеют такие же соотношения
основных минералов (до 60% кварца и до 30% серицита, см. рис.6.41). Однако, околожильная
калишпатизация, полученная в ряде моделей при
высоких температурах (модели ZRW1-1 и ZRW4-1, см. рис.6.51), нехарактерна для
исследуемых месторождений. Возможно, это говорит
о том, что более реалистичны те результаты
моделирования, в которых принята такая же
высокая температура, но в реакторах, имитирующих
ореолообразование, берется не 100 г породы: а 10 г. В
этом случае околожильные изменения дают
нормальный кварц-мусковит-хлоритовый состав (см. рис.6.46). Вполне вероятно, этот
результат является независимым указанием на то,
что в ближних к жиле реакторах должны быть
меньшие значения отношений порода/вода, чем в
реакторах, удаленных от жилы. Именно о таком
характере изменения отношений порода/вода мы
говорили при описании и обсуждении методик
моделирования в области ореолообразования (см. раздел 6.3.1, рис.6.33).
7. Модель формирования ореолов
выщелачивания построена только одна, поскольку
процессы, происходящие в областях их развития,
хорошо изучены при исследовании области
мобилизации рудных компонентов (см. раздел
6.1). Результаты модели FM1 хорошо согласуются с
геохимическими данными по нашим объектам: вблизи
рудных жильных тел вмещающие породы
претерпевают минимальные изменения (см. рис.6.53), около жилы могут
создаваться слабые положительные (до 2-3 кларков)
и отрицательные аномалии рудных элементов
(которые характерны для Zn; можно сравнить рисунки
6.54 и 5.12).
|
