Инд. авторы: Боровиков А.А., Бульбак Т.А., Борисенко А.С., Рагозин А.Л., Палесский С.В.
Заглавие: Поведение рудных элементов в окисленных хлоридных и карбонатно-хлоридно-сульфатных гетерофазных флюидах cu-mo(au)-порфировых месторождений ( по экспериментальным данным)
Библ. ссылка: Боровиков А.А., Бульбак Т.А., Борисенко А.С., Рагозин А.Л., Палесский С.В. Поведение рудных элементов в окисленных хлоридных и карбонатно-хлоридно-сульфатных гетерофазных флюидах cu-mo(au)-порфировых месторождений ( по экспериментальным данным) // Геология и геофизика. - 2015. - Т.56. - № 3. - С.557-570. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы: DOI: 10.15372/GiG20150305; РИНЦ: 23205348;
Реферат: rus: Совмещение в пространстве и близость времени образования Cu-Mo-порфировой магматогенной и эпитермальной золоторудной минерализации объясняется наличием генетической связи между процессами образования магматогенного порфирового и эпитермального оруденения. Одной из причин этой генетической связи может быть генерация порфировой рудно-магматической системой металлоносных флюидов, характеризующихся различной геохимической специализацией, при участии которых формируются магматогенные Cu-Mo-(Au)-порфировые и ассоциированные с ними золоторудные эпитермальные месторождения. Методом синтеза флюидных включений в кварце проведено экспериментальное изучение поведения Cu, Mo, W, Sn, Au, As, Sb, Te, Ag, Bi в гетерофазных флюидах, по составу и агрегатному состоянию близких к природным рудообразующим флюидам Cu-Mo-(Au)-порфировых месторождений. Установлено, что при температуре 700 °С понижение давления от 117 до 106 МПа приводит к значительному обогащению газовой фазы гетерофазного хлоридного флюида Au, As, Sb и Bi. Для карбонатно-хлоридно-сульфатных флюидов выявлено гетерофазное состояние при температуре 600 °С и давлении 100-90 МПа, характеризующее равновесие жидкая высококонцентрированная карбонатно-сульфатная фаза-жидкая хлоридная фаза-малоплотная газовая фаза. Понижение давления гетерофазного карбонатно-хлоридно-сульфатного флюида приводит к заметному обогащению его хлоридной фазы Cu, Mo, Fe, W, Ag, Sn, Sb и Zn относительно карбонатно-сульфатной фазы. Процессы перераспределения рудных элементов между отдельными фазами гетерофазных флюидов могут рассматриваться как модель генерации металлоносных хлоридных флюидов, которая реализуется в природных условиях при формировании Cu-Mo(Au)-порфировых месторождений, а также генерации газообразных флюидов, поставляющих Au, Te, As и другие рудные элементы к месту образования эпитермальной Au-Cu и Au-Ag минерализации.
eng: The spatial coexistence and synchronous formation of magmatogene porphyry Cu-Mo mineralization and epithermal gold mineralization are due to the genetic relationship between their formation processes. This relationship might be due to the generation of metal-bearing fluids of different geochemical compositions by the porphyry ore-magmatic system, which then participate in the formation of magmatogene porphyry Cu-Mo(Au) and associated epithermal gold deposits. Synthesis of fluid inclusions in quartz was performed for experimental study of the behavior of Cu, Mo, W, Sn, Au, As, Sb, Te, Ag, and Bi in heterophase fluids similar in composition and aggregate state to natural ore-forming fluids of porphyry Cu-Mo(Au) deposits. We have established that at 700 ºC, a pressure decrease from 117 to 106 MPa leads to a significant enrichment of the gas phase of heterophase chloride fluid with Au, As, Sb, and Bi. The heterophase state of carbonate-chloride-sulfate fluids is observed at 600 ºC and 100-90 MPa. It characterizes the highly concentrated liquid carbonate-sulfide phase-liquid chloride phase-low-density gas phase equilibrium. A decrease in the pressure of heterophase carbonate-chloride-sulfate fluid leads to a noticeable enrichment of its chloride phase with Cu, Mo, Fe, W, Ag, Sn, Sb, and Zn relative to the carbonate-sulfate phase. The processes of redistribution of ore elements between the phases of heterophase fluids can be considered a model of generation of metal-bearing chloride fluids, which occurs in nature during the formation of porphyry Cu-Mo(Au) deposits, as well as a model of generation of gas fluids supplying Au, Te, As, and other ore elements to the place of formation of epithermal Au-Cu and Au-Ag mineralization.
Ключевые слова: Синтетические флюидные включения; ore deposits; Synthetic fluid inclusions; ore formation; рудообразование; рудные месторождения;
Издано: 2015
Физ. характеристика: с.557-570
Цитирование: 1. Балицкий В.С. Механизмы образования и морфогенетические типы флюидных включений в кристаллах синтетических минералов // Материалы XIII Международной конференции по термобарогеохимии и IV симпозиума APIFIS. ИГЕМ, 2008, т. 2, с. 261-264. 2. Берзина А.П., Берзина А.Н., Гимон В.О., Крымский Р.Ш., Ларионов А.Н., Николаева И.В., Серов П.А. Шахтаминская Mo-порфировая рудно-магматическая система (Восточное Забайкалье): возраст, источники, генетические особенности // Геология и геофизика, 2013, т. 54 (6), с. 764-786. 3. Борисенко А.С. Изучение солевого состава растворов газово-жидких включений в минералах методом криометрии // Геология и геофизика, 1977 (8), с. 16-27. 4. Борисенко А.С., Боровиков А.А., Житова Л.М., Павлова Г.Г. Состав магматогенных флюидов, факторы их геохимической специализации и металлоносности // Геология и геофизика, 2006, т. 47 (12), с. 1308-1325. 5. Борисенко А.С., Боровиков А.А., Васюкова Е.А., Павлова Г.Г., Рагозин А.Л., Прокопьев И.Р., Владыкин Н.В. Окисленные магматогенные флюиды, металлоносность и роль в рудообразовании // Геология и геофизика, 2011, т. 52 (1), с. 182-206. 6. Боровиков А.А., Бульбак Т.А., Борисенко А.С., Палесский С.В. Поведение Au, Sb, Te, As и Bi в гетерофазных хлоридных окисленных флюидах при 700 °C в диапазоне давлений 109-124 МПа (по данным изучения синтетических включений) // ДАН, 2011, т. 437, № 1, с. 81-84. 7. Боровиков А.А., Дашкевич Е.Г., Борисенко А.С., Гаськов И.В., Наумов В.Б. Металлоносные магматические флюиды Рябиновского щелочного массива (Центральный Алдан) // XV Всероссийская конференция по термобарогеохимии (Москва, ИГЕМ РАН, 18-20 сентября 2012 г.): Материалы конференции. М., Изд-во ИГЕМ РАН, 2012, с. 19-20. 8. Валяшко В.М. Гидротермальные равновесия, явления расслаивания и гетерогенизация сверхкритических флюидов // Современные проблемы общей и неорганической химии: Сборник трудов 2-й Международной конференции, Москва, 19-21 мая, 2009. М., Изд-во ИОНХ РАН, 2009, с. 491-500. 9. Валяшко В.М., Урусова М.А. Гетерогенизация сверхкритических флюидов и нонвариантные критические равновесия в тройных смесях с одним летучим (на примере водно-солевых систем) // Сверхкритические флюиды: теория и практика, 2010, № 2, с. 28-44. 10. Дашкевич Е.Г., Боровиков А.А., Борисенко А.С., Гаськов И.В. Состав высококонцентрированных флюидных включений в кварце из рудных жил Самолазовского месторождения (Центральный Алдан) // XV Всероссийская конференция по термобарогеохимии (Москва, ИГЕМ РАН, 18-20 сентября 2012 г.): Материалы конференции. М., Изд-во ИГЕМ РАН, 2012, с. 31-32. 11. Ермаков Н.П. Геохимические системы включений в минералах. М., Недра, 1972, 376 с. 12. Ишков Ю.М., Рейф Ф.Г. Лазерно-спектральный анализ включений рудоносных флюидов в минералах / Ред. Н.В. Арнаутов. Новосибирск, Наука, 1990, 93 с. 13. Коваленкер В.А., Борисенко А.С., Прокофьев В.Ю., Сотников В.И., Боровиков А.А., Плотинская О.Ю. Золотоносные порфирово-эпитермальные рудообразующие системы: особенности минералогии руд, флюидный режим, факторы крупномасштабного концентрирования золота // Актуальные проблемы рудообразования и металлогении: Тез. докл. Межд. совещ., Новосибирск, 10-12 апреля 2006 г. Новосибирск, Академическое изд-во «Гео», 2006, с. 103-104. 14. Котельникова З.А. Метод синтетических флюидных включений // Материалы XIII Международной конференции по термобарогеохимии и IV сипозиума APIFIS. М., Изд-во ИГЕМ, 2008, т. 2, с. 265-268. 15. Наумов В.Б., Коваленкер В.А., Мызников И.К., Салазкин А.Н., Миронова О.Ф., Савельева Н. И. Высокобарические флюиды гидротермальных жил Рябиновского щелочного массива (Центральный Алдан) // Докл. РАН, 1995, т. 343, № 1, с. 99-102. 16. Наумов В.Б., Каменецкий В.С., Томас Р., Кононкова Н.Н., Рыженко Б.Н. Включения силикатных и сульфатных расплавов в хромдиопсиде Инаглинского месторождения (Якутия, Россия) // Геохимия, 2008, № 6, с. 603-614. 17. Панина Л.И., Моторина И.В. Жидкостная несмесимость глубинных магм и зарождение карбонатитовых расплавов // Геохимия, 2008, № 5, с. 487-504. 18. Прокофьев В.Ю., Воробьев Е.И. Р-Т-условия образования стронций-бариевых карбонатитов, чароитовых пород и торголитов Мурунского щелочного массива (Восточная Сибирь) // Геохимия, 1991, № 10, с. 1444-1452. 19. Рёддер Э. Флюидные включения в минералах. Т. 1. Природа включений и методы их исследования / Ред. Л.С. Бородин. М., Мир, 1987, 557 с. 20. Сотников В.И. Медно-молибден-порфировая рудная формация: природа, проблема объема и границ // Геология и геофизика, 2006, т. 47 (3), с. 355-363. 21. Сотников В.И., Берзина А.П., Никитина Е.И., Проскуряков А.А., Скуридин В.А. Медно-молибденовая рудная формация (на примере Сибири и сопредельных регионов) // Труды ИГиГ СО АН СССР: Вып. 319. Новосибирск, Наука, 1977, с. 423. 22. Справочник экспериментальных данных по растворимости солевых систем. Двухкомпонентные системы, элементы I группы и их соединения / А.Б. Здановский, Е.Ф. Соловьева, Л.Л. Эзрохи, Е.И. Ляховская. Л., Госхимиздат, 1961, т. III, с. 1275-2224. 23. Справочник по растворимости. Т. 3. Тройные и многокомпонентные системы, образованные неорганическими веществами. Л., Наука, 1970, 1220 с. 24. Audétat A., Pettke T. The magmatic-hydrothermal evolution of two barren granites: а melt and fluid inclusion study of the Rito del Medio and Canada Pinabete plutons in northern New Mexico (USA) // Geochim. Cosmochim. Acta, 2003, v. 67, p. 97-121. 25. Audétat A., Günther D., Heinrich C.A. Formation of a magmatic-hydrothermal ore deposit: insights with LA-ICP-MS analysis of fluid inclusions // Science, 1998, v. 279, (5359), p. 2091-2094. 26. Günther D., Heinrich C.A. Enhanced sensitivity in laser ablation ICP-mass-spectrometry using helium-argon mixtures as aerosol carrier // J. Anal. Atom. Spect., 1999, v. 14, p. 1363-1368. 27. Günther D., Frischknecht R., Heinrich C.A., Kahlert H.-J. Capabilities of an argon fluoride 193 nm Excimer laser for laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry microanalysis of geological materials // J. Anal. Atom. Spect., 1997, v. 12, p. 939-944. 28. Günther D., Audétat A., Frischknecht R., Heinrich C.A. Quantitative analysis of major, minor and trace elements in fluid inclusions using laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICPMS) // J. Anal. Atom. Spect., 1998, v. 13, p. 263-270. 29. Hanley J.J., Mungall J.E., Spooner E.T.C. Fluid and melt inclusion evidence for platinum-group element transport by high salinity fluids and halide melts below the J-M reef, Stillwater Complex, Montana, U.S.A. // Extended abstracts of the X International Platinum Symposium. Oulu, Finland, 2005, p. 94-97. 30. Heinrich C.A., Ryan C.G., Mernagh T.P., Eadington P.J. Segregation of ore metals between magmatic brine and vapor: A fluid inclusion study using PIXE microanalysis // Econ. Geol., 1992, v. 87, p. 1566-1583. 31. Heinrich C.A., Günther D., Audétat A., Ulrich T., Frischknecht R. Metal fractionation between magmatic brine and vapor, determined by microanalysis of fluid inclusions // Geology, 1999, v. 27, p. 755-758. 32. Heinrich C.A., Pettke T., Halter W.E., Aigner-Torres M., Audétat A., Günther D., Hattendorf B., Bleiner D., Guillong M., Horn I. Quantitative multi-element analysis of minerals, fluid and melt inclusions by laser-ablation inductively-coupled-plasma mass-spectrometry // Geochim. Cosmochim. Acta, 2003, v. 67, p. 3473-3497. 33. Heinrich C.A., Driesner T., Stefánsson A., Seward T.M. Magmatic vapor contraction and the transport of gold from the porphyry environment to epithermal ore deposits // Geology, 2004, v. 32, № 9, p. 761-764. 34. Klemm L.M., Pettke T., Heinrich C.A., Campos E. Hydrothermal evolution of the El Teniente deposit, Chile: porphyry Cu-Mo ore deposition from low-salinity magmatic fluids // Econ. Geol., 2007, v. 102, p. 1021-1045. 35. Landtwing M.R., Pettke T., Halter W.E., Heinrich C.A., Redmond P.B., Einaudi M.T., Kunze K. Copper deposition during quartz dissolution by cooling magmatic-hydrothermal fluids: The Bingham porphyry // Earth Planet. Sci. Lett., 2005, v. 245, p. 229-243. 36. Longerich H.P., Jackson S.E., Günther D. Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometric transient signal data acquisition and analyte concentration calculation // J. Anal. At. Spectrom., 1996, v. 11, № 9, p. 899-904. 37. Rusk B., Reed M.H., Dilles J.H., Klemm L. Compositions of magmatic-hydrothermal fluids determined by LA-ICP-MS of fluid inclusions from the porphyry copper-molybdenum deposit at Butte, Montana // Chem. Geol., 2004, v. 210, p. 173-199. 38. Sourirajan S., Kennedy G.C. The system H2O-NaCl at elevated temperatures and pressures // Amer. J. Sci., 1962, v. 260, p. 115-141. 39. Ulrich T., Günter D., Heinrich C.A. Gold concentrations of magmatic brines and the metal budget of porphyry copper deposits // Nature, 1999, v. 388, p. 676-679. 40. Ulrich T., Günther D., Heinrich C.A. The evolution of a porphyry Cu-Au deposit, based on LA-ICP-MS analysis of fluid inclusions: Bajo de la Alumbrera, Argentina // Econ. Geol., 2001, v. 96, p. 1743-1774. 41. Valyashko V.M. Aqueous systems at elevated temperatures and pressures. Physical chemistry in water, steam and hydrothermal solutions. London, Elsevier Acad. Press, 2004, p. 597. 42. Williams-Jones A.E., Heinrich C.A. Vapor transport of metals and the formation of magmatic-hydrothermal ore deposits // Econ. Geol., 2005, v. 100, № 7, p. 1287-1312.