Инд. авторы:	Гаськова О.Л., Редин Ю.О., Неволько П.А., Колпакова М.Н, Наймушина О.С
Заглавие:	Физико-химическое моделирование высокотемпературных стадий отложения золота лугоканского месторождения (восточное забайкалье)
Библ. ссылка:	Гаськова О.Л., Редин Ю.О., Неволько П.А., Колпакова М.Н, Наймушина О.С Физико-химическое моделирование высокотемпературных стадий отложения золота лугоканского месторождения (восточное забайкалье) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2018. - Т.329. - № 10. - С.57-66. - ISSN 2500-1019. - EISSN 2413-1830.
Внешние системы:	РИНЦ: 36434888;
Реферат:	rus: Лугоканское золоторудное месторождение длительное время изучалось многими исследователями. С учетом продолжающихся в Восточном Забайкалье поисково-разведочных работ в настоящее время востребованы современные данные по минералогогеохимическим особенностям руд, химическому составу самородного золота, сульфидных минералов и физико-химическим условиям их образования. Все эти обстоятельства определяют актуальность настоящего исследования. Целью является построение физико-химической модели формирования продуктивных высокотемпературных ассоциаций зонального оруденения Лугоканского месторождения рудного золота. Поскольку ранее методами термобарометрии были изучены флюидные включения в образцах кварца, ассоциирующих с минералами разных парагенетических ассоциаций, они послужили основой для создания количественной модели. Методы. С помощью пакета программ «HCh» (Шваров, 2008; Shvarov, 2015) было проведено термодинамическое моделирование устойчивости рудных ассоциаций при экспериментально определенных параметрах (Т-Р, состав газовой и солевой фаз) и выяснены возможные концентрации металлов и серы в рудогенерирующем флюиде, а также формы переноса элементов (комплексы) при эволюции системы со снижением температуры и солености флюидов. Использовалась термодинамическая база данных UNITHERM, дополненная константами для ряда минералов, в частности для теннантита и тетраэдрита. Граничные условия для моделирования определены на основании результатов изучения флюидных включений. Результаты. Модельные флюиды представляют собой сложные восстановленные многокомпонентные системы, транспортирующие широкий круг сидерофильных (Fe, Au, Mo), халькофильных (S, As, Cu, Pb, Zn) и литофильных элементов (Na, Cl, Al, Si и др.). Высокотемпературные флюиды при 500 °С, малосульфидные в предположении равновесия с молибденитом, шеелитом и кварцем, способны концентрировать до 4-10 моль/кг Н20 золота (8 г/т флюида). Это определяет их потенциальную золотоносность и со снижением температуры отложение золота на Au-As-Cu этапе (400 °С). Этот продуктивный этап характеризуют слабокислые, восстановленные и высокосульфидные растворы. Модельные расчеты свидетельствуют о высоких концентрациях в них Fe, As, Cu, что в свою очередь приводит к формированию среднетемпературных ассоциаций галенит, теннантит-тетраэдрит (300 °С). При понижении температуры до 200 °С и росте окислительного потенциала флюиды сбрасывали золото вместе с висмут-содержащими минералами, однако требуется следующий этап уточнения модели после согласования термодинамических данных для сложных минералов Bi, Te, Pb и Sb. Выводы. Согласно результатам моделирования, флюиды высокотемпературного этапа Au-As-Cu являются слабокислыми, восстановленными и высокосульфидными. Характерно присутствие металлов, серы и мышьяка в низших степенях окисления, что является непременным условием их высокой миграционной способности. Содержание золота в растворе в виде AuHS0 и Au(HS)2-находится на уровне 10-6 моль/кг Н2О. Охлаждение флюидов этого этапа приводит к отложению теннантита и тетраэдрита вместе с галенитом, при этом они остаются слабокислыми, менее сульфидными, по отношению к золоту этот этап низкопродуктивный. Предполагается, что появление самородного золота на следующем этапе Au-Pb-Bi при 200 °С происходит при реакционном взаимодействии растворов с ранее отложенными Au-содержащими ассоциациями, поскольку сами они не способны привнести в область рудоотложения значимые количества золота (содержат около 10-9 моль/кг Н2О). eng: The relevance of the study is caused by the need in up-to-date data on mineralogical and geochemical features of ores, chemical composition of native gold, sulfide minerals and physicochemical conditions of the Lugokanskoe gold deposit formation. It is possible to get this information due to the ongoing exploration work in Eastern Transbaikalia region. The main aim of the research is to develop thermodynamic model that simulates the formation conditions of three types of ore-forming stages of the Lugokanskoe gold deposit. The P-T-X-parameters of these ore-forming stages were determined using fluid inclusion thermobarometry. Based on these data we carried out the calculations. Methods. The calculations were carried out using the «HCh» software within a complex geochemical multicomponent system. Several scenarios of formation of gold-mineralization were considered and the possible concentrations of metals and sulfur in the ore-generating fluid, as well as the species of elements (complexes) during the evolution of the system with a decrease in the temperature and salinity of the fluids are elucidated. The thermodynamic database UNITHERM was used, supplemented for a number of reference data for minerals. Results. The fluids under consideration are complex reduced multicomponent systems transporting a wide range of siderophile (Fe, Au, Mo), chalcophile (S, As, Cu, Pb, Zn) and lithophile elements (Na, Cl, Al, Si, etc.). High-temperature fluids at 500 °C, low-sulfide on the assumption of equilibrium with molybdenite, scheelite and quartz, are able to concentrate up to 4-10- mol/kg H2O of gold (8 g/ton of fluid). This determines deposition of a significant amount of gold at the Au-As-Cu stage at 400 °C with a decrease in temperature and H2S increase. This productive stage is characterized by weakly acidic, reduced and highly sulfide solutions. Model calculations indicate high concentrations of Fe, As, and Cu in them, that results in its turn in formation of mid-temperature galena, tennantite-tetrahedrite (300 °C) associations. At 200 °C, when the oxidative potential was increased, the fluids were discharged with gold together with bismuth-containing minerals. The next stage of the model improvement is required after the thermodynamic data adjustment for the Bi, Te, Pb, and Sb minerals.
Ключевые слова:	physicochemical modeling; thermobarogeochemical parameters; gold; Lugokanskoe deposit; программный комплекс HCh; физико-химическое моделирование; термобарогеохимические параметры; золото; Лугоканское месторождение; HCh code;
Издано:	2018
Физ. характеристика:	с.57-66
Цитирование:	1. Наумов В.Б., Дорофеева В.А., Миронова О.Ф. Физико-химические параметры формирования гидротермальных месторождений по данным исследований флюидных включений. II. Месторождения золота, серебра, свинца и цинка // Геохимия. - 2014. - № 6. - С. 483-506. 2. Прокофьев В.Ю., Наумов В.Б., Миронова О.Ф. Физико-химические параметры и геохимические особенности флюидов докембрийских золоторудных месторождений // Геохимия. -2017. - № 12. - С. 1069-1087. 3. Physicochemical models of formation of gold silver mineralization at the Rogovik deposit (Northeastern Russia) / T.V. Zhura vkova, G.A. Palyanova, K.V. Chudnenko, R.G. Kravtsova, I.R. Prokopyev, A.S. Makshakov, A.S. Borisenko // Ore Geology Review. - 2017. - V. 91. - P. 1-20. 4. Компьютерное термодинамическое моделирование переноса и отложения сурьмы и золота при формировании Au-Sb месторождений / А.А. Оболенский, Л.В. Гущина, А.С. Борисенко, А.А. Боровиков, П. А. Неволько // Геология и геофизика. -2009. - Т. 50. - № 11. - С. 1227-1245. 5. Шварцев С.Л., Дутова Е.М. Гидрогеохимия и мобилизация золота в зоне гипергенеза (Кузнецкий Алатау, Россия) // Геология рудных месторождений. - 2001. - Т. 43. - № 3. - С. 252-261. 6. Плюснина Л.П., Лихойдов Г.Г., Кузьмина Т.В. Золото и флюидный режим лиственитизации // Литосфера. - 2009. - № 5. - С.85-90. 7. Мурзин В.В., Шанина С.Н. Физико-химические условия формирования золотосодержащих магнетит-хлорит-карбонатных пород в Карабашском массиве гипербазитов (Южный Урал) // Литосфера. - 2017. - Т. 17. - № 6. - С. 110-117. 8. Редин Ю.О. Золоторудная минерализация Лугоканского рудного узла (Восточное Забайкалье): Минеральные ассоциации, возраст, эндогенная зональность: дис. канд.. наук. - Новосибирск, 2015. - 124 с. 9. Спиридонов А.М., Зорина Л.Д., Китаев Н.А. Золотоносные рудно-магматические системы Забайкалья. - Новосибирск: Академическое издательство «ГЕО», 2006. - 291 с. 10. Минеральные ассоциации и зональность определения Лугоканского рудного узла (Восточное Забайкалье) / Ю.О. Редин, Ю.А. Калинин, П.А. Неволько, М.В. Кириллов, В.В. Колпаков // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. - 2014. -Т. 18. - № 2. - С. 83-93. 11. Редин Ю.О., Редина А.А. Первые данные об условиях формирования золотого оруденения Лугоканского месторождения (Восточное Забайкалье) // Материалы XVII всероссийской конференции по термобарогеохими. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2016. - С. 126-128. 12. Reed M.H. Calculation of multicomponent chemical equilibria and reaction processes in systems involving minerals, gases and an aqueous phase // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1982. -V. 46. - P. 513-528. 13. Reed M.H. Calculation of simultaneous chemical equilibria in aqueous-mineral-gas systems and its application to modeling hydrothermal processes. Techniques in hydrothermal ore deposits geology // Econ. Geol. - 1998. - V. 10. - P. 109-124. 14. Redin Yu.O., Dultsev V.F., Nevolko P.A. Gold-bismuth mineralization of the Lugokan ore field (Eastern Transbaikalia): Age, mineral composition and relationship with magmatism // Ore Geology Reviews. - 2015. - V.70. - P. 228-240. 15. Шваров Ю.В. HCh: Новые возможности термодинамического моделирования геохимических систем, предоставляемые Windows // Геохимия. - 2008. - № 8. - C. 898-903. 16. Shvarov Y.V. A suite of programs, OptimA, OptimB, OptimC, and OptimS compatible with the Unitherm database, for deriving the thermodynamic properties of aqueous species from solubility, potentiometry and spectroscopy measurements // Appl. Geochem. - 2015. - V. 55. - № 4. - P. 17-27. 17. Seal R.R., Essene E.J., Kelly W.C. Tetrahedrite and tennantite; evaluation of thermodynamic data and phase equilibria // Canadian Mineralogist. - 1990. - V. 28. - P. 725-738. 18. Gold speciation and transport in geological fluids: insights from experiments and physical-chemical modelling / G.S. Pokrovski, N.N. Akinfiev, A.Y. Borisova, A.V. Zotov, K. Kouzmanov. -London: Geological Society, 2014. - Special Publications. -V. 402. - P. 9-70. DOI: 10.1144/SP402.4 19. Некрасов И.Я. Геохимия, минералогия и генезис золоторудных месторождений / отв. ред. Н.П. Лаверов. - М.: Наука, 1991. - 302 с. 20. Helgeson H.C., Kirkham D.H., Flowers G.C. Theoretical prediction of the thermodynamic behavior of aqueous electrolytes at high pressures and temperatures: IV. Calculation of activity coefficients, osmotic coefficients, abind apparent molal and standard and relative partial molal properties to 600 °C and 5 kb // American Journal of Science. - 1981. - V. 281 (10). - P. 1249-1516. 21. Einaudi M.T., Hedenquist J.W., Inan E.E. Sulfidatton state of fluids in active and extinct hydrothermal systems transitions from porphyry to epithermal environments. - Court Boulder, Colorado: Society of Economic Geologists, 2003. - Special Publication 10. - P. 285-313.