ИСТИНА

Формирование порфировых рудных месторождений, например месторождений меди, связывают с дегазацией остывающих магматических очагов (Рис.). Дегазация приводит к фильтрации к поверхности Земли магматического флюида, т.е. нагретого до сверхкритических температур насыщенного ценными металлами (Cu, Au) раствора соли (H2O+NaCl). На глубинах 1–2 км флюид смешивается с холодной водой, магматический газ конденсируется, а металлы накапливаются в линзе концентрированного раствора соли. Формирование линзы определяется фазовыми переходами, в частности испарением воды и выпадением на скелет породы твёрдой фазы соли (NaCl). Выпадение осадка приводит к закупорке порового пространства, поток раствора к поверхности перекрывается, приводя к образованию линзы [1]. Создана математическая модель неизотермической многофазной фильтрации смеси H2O+NaCl в условиях значительного изменения давления и температуры. Модель применяется в упрощенной осесимметричной постановке задачи о дегазации магматического очага, содержащей высокопроницаемую центральную область – канал вулкана, окружённый породами низкой проницаемости. Приток нагретого математического газа, который быстро поднимается по каналу к поверхности, моделируется точечным источником. Проведено параметрическое исследование влияния различных параметров на накопление раствора и металлов в линзе. Показано, что высокая проницаемость канала, низкая проницаемость окружающих пород и высокая концентрация соли в магматическом флюиде способствуют формированию более объёмных линз. При уменьшении температуры флюида (т.е. температуры в магматическом очаге) линза уменьшается и при пороговом значении T=Ta резко пропадает, не формируясь при T<Ta. Показано, что при T>Ta размеры линзы наиболее сильно зависят от проницаемости окружающих пород, определяющей интенсивность конвекции воды в приповерхностных областях системы. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (грант № 16-17-10199).