ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Фундаментальная проблема - физико-химические параметры, источники вещества, механизмы и процессы гидротермального рудообразования. Конкретная задача в рамках проблемы - реконструкция источников рудных компонентов и флюида, физико-химических параметров, механизмов накопления и разделения элементов при формировании рудных тел и ореолов жильных полиметаллических, колчеданных и золоторудных гидротермальных месторождений на основе развития методов равновесно-динамического моделирования и геохимических исследований. Основой проекта является развитие программного обеспечения для моделирования геохимических процессов на ЭВМ, разработка методик моделирования, построение и исследование количественных равновесно-динамических моделей гидротермального рудообразования. Исследования опираются на обширную геолого-геохимическую информацию, в том числе на собственные оригинальные данные по полиметаллическим жильным месторождениям и золоторудным объектам Северной Осетии, где группа постоянно проводит полевые работы, задачи которых во многом определяются результатами моделирования.
В 2011-2013 гг. проведены полевые работы в Садонском рудном районе (Сев.Осетия). На жильном Pb-Zn месторождении Джими (шт. 49) дополнительно опробованы 4 разреза через рудные тела зоны Цагарсар и околожильные породы. Опробованы граниты садонского типа для уточнения возраста этих пород (8 км разрез, шаг опробования 300-900 м). Материалы полевых работ явились основой получения новых данных для характеристики процессов жильного полиметаллического рудообразования. Впервые Rb-Sr методом установлен возраст позднеорогенного комплекса гранитов садонского типа, который является вмещающей средой для большинства месторождений района (280.8±6.8 млн. лет). Сделан вывод, что источником вещества гранитов была зрелая континентальная кора, а исходным субстратом могли послужить породы аналогичные метаморфитам буронской свиты (PR3-PZ1). Для вулканогенных пород осетинской свиты, которые также вмещают Pb-Zn оруденение, установлено время формирования - 183.1±0.8 млн. лет. Уточнены данные по вертикальной зональности распределения Cd и Zn в рудах Джими (нижний горизонт, шт. 49, отношение Cd/Zn*1000 составляет 1.360.08; средний горизонт, шт. 47, равно 4.23±0.16; верхний, шт. 3, равно 7.0±0.3). Для месторождения Джими получены новые данные о закономерностях распределения РЗЭ по разрезам через рудные жилы и во вмещающих породах, которые позволяют считать, что источником вещественного состава жильных полиметаллических руд являются палеозойские и докембрийские вмещающие породы при активизации гидротермально-метасоматических процессов в среднеюрское время. Этот вывод согласуются с результатами исследования изотопного состава стронция в рудных сфалеритах и вмещающих породах. Rb-Sr методом определен возраст золоторудно-метасоматических образований в мраморизованных углистых известняках Шаухохского рудного поля (Сев.Осетия). - 157.2±4.1 млн. лет. Формирование золотого оруденения по времени совпадает с юрским дайковым комплексом диабаз-пикритовой формации. Термодинамическими расчетами показано, что Au начинает отлагаться при взаимодействии рудоносного раствора с углистым известняком при отношениях порода/вода=0.0n. Исследованы модели формирования полиметаллических жил при эволюции состава рудоносного гидротермального раствора и при участии различных вмещающих пород (граниты - PZ3, кристаллические сланцы - PR3-PZ1). Установлено, что составы рудоносных растворов, сформированные при участии различных пород, не имеют принципиальных различий, но зональность в распределении основных рудных минералов в жилах зависит от соотношения Fe(II) и Fe(III) в исходном субстрате. Разработана термодинамическая модель рудообразования в гидротермальной системе (ГС) в условиях островной дуги. Рассчитывались варианты модели с различным составом субстрата (базальты, андезиты, дациты, риолиты) и разным режимом питания (только магматическим флюидом, только морской водой, комбинированное питание в разных пропорциях). Результаты моделирования показали, что металлогенический профиль островодужных месторождений предопределяется кларками металлов в преобладающих типах вмещающих ГС пород (относительное обогащение Pb, Ag) и магматической поставкой металлоидов (S, As, Sb). Магматические газы, поступающие в ГС, играют двойственную роль в отношении процессов рудообразования. При преобладании магматического компонента в питании ГС образуются залежи самородной серы. Отложение сульфидных руд цветных металлов при этом подавлено высокой кислотностью образующихся гидротермальных растворов. Участие магматических газов в питании ГС на уровне первых процентов увеличивает суммарный рудогенерирующий потенциал гидротермальных систем в отношении сульфидных руд. Программный пакет HCh термодинамического моделирования геохимических систем и процессов пополнен субрегулярной моделью описания свойств неидеальных растворов и моделью Редлиха-Кистера, которые пригодны для описания свойств как твёрдых, так и жидких (неводных) растворов. Модель Редлиха-Кистера использована для описания свойств гексагонального пирротина. В программный пакет HCh введены современные модели, описывающие термодинамические свойства воды – главного компонента гидротермальных систем. Это позволило повысить точность результатов моделирования, а также расширить диапазон физико-химических условий, при которых такое моделирование является обоснованным. Результаты опубликованы в 10 статьях, сделано 15 докладов на 11 совещаниях.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2011 г.-31 декабря 2013 г. | Термодинамические модели процессов гидротермального рудообразования |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".