116 Глава 10. Месторождения гидротермальной группы 1 2 16 Источник воды выявляется по составу изотопов водорода (1H , 1D ) и кислорода (8O , 18 8O ) в водных включениях минералов. 2. Проблема источника минеральных веществ для минералообразующих гидротерм и месторождений. Она тесно связана с предыдущей. Минеральные вещества для образования полезных ископаемых могли поступать в растворы из магмы или из вмещающих горных пород. Учитывая, что среди рудоносных гранитоидов различают мантийные и коровые, в первом случае можно считать, что источник минеральных веществ находится в мантии, а во втором – в коре, в результате плавления которой образуются граниты. Мантийный источник характерен для руд медно-порфировых, кобальтовых, железорудных месторождений, а коровый – для оловянных и вольфрамовых. Можно предполагать, что состав полезных ископаемых гидротермальных месторождений, связанных с мантийными гранитоидами, определяется составом мантийного вещества, из которого выплавлялись рудоносные магмы, степенью дифференциации этих магм, а также в случае проявления процессов ассимиляции – составом ассимилированных магмой вмещающих горных пород. Состав же полезных ископаемых месторождений, связанных с коровыми гранитами, определяется составом вещества земной коры, плавление которого приводит к образованию магм, а также процессами ассимиляции. Заимствование минеральных веществ гидротермальными растворами из вмещающих горных пород также, несомненно, имеет место и проявляется в попадании в гидротермы химических элементов из окружающих пород. Так, хрусталеносные кварцевые жилы обычно залегают среди кварцевых кварцитопесчаников, кальцитовые жилы – среди карбонатных пород. В ряде случаев, особенно на амагматогенных месторождениях, наблюдается мобилизация первично рассеянного рудного вещества гидротермальными растворами с образованием промышленных концентраций, что характерно для полиметаллических месторождений в карбонатных породах, медных борнит-халькозиновых в песчаниках и золоторудных (тип карлин). В своё время А.И. Тугариновым (1973) было показано, что гидротермальные месторождения урана в Африке залегают среди осадочных пород с аномально повышенным его содержанием, причём изотопный состав урана в окружающих породах и рудах одинаков. Данная проблема решается по сопоставлению изотопного состава вещества полезных ископаемых и рудоносных пород. Используются изотопы S, C, Sr и др. Вывод: источниками минеральных веществ могут быть: а) магмы (мантийные и коровые), б) вмещающие горные породы. 3. Физико-химические параметры растворов. Непосредственные измерения температур газово-жидких струй в районах современного вулканизма, а также температуры гомогенизации газово-жидких включений в минералах показывают, что начальная температура гидроо термального минералообразования могла находиться в пределах 700–600 С, постепенно поо нижаясь до 50–25 С. Наиболее обильное рудообразование, по мнению В.И.Смирнова (1989), о могло происходить при температуре 400–100 С. По его же данным, давление в растворах обычно могло составлять 150 – 200 МПа. Экспериментально температуру определяют по температуре гомогенизации газово-жидких включений в минералах (см. рис. 10.17) или по температуре декрипитации минералов. 4. Фазовое состояние гидротермальных растворов. Вода может находиться в жидкой и о парообразной фазах. Критическая температура дистиллированной воды составляет 374 С. Выше этой температуры вода даже при высоких давлениях будет в парообразной фазе. Водо ный раствор 10% поваренной соли имеет критическую температуру 437 С. Исследование жидких включений показывает, что рудоносные растворы являются весьма высокоминерализованными, содержание в них хлоридов щелочей может достигать 60%. Такие растворы будут в жидкой фазе и при более высокой температуре. Вместе с тем можно полагать, что гидротермы существуют и в газообразной фазе, особенно когда происходит резкое падение давления при тектонических подвижках, приводящее к вскипанию растворов. 5. Формы нахождения химических элементов в гидротермальных растворах. Анализ жидких включений в минералах, экспериментальные исследования показывают, что гидротермальные минералообразующие среды представляли в основном истинные, т.е. ионномолекулярные растворы. В них щелочные и щелочно-земельные металлы могли находиться