Супергенное распределение благородных металлов
Золото после отложения в эпитермальной системе, часто в виде электрума, может быть перераспределено последующими гидротермами 2-х типов. Первый-сульфатно-кислые нагретые паром гидротермы могут наложиться на глубинную минерализацию, по мере того как активность системы убывает при "обрушении" в систему вод поверхностного формирования и второй - в результате супергенного выветривания, вызванного различными типами вод, которые связаны с местностью, климатом, геоморфологией и первичной минералогией месторождений.
В обеих ситуациях первичные сульфиды окисляются, хотя возможно в большей степени в условиях супергенного выветривания. В этой ситуации насыщенные кислородом грунтовые воды окисляют сульфиды в вадозовой зоне вплоть до подземных вод.
Важно изучить ремобилизацию золота по некоторым причинам: 1-золото может быть обогащено выше нормы, таким образом, приводя к поверхностным "выбросам", не характерным для субповерхностной руды; 2- золото может иметь меньшие содержания в ремобилизованной зоне, таким образом, образуя выщелоченные зоны, вновь не представляя истинное содержание и 3- как отмечалось, окисление сульфидных руд может означать различие между рудными месторождениями и металлургической тайной. Здесь были изучены поведение золота и серебра в супергенной ремобилизации. Это базировалось, в основном, на современных исследованиях Mann, Webster, Mann, Webster, Stoffregen. Эти исследования определили три типичных условия ремобилизации золота в профиле выветривания: 1-кислые хлоридные рассолы, т.н. в Зап. Австралии; 2-сульфатно-кислые воды, т.н. в Саммитвилле и 3-нейтральные тиосульфатные воды Вау в Папуа Н. Гвинея.
Кислые хлоридные рассолы развивались в аридных и полуаридных закрытых бассейнах с периодическими дождями; хлор мог привноситься за счёт морских аэрозолей, даже если бассейн находился на большом удалении от океана. В латеритовом профиле окисление пирита до окисленного железа и последующий гидролиз приводил к образованию кислого рН. В этих условиях электрум растворим, однако, золото в последующем переосаждалось в виде мелких кристаллов, в результате восстановления AuCl4 + ионом железа F+2 . Наоборот, серебро не восстанавливается из своего состояния AgCl0 , приводя к сильному вымыванию из системы. Обычно ремобилизованное золото имеет чрезвычайно высокую пробу.
Наоборот, Саммитвилл располагается на большом расстоянии от океана и не имеет источника хлора. Таким образом, когда рудные сульфиды окисляются, образуются сульфатно-кислые воды. Stoffregenпоказал, анализируя кислые шахтные воды, что хлор присутствует в них в малом содержании. Стоффреген считал, что в этих условиях тиосульфатное комплексирование золота происходит очень локально в виде тонких зёрен, сходных по составу срастаний с гётитом. Этот короткий перенос связывался с кратковременной стабильностью тиосульфатных комплексов в кислой среде.
В аналогичных условиях в Вау, где сульфиды окисляются в результате выветривания, конечный раствор обогащён сульфатом, но имеет почти нейтральную реакцию; это получается в результате нейтрализующего влияния руд, содержащих карбонаты. В этих условиях, как золото, так и серебро ремобилизуется из первичного электрума в виде тиосульфатных комплексов, стабильных при почти нейтральном рН. В Вау тонкозернистый электрум в кальците, кварце, манганокальците, пирите и аргентите ремобилизуется и в окисленной зоне у зеркала подземных вод присутствует в виде грубокристаллического вторичного электрума с окислом марганца у. Таким образом, в этой ситуации золото обогащается у зеркала подземных вод вследствие изменения в химическом составе выветривающихся флюидов. Однако состав электрума не отличается от состава в первичной руде. Распознавание случаев ремобилизации золота при разведке, как около поверхности, так и в окисленных зонах, это по существу реконструируются первичные месторождения и определяется реальное содержание золота и его потенциальное распределение.
Контроль вариации золотосеребряных отношений в месторождениях
Высокое отношение Ag/Au в месторождении предпочтительнее для относительно высокой минерализации; хотя данные по включениям для Пахука и Гуанохуато позволяют предполагать, что эти серебряно-золотые месторождения не отличаются повышенной минерализацией по сравнению со многими золото-серебрянными месторождениями. Simmonsetal., показали, что серебряно-полиметаллическое месторождение Фреснилло имеет минерализацию ~10 вес% NaCl, сходную с минерализацией в Криде.
Другим фактором различий в месторождениях может быть первичное содержание металла в гидротермах. Однако, это трудно понять, поскольку является важным, если нет большого различия в содержаниии HS и /или хлора в промывающих гидротермах. Глубоко циркулирующие гидротермы с низким содержанием H2S, прежде гидротерм с высоким содержанием H2S, должны захватывать золото до того, как они достигнут насыщения. Напротив, содержания Ag в двух разных гидротермах должны быть одинаковы, если концентрации хлора были аналогичны и наоборот. Эти предположения определялись количественно и объясняют причину изменения отношения Ag/Au от 0.1 до 500 и более для месторождений драгоценных металлов.
Изолинии растворимостей Au и Ag рассчитываются для их зависимостей от концентрации H2S и хлора. Точка А представляет гидротермы с составом, аналогичным Вайотапу и Бродлэндс, точка В - для рассолов Солтон Си и точка С - для "морских" гидротерм Куроко. Допуская, что процесс отложения при кипении влияет одинаково на растворимость комплексов Au и Ag, то руда будет иметь такое же отложение Ag/Au как и в гидротермах. В этом случае отношение Ag/Au для А должно быть 0.1, тогда как для гидротерм с минерализацией, аналогичной в точке В Ag/Au должно быть около 1000. Эти объяснения различий в отношениях Ag/Au между разбавленными гидротермами месторождений благородных металлов и более минерализованными гидротермами месторождений неблагородных металлов. Это также объясняет различие металлического отношения между месторождениями благородных металлов аналогично кажущейся минерализации. Если богатые серебром месторождения имеют истинную минерализацию 3 вес.% NaCl и очень низкое газосодержание, то они имеют включения с Tm, такие же, как для 0.3 вес%, но содержащих ~ 4 вес.% СО2 и Н^. Повышенное содержание в разбавленных хлоридных гидротермах приводит к повышенной растворимости золота, которое в свою очередь значительно влияет на отношение Ag/Au. Мы надеемся научиться определять богатые Ag месторождения, если фактически их гидротермы были бедны газами в сравнении с месторождениями, богатыми золотом.
Наконец, очевидно, что процесс, который приводит к отложению металлов, также важен при образовании рудного месторождения в качестве транспортирующей способности гидротерм. Хотя предварительно богатые металлом породы не способствуют формированию рудного месторождения, гидротермы должны обладать транспортной способностью, которая тесно связана с их химическим составом. Если поток гидротерм концентрируется в районе и работает процесс осаждения, такой как кипение, то есть вероятность образования рудного месторождения, если транспортная способность является достаточно высокой, чтобы насыщать рудные месторождения металлом. Это вытекает из высоких концентраций неблагородных металлов в большинстве современных эпитермальных систем; они только требуют механизм фокусирования потока, чтобы увеличить шанс формирования рудного месторождения. Содержание металлов в гидротермах и общий расход гидротерм в этих системах иными словами адекватен формированию рудного месторождения. Следовательно, реконструкция гидрологии гидротермальных систем, процессы, действующие внутри неё, и химический состав гидротерм являются важными целями в разведке эпитермального золота и связанных с ним металлов.
29-04-2015, 01:05