Термобарогеохимия в изучении кристаллических пород

Появление поздних высококонцентрированных флюидов на площади развития «мозаичных» связано с наиболее поздним пострудным этапом гидротермальной деятельности.

По фазовому составу выделено четыре типа таких включений: двухфазные (раствор + газ); трехфазные (раствор + жидкая углекислота + газ); двухфазные газовые (жидкая углекислота + газ); однофазные газовые; трехфазные и четырехфазные (раство

р + газ + NaCl + солевая фаза).

На месторождении применялся хроматографический анализ газов. Проводился как по рудному золоту, так и по вмещаещему кварцу. Анализ показал, что содержание углекислоты в газовых включениях жильного продуктивного кварца составляет от 47,56 до 857,26 масс. Этот факт говорит о том, что в таких условиях могла бы проявиться золоторудная минерализация. Кроме того в рудном кварце, ассоциирующим с золотым оруденением, фиксируются повышенные содержания метана и азота, которые практически отсутствуют в кварце безрудном более позднего гидротермального.

Декрипитационные и криометрические исследования являлись вспомогательными. С их помощью были установлены границы распространения оруденения, то есть зона флюидного воздействия.

Отсутствие прямых возрастных и структурных связей с гранитами района, а также отсутствие термических градиентов, превышающих среднеземные на всей площади месторождения, позволяет сказать, что источник флюидов имел большие размеры и был связан с метаморфическими преобразованиями пород.

Термобарогеохимическими методами было доказано, что миграция флюидов из различных горизонтов и локализация их в зоне повышенной трещиноватости – важнейшие факторы процесса формирования золото-кварцевого оруденения в метаморфитах Советского месторождения.

Была выявлена прямая корреляция между содержанием в рудах золота и углекислоты во включениях. Термобарогеохимический критерий оказался одним из важнейших критериев для оценки перспективности Советского месторождения. На основании полученных результатов месторождение было рекомендовано к детальной разведке.

5 Связь термобарогеохимии с научными дисциплинами

Термобарогеохимия является разделом термодинамической петрологии и общей геохимии, которые связана с фундаментальными науками – физикой и химией. Все методы рассмотренные выше основываются на фундаментальных физико-химических законах сохранения равновесия в системах. Связь прослеживается с минералогией, вулканологией, геофизикой. Специалисты, занимающиеся исследованием включений, получают новые возможности для разработки подходов и осуществления фундаментальных исследований в области глубинного минералообразования и преобразования минералов руд и пород.

Тесные контакты наук о Земле с точными науками приводят к возможности создания термобарогеохимической и петрологической модели земной коры и верхней мантии. Они основываются на познании, сопоставлении и интерпретации фактов, их мерой в абсолютных и относительных значениях, раскрывающих динамику эндогенных геохимических процессов.

6 Исследования, проводимые в ИГМ СО РАН.

В настоящее время в лабораториях института проводятся следующие виды работ. Изучение расплавных включений в раннемагматических минералах с целью оценки параметров магмообразования и основных черт эволюции расплавов в процессе дифференциации и кристализации магм.

Термометрические опыты с расплавными включениями с целью установления температур захвата включений, а следовательно, кристаллизации минерала, по методикам. Исследование первичных газово-жидких (флюидных) включений, что позволит выяснить состав флюидов и их эволюцию в ходе магматического процесса; криометрические исследования и КР-спектроскопия; Исследования составов стекол расплавных включений с помощью микрозондового и ионнозондового анализов, что позволит получить информацию о содержании летучих компонентов и эволюции составов магматических расплавов. Исследования содержаний главных компонентов стекол расплавных включений проводится на микрозонде “Camebax-Micro” в ИГМ СО РАН для определения содержания редких элементов примененяются методы масс-спектрометрии с использованием индуктивно-связанной плазмы на приборе «Element» фирмы Finigan (АЦ ОИГГМ СО РАН).

С помощью методов термобарогеохимии в настоящее время сотрудники ИГМ развивают следующие направления научной деятельности:

Исследование роли мантии в корообразующих эндогенных процессах, в том числе при формировании габбро-гранитных серий с редкометальным составом.

Оценка масштабов, внутреннего строения и источников раннекаледонских гранитоидных батолитов западного сектора Центрально-Азиатского подвижного пояса.

Изучение взаимосвязи гранитоидного магматизма и глубинной геодинамики.

Анализ роли глубинных разломов в масштабном гранитообразовании и формировании региональной структуры западной части Алтае-Саянской складчатой области (АССО).

Выявление главных факторов, контролирующих структурную позицию, морфологию и особенности состава синметаморфических стресс-гранитов.

Изучение специфики флюидного режима при формировании синкинематических гранитов в сдвиговых зонах.

Проведение изотопного датирования с оценкой масштабов и источников гранитоидного магматизма в западной части АССО.

Выявление возрастных рубежей, внутренней периодичности и специфических черт эволюции редкометалльно-гранитного магматизма Южного Алтая.

Построение геодинамических моделей зарождения, внедрения и тектонического экспонирования гранитоидных батолитов Тувы, Алтая и Казахстана.

Сравнительный анализ эталонных объектов – коллизионных орогенов Азии с разноглубинным уровнем эрозионного среза (характер деформаций, коровые субстраты, мантийные источники при масштабном гранитообразовании).

7 Заключение

Развитие термобарогеохимии в последние годы ускорилось. Одни направления указывают на то, что термобарогеохимические методы будут использоваться для исследования все более широкого круга объектов и явлений (сверхглубокое бурение, внеземные объекты, осадочные бассейны, выявление новых разновидностей включений). Названия других направлений говорят о том, что необходимо проводить более глубокие и всесторонние исследования в таких традиционных областях, как термобарогеохимия отдельных месторождений, региональная термобарогеохимия. По-прежнему останутся актуальными исследования таких удивительных флюидных включений как расплавы-рассолы и включения углеводородов. Приоритетными будут направления, тесно связанные с теоретическими и экспериментальными физико-химическими исследованиями (динамика физико-химических процессов во включениях, синтез минералов, процессы тепломассопереноса, вопросы самоорганизации кристаллического вещества, молекулярная термобарогеохимия). Нужно, чтобы результаты исследований флюидных включений были полнее учтены в разработке теории рудообразующих систем. Далека от решения проблема взаимосвязи рудообразования и углеводородов. Требует дальнейшего развития такая отрасль минералогии как интрамикроминералогия включений. Необходимо сказать, что от запросов современной термобарогеохимии заметно отстает техника исследований включений.

 Скачать реферат