Флюидные включения в кварце золоторудных жил проявления Секущий (Чукотка)
Автор: Сокерина Н.В., Кузнецов С.К., Исаенко С.И., Ковалевич Р.С.
Журнал: Вестник геонаук @vestnik-geo
Рубрика: Научные статьи
Статья в выпуске: 2 (230), 2014 года.
Бесплатный доступ
Проведено исследование флюидных включений в кварце золоторудного проявления Секущий. Установлено, что температура гомогенизации большинства включений равна 340-350 °С. В газовой фазе включений преобладает углекислый газ, в меньшей степени присутствуют азот и метан. Высказано предположение о разнотипных флюидных растворах, которые участвовали в минералообразовании.
Флюидные включения, золоторудная минерализация, гомогенизация, рамановская спектроскопия
Короткий адрес: https://sciup.org/149128619
IDR: 149128619
Текст научной статьи Флюидные включения в кварце золоторудных жил проявления Секущий (Чукотка)
Золоторудное проявление Секущий расположено на севере Чукотки в пределах Алярмагтынского рудного поля и охватывает территорию верхнего течения р. Куэквунь. Сведения о геологическом строении района и рассматриваемого проявления, рудных телах, условиях рудообразования изложены в работах В. А. Войнова и других геологов [1,2]. Нами проведено изучение флюидных включений в кварце золотоносных жил и дополнены данные о минеральном составе руд.
Рудные тела проявления Секущий представляют собой кварцевые, кварц-карбонатные жилы север-севе-ро-западного простирания с наложенной сульфидной минерализацией и зоны прожилково-вкрапленной сульфидной минерализации северо-западного и субширотного простирания, прослеживающиеся в углисто-глинистых филлитизированных сланцах иультинской свиты поздней перми-триаса. Золото находится в ассоциации с сульфидами, представленными главным образом пиритом, арсенопиритом, галенитом, халькопиритом, сфалеритом. В составе руд также встречаются монацит, ксенотим и другие минералы, в которых присутствуют редкоземельные элементы.
Изучение флюидных включений в жильном кварце проводилось в двуполированных пластинах методами гомогенизации и криометрии с использова нием термокриостолика THMSG600 фирмы Linkam, позволяющего проводить измерения при температурах от -196 до 600 °С. Кроме того, методом рамановской спектроскопии оценивался состав газовой фазы включений (спектрометр LabRam HR800 — Horiba Jobin Yvon). Спектры снимались при комнатной температуре, для их регистрации была задействована решетка спектрометра 600 ш/мм, размер конфокального отверстия составлял 300 мкм, щель — 100 мкм, мощность возбуждающего излучения Ar+ лазера — 120 мВт (514.5 нм).
Присутствующие в жильном кварце флюидные включения весьма разнообразны по форме, величине,


Рис. 1. Флюидные включения в золотоносном кварце рудопроявления Секущий: а—г — трехфазовые включения (ЖН2О+ЖСО2+ГСО2), д, е — двухфазовые включения с жидкой углекислотой (д — при комнатной температуре, е — при —25 °С)
содержанию газовой и жидкой фаз. По особенностям локализации можно выделить первичные и первично-вторичные и — реже — вторичные включения. Первичные включения распространены относительно равномерно в объеме минерала и имеют площадное распространение ; первично - вторичные, как правило, располагаются в трещинах, не выходящих за пределы зерен. Первичные и первично-вторичные включения всегда содержат жидкую углекислоту, что довольно часто отмечается в золоторудных жилах [3, 5, 6, 7, 8]. Условно их можно подразделить на следующие типы.
-
1. Трехфазовые включения с содержанием газовой фазы 50—70 об. % (рис. 1, а—г). Они имеют разнообразную форму, часто неправильную, реже с элементами огранки, и форму обратного кристалла. Размер включений не превышает 10 x 7 мкм. В составе включений наблюдаются три фазы, представленные водным раствором (ЖН 2 О), жидкой углекислотой (ЖСО 2 ) и газообразной углекислотой (ГСО 2 ). При замораживании во
-
2. Трехфазовые включения с содержанием газовой фазы 25—70 об. %, обычно 50—60 об. %. Они имеют разнообразную форму, часто неправильную, реже с элементами огранки, и форму обратного кристалла. Размер
-
3. Двухфазовые включения, полностью состоящие из жидкой и газообразной углекислоты (рис. 1, е, д). Часто при комнатной температуре наблюдается только одна фаза, вторая появляется при замораживании. Включения имеют разнообразную форму, иногда с элементами огранки. Размер включений обычно не превышает 15 x 15 мкм. Температура плавления углекислоты —56.9...—57.3 °С. Температура гомогенизации углекислоты 15.8—28.8 °С. Гомогенизация всегда идет в жидкую фазу.
включениях всегда происходит образование газогидратов. Плавление га-зогидратов происходит при температуре 7.1—8.8 °С, что свидетельствует о том, что давление внутри включений во время эксперимента приблизительно равно 4 МПа [4]. Плавление углекислоты происходило при температуре —56.6 ... —58.6 °С. Известно, что температура плавления жидкой углекислоты равна —56.6 °С. Более низкие значения температуры свидетельствуют о присутствии в составе газовой фазы низко кипящих газов. Включения гомогенизируются в газовую фазу в диапазоне температуры 342—369 °С (преимущественно при 340—350 °С). Частичная гомогенизация (переход жидкой углекислоты в газовую фазу) происходит при 26.8— 29.0 °С. Полная гомогенизация также происходит в газовую фазу.
включений, как и в предыдущем случае, не превышает 10 x 7 мкм. В составе включений также наблюдаются три фазы, представленные водным раствором (ЖН 2 О), жидкой углекислотой (ЖСО 2 ) и газообразной углекислотой (ГСО 2 ). При замораживании во включениях всегда происходит образование газогидратов. Плавление газогид-ратов происходит при температуре 7.1—8.0 °С, что свидетельствует о том, что давление внутри включений во время эксперимента приблизительно равно 4 МПа [4]. Плавление углекислоты происходит при температуре —56.6 ... —59.9 °С. Температура частичной гомогенизации равна 8.5—27.9 °С, гомогенизация всегда идет в жидкую фазу. Температура полной гомогенизации равна 317 °С (удалось замерить только одно включение, остальные взорвались). Гомогенизация идет в жидкую фазу.
Как уже было отмечено выше, в кварце встречаются вторичные включения (табл. 1). Условно их также можно подразделить на следующие разновидности:
-
— двухфазовые включения, содержащие газовую фазу не более 10 об.%. В их составе присутствует водный раствор (ЖН 2 О) и газообразная углекислота (ГСО 2 ). Такие включения имеют обычно неправильную форму. Размер включений не превышает 5 x 5 мкм. Температура гомогенизации равна 139—281 °С;
-
— однофазовые водные включения встречаются крайне редко. Они имеют неправильную форму и размер не более 3 x 3 мкм. Так же редко наблюдаются двухфазовые включения, в составе которых присутствуют только вода и пар (ЖН 2 о + ГН 2 о).
Газовый состав включений изучался методом рамановской спектроскопии. По её данным, в составе флюидных включений преобладает углекислый газ, содержание которого изменяется в интервале 85.2—
Результаты изучения флюидных включений в золотоносном кварце проявления Секущий
№ |
Тип включения |
ГФ, % |
Т пл. СО2 |
Т пл. газогид, °C |
Т гом., СО2, °C |
Т поли, гом., °C |
Т декр., °C |
Удельный объем, СО2, см3/г |
Плотность со2, г/см3 |
Краткая характеристика |
1 |
ЖН2О+ +Жсо2+ +г СО2 |
50—70 |
-56.6... ...-58.6 |
7.1—8.8 |
26.8— 29.0 |
342—369 350* |
— |
1.479— 1.573 |
0.2720— 0.313 |
Трехфазовые включения с жидкой углекислотой. При нагревании частичная гомогенизация СО2 происходит в газовую фазу, полная гомогенизация также происходит в газовую фазу |
2 |
Жн2О+ +Жсо2+ +Г СО2 |
25—60 |
-56.6... ...-59.9 |
7.1—8.0 |
8.5— 27.9 |
317 (остальные взорвались) |
250—300 |
1.145— 1.515 |
0.657— 0.875 |
Трехфазовое включение с жидкой углекислотой, вероятно первичное. При нагревании частичная гомогенизация СО2 происходит в жидкую фазу. Часто декрепитация происходит до температуры полной гомогенизации |
3 |
Жсо2+ +г СО2 |
100 |
-56.9... ...-57.3 |
— |
15.8 28.8 |
— |
— |
1.229— 1.567 |
0.629— 0.816 |
Двухфазовые включения с жидкой углекислотой. При нагревании гомогенизация СО2 происходит в жидкую фазу |
4 |
ЖН2о+ +ГсО2 |
до 10 |
— |
— |
— |
136—281 |
— |
— |
— |
Двухфазовые включения, вероятно, вторичные |
Примечание: * — наиболее типичны.
100 мол. %. В некоторых случаях газовая фаза полностью состоит из углекислого газа, но чаще всего встречаются незначительные примеси таких газов, как азот и метан (табл. 2, рис. 2). Содержание азота колеблется в интервале 0—11.2 мол. % и в среднем составляет 6.6 мол. % (табл. 2). Метан присутствует в очень незначительных количествах — 0—3.6 мол. %, в среднем 1.6 мол. %. Соотношение СО 2 /СН 4 в среднем равно 60.1, что свидетельствует об окислительных условиях минералообразования.
Результаты изучения флюидных включений в жильном кварце рудо-проявления Секущий свидетельствуют о том, что формирование зо- лото-сульфидно-кварцевых жил происходило при температуре 300— 350 °С. Обращают на себя внимание широкие вариации соотношения жидкой и газовой фаз во включениях, наличие трехфазных включений с жидкой углекислотой, гомогенизация включений как в жидкую, так и газовую фазы. Можно полагать, что рудообразующая система была неоднородна по составу и фазовому состоянию. В системе присутствовали два флюида: водно-углекислотный с незначительными примесями азота и метана и существенно газовый углекислотный с незначительными примесями азота, метана и воды. Возможно, происходило вскипание растворов с отделением углекислоты и других компонентов вследствие проявления тектонических подвижек и падения давления в трещинных полостях. Соотношение содержаний СО2/СН4 в газовой фазе включений, обычно использующееся для оценки окислительно-восстановительного потенциала, достаточно высокое — в среднем 60.1, что свидетельствует об окислительных условиях минералообразования.
Следует заметить, что значительная газонасыщенность флюидных растворов, повышенное содержание углекислоты характерны для золото-сульфидно-кварцевых месторождений [3, 5, 6, 7, 8]. В связи с этим полу-

Рис. 2. Рамановские спектры газовой фазы флюидных включений золотоносного кварца проявления Секущий: а — смесь СО2, N 2 и СН4; б — СО2
Состав газовой фазы флюидных включений золотоносного кварца проявления Секущий (по данным рамановской спектроскопии)
Работа выполнена при финансовой поддержке НШ4795.20142; Программ: УрО и ДВО РАН № 12-С-5-1006, Президиума РАН № 12-П-5-1027; УрО РАН 12-5-6-016-АРКТИКА, Президиума РАН АРКТИКА.
Список литературы Флюидные включения в кварце золоторудных жил проявления Секущий (Чукотка)
- Бортников Н. С., Брызгалов И. А., Кривицкая Н. Н., Прокофьев Ю. В., Викентьева О. В. Майское многоэтапное прожилково-вкрапленное золото- сульфидное месторождение (Чукотка, Россия): минералогия, флюидные включения, стабильные изотопы и условия образования // Геология рудных месторождений. 2004. Т. 46. № 6. С. 475-509.
- Войнов В. А. и др. Поисковооценочные работы на золото в пределах Алярмагтынского рудного поля (Чукотский АО): Информационный геологический отчёт о результатах и объемах работ, выполненных в 2011 году по объекту. Певек, 2011.
- Долгов Ю. А., Томиленко А. А., Гибшер Н. А. Флюидный режим формирования и термобарогеохимические критерии золотоносности кварцевых жил в метаморфических породах // Термобарогеохимия минералообразующих процессов. Новосибирск, 1990. С. 7-19.
- Истомин В. А. Якушев В. С. Газовые гидраты в природных условиях. М.: Недра, 1992. 236 с.
- Сокерина Н. В., Шанина С. Н. История формирования кварцевых жил и эволюция гидротермальных минералообразующих растворов Приполярноуральской хрусталеносной провинции // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 2002. № 10. С. 13-15.
- Сокерина Н. В., Шанина С. Н., Исаенко С. И. Газовый состав рудообразующего флюида золоторудного проявления Синильга, Приполярный Урал // Там же. 2012. № 3. С. 12-15.
- Сокерина Н. В., Шанина С. Н. Геохимические условия формирования золоторудного проявления Караванное, Приполярный Урал // Там же. 2007. № 5. С 2-4.
- Сокерина Н. В., Шанина С. Н., Зыкин Н. Н., Исаенко С. И., Пискунова Н. Н. Условия формирование золоторудной минерализации на проявлении Синильга, Приполярный Урал (по данным изучения флюидных включений) // ЗРМО. 2013. № 6. С. 89-105.