Единая теория формирования эндогенных месторождений полезных ископаемых

Малышев Александр Иванович, http://ai-malyshev.narod.ru/PDF/Ref2.pdf

Флюидный поток и его эволюция
Под флюидным потоком понимается перемещение летучих соединений
в эндогенных условиях, которое может осуществляться как путем молекулярной диффузии этих соединений, так и посредством миграции мобильных газовых и газово-жидких обособлений. Миграция флюидного конденсата происходит по сообщающимся порам и трещинам, зонам тектонических нарушений или путем перемещения (всплывания) газово-жидких обособлений в маловязких магматических расплавах.

Миграция газовой фазы эндогенных флюидов осуществляется еще и путем прямой молекулярной диффузии сквозь растворы, расплавы и кристаллическую решетку минералов горных пород, cкорость молекулярной диффузии повышается с ростом температуры и давления, что делает эту форму перемещения флюидного вещества наиболее благоприятной для условий высокотемпературных эндогенных процессов.

В эволюции эндогенных флюидов важнейшую роль играют фазовые пе-
реходы «газ–жидкость». При охлаждении потока высокотемпературной газовой смеси и достижении критической температуры одного из веществ смеси происходит образование высокотемпературного конденсата, в который сбрасывается избыток вещества с наиболее высокой критической температурой. Здесь возможна аналогия с процессами кристаллизации магматического расплава. Как при охлаждении магмы в силикатном расплаве начинается образование и рост кристаллов, так и в высокотемпературном флюиде происходит образование капелек жидкости и их укрупнение, но если в магме остаточный расплав и растущие кристаллы могут длительно находиться совместно, то в высокотемпературных флюидных потоках возможна быстрая сепарация на конденсат и остаточную газовую смесь. Это происходит благодаря более высокой мобильности газов, их стремлению распределиться по всему доступному пространству и способности к молекулярной диффузии.

Скачкообразное или постепенное выведение из состава высокотемпературной газовой смеси конденсирующихся веществ приводит к эволюции флюида. Исходя из элементарных молекулярно-химических представлений в пределах этой эволюции выделены три геохимические области. Скачкообразное или постепенное выведение из состава высокотемпературной газовой смеси конденсирующихся веществ обуславливает существование трех геохимических областей:

I. Область зон серной отгонки, в которой происходит сброс конденсата серы. Эта область имеет большое значение для образования многих рудных месторождений, а в той части, где область примыкает к барьеру водной нейтрализации, происходит формирование эндогенных месторождений собственно самородной серы.

II. Область зон водной отгонки, приводящая к появлению на пути эндогенных флюидов барьера нейтрализации и последующего зарождения волны повышенной кислотности. Эта зона имеет ключевое значение для формирования гидротермальных, золоторудных и кварцевых месторождений.

III. Область зон сероводородной и углекислотной отгонки, играющая ведущую роль в формировании углеводородов.

Kритические температуры летучих

H2O - 374oC
CO2 - 31 oC
HF - 188 oC
HCl - 51 oC
H2 -240 oC
SO2 - 158 oC
H2S -100 oC
CO2 -140 oC
SH4 -83 oC
S -1040 oC

По современным данным температура плавления цинка – 419.5°С, критическая температура воды – 374.15°С.


Серный перехват в магматическом
рудообразовании
Kритические параметры серы и ее фазовая диаграмма представляют большой интерес, так как критическая температура попадает в интервал возможного существования магматических расплавов, а линия насыщения паров лежит в области температур постмагматического газо-гидротермального процесса. При пересечении магматическим флюидом
линии насыщения или линии критической температуры происходят спонтанные конденсация и сброс избыточной серы. Благодаря этому, на пути движения высокотемпературных эндогенных флюидов возможны зоны «отгонки» серы, в которых она сбрасывается из газообразного состояния и из состава серусодержащих летучих соединений (H2S, SO2) в жидкий конденсат, здесь протекают процессы массового сульфидообразования, т.к. в щелочной высокотемпературной среде молекулярная сера оказывается единственным мощным окислителем для транспортируемых газами металлов. Барьер водной нейтрализации является зоной возможного устойчивого существования самородной серы. При попадании серы в кислую среду зоны водного конденсата она окисляется, образуя сернистую и серную кислоту, а при реакции с соединениями металлов — их соли.