Зоны образования серного конденсата и их роль в эндогенном рудообразовании

C http://ai-malyshev.narod.ru/GasFactor/GasFactorsFigs.html#Fig027 - Малышев А.И.

В пределах эволюции газовой фазы высокотемпературных эндогенных флюидов выделяется область зон серной отгонки, в которой происходит сброс серного конденсата. Эта область имеет большое значение для образования эндогенных рудных месторождений, а в той части, где область примыкает к барьеру водной нейтрализации, происходит формирование эндогенных месторождений собственно самородной серы. Процесс формирования магматических медно-никелевых сульфидных месторождений соответствует концепции серного перехвата.

В образовании сульфидных руд магматических месторождений большое значение имеют рудные ловушки, т.е. такие специфические PT-условия, благодаря которым происходит массовый сброс высокотемпературным эндогенным флюидом избыточной серы с последующим интенсивным сульфидообразованием. Всего выделено пять типов рудных ловушек. Первые четыре типа характерны для эволюции магматических и постмагматических флюидов в малоглубинных условиях, тогда как пятый тип проявляется в условиях больших глубин. Образование оксидной минерализации происходит за счет сульфидных соединений путем высокотемпературного апорасплавного метасоматоза с заменой серы на кислород и частичным изменением рудообразующего комплекса металлов.

С геологической точки зрения физико-химические свойства серы представляют большой интерес, так как критическая температура попадает в интервал возможного существования магматических расплавов, а линия насыщения паров серы лежит в области температур постмагматического газо-гидротермального процесса.

Поэтому при попадании серусодержащих эндогенных флюидов в определенные PT-условия возможны спонтанные конденсация и сброс избыточной серы. Благодаря этому, на пути преимущественного движения высокотемпературных эндогенных флюидов возможно существование зон “отгонки” серы, в которых она сбрасывается из газообразного состояния и из состава серусодержащих летучих соединений (H2S, SO2) в жидкий конденсат.

Именно в этих зонах наиболее интенсивно протекают процессы массового сульфидообразования, т.к. в щелочной высокотемпературной среде молекулярная сера оказывается практически единственным и очень мощным окислителем, активно вступая в соединения с транспортируемыми флюидным потоком металлами.

Важны cредние значения H2O/S возможных парциальных давлений серы и родственных ей газов относительно их смеси с водой, относительные концентрации насыщения относительно смеси с водой (т.е. предельные весовые содержания серы во флюидном газовом потоке, при превышении которых начинается сброс серы в высокотемпературный конденсат и сульфидообразование).

PS100%(T) – давление насыщенных паров серы при температуре Т , vS = 32 – атомная масса серы, NS(T) – число атомов в молекуле газообразной серы при температуре Т , mH2O = 18 – молекулярная масса воды. Здесь вода рассматривается как основной компонент высокотемпературных эндогенных флюидов, что непосредственно следует из вулканологических наблюдений. Kонцентрация серы относительно ее смеси с водой соответствует относительной концентрации серы во флюиде в целом, т.е. KS = MS/MS + H2O = MS/Mфлюид. Это положение используется лишь в той PT-области, где исключается возможность существования водного конденсата, так как при переходе воды в конденсированное состояние состав газовой фазы флюида меняется.

Для перехода от общего флюидного давления к вероятной глубине использованы данные о 5-кратном превышении флюидным давлением его литостатического эквивалента. Это корректнo, поскольку для перемещения флюидного потока требуется повышенный градиент давления, наиболее высокий в случае перемещения флюида путем молекулярной диффузии. Таким образом, на модельных диаграммах вероятная глубина – литостатический эквивалент, пятикратно уменьшенный за счет поправки на избыточное флюидное давление.

В образовании сульфидных руд и постсульфидных оксидных руд эндогенных месторождений определяющее значение имеют рудные ловушки, т.е. такие специфические PT-условия, благодаря которым происходит массовый сброс высокотемпературным эндогенным флюидом избыточной серы с последующим интенсивным сульфидообразованием.B зависимости от конкретных условий реализация ловушек осуществляeт своеобразно, что, обусловливает многообразие сульфидных и постсульфидных оксидных руд эндогенных месторождений

Сульфидное магматическое рудообразование в малоглубинных условиях
Сульфидное магматическое рудообразование в условиях больших глубин
формированиe сульфидного оруденения в условиях средних глубин и напряженного тектонического режима
Серный перехват в образовании оксидных магматических месторождений
другие типы оруденений