2.3. Самородные металлы и интерметаллические соединения как индикаторы геологической структуры, флюидного режима и минерало - рудообразования в гидротермальной системе
Исследование распределения рудных и силикатных глобулей и минеральных образований другой формы в пределах структуры современной высокотемпературной гидротермальной системы показало, что эти минеральные выделения характерны для зон восходящего потока гидротермального флюида – горстов, их краевых и особенно осевых частей (см. рис. 25). Осевые части горстов представляют собой зоны тектонических нарушений мощностью 100-200 м, открытые на глубину не менее 1,5 – 2,0 км (110). По этим зонам происходит подъем наиболее горячих гидротермальных растворов: до 3200С по результатам прямых замеров в скважинах и до 4700С, по данным изучения газовожидких включений и минеральным геотермометрам (111). Метасоматиты в определенных, наиболее проницаемых для теплового потока, участках вертикального разреза содержат большое количество глобулей: они находятся в пустотах и трещинах, реже облекаются гидротермальной глиной, кварц-хлорит-гидрослюдистым агрегатом, равновесным с раствором. Вместе с тем, глобули полностю отсутствуют в породах зон питания гидротермальной системы – в опущенных блоках на участках охлаждения пород метеорными водами или отработанными растворами.
По-видимому, глобули самородного железа, шорломита, магнетита и их зональные разности формируются при температуре не менее 500-6000С на глубинах ³ 1,5-2,0 км в непосредственной близости или в пределах субвулканического тела диоритового-габбро-диоритового состава (периферического магматического очага?) и выносятся к дневной поверхности сухим газовым флюидом. В пользу наличия восстановленного флюида (сохранности высоких отношений H2/H2O, по Ф.А.Летникову – Флюидный режим метаморфизма, 1980) в близповерхностных условиях свидетельствует также факт выделения большого количества водорода из термальных источников – “Голубых озер” в пределах горста Кипящая Речка гидротермально-магматической системы Баранского (122). Не исключено, однако, что восстановленные газы не успевают окисляться вследствие высокой скорости их подъема или близости к дневной поверхности магматического очага, а также возможного участия в составе гидротермального флюида элементоорганических соединений (141). Последнее подтверждается наличием большого количества обугленной древесины в отложениях лебединской свиты, представляющей собой первый водоносный горизонт гидротермальной системы, где следовательно должно происходить активное взаимодействие флюида с органическим веществом. Видимо, правы авторы работы (142), полагая, что в динамических условиях развития систем, в том числе гидротермальных, полного окисления флюида не происходит.
Таким образом, глобули самородного железа, магнетита, шорломита и других минералов, установленные в пределах структуры гидротермально-магматической системы находящейся на прогрессивном этапе развития, служат индикаторами больших температур газовожидкого флюида, высокой степени его восстановленности (“сухости”) и проницаемых зон. Тектонические нарушения в осевых частях горстов раскрыты, по-видимому, вплоть до субвулканического тела диоритов-габбро-диоритов или даже периферического магматического очага. В остывающих гидротермальных системах (Паужетской, Паратунской и др., Южная Камчатка) не обнаружены рудные и силикатные глобули в метасоматитах, как нет и признаков восстановленного флюида.
Кроме того, исследования самородных металлов, интерметаллических соединений, силикатных глобулей показали, что гидротермальный флюид обладает высокой газонасыщенностью и активно воздействует на вормирование самой геологической структуры системы. Об этом говорит и широкое развитие гидротермальных брекчий в зонах современных тектонических нарушений пародоминирующих систем (139, 143), а также полимиктовых комбинированных брекчий с сульфидной минерализацией в брекчиевой мантии диоритовых тел. В общем случае к участкам неоднократного брекчирования пород, как к наиболее проницаемым зонам, тяготеют скопления рудных и силикатных новообразованных минералов. Этот очень важный момент, как индикатор геологической структуры гидротермальных систем, был отмечен ранее для эпитермальных рудных месторождений (28).
В теории гидротермального рудообразования известно положение, что кварц, халцедон, сульфиды и другие минералы ранних стадий несут в себе тонкодисперсную вкрапленность золота, на поздних этапах происходит укрупнение золота, образование богатых рудных минеральных ассоциаций. Эта тенденция намечается и для современных гидротермальных систем и геотермальных месторождений. С рудными и силикатными глобулями и др. частицами происходит привнос в систему целого ряда элементов: Fe, Mn, Mg, Ti, Cr, Al, Si, K, Na, Ca и, по-видимому, других.
Пирит современной высокотемпературной гидротермальной (гидротермально-магматической) системы в зонах восходящего потока гидротерм включает еще более широкий спектр элементов: Au, Ag, As, Hg, Pb, Cu, Mg, Mn, Mo, Co, Ni, Zr, V, Si, Al, в количестве от 0,0001 до 3,2% (144), что согласуется и с составом глубинных растворов (121, 122). Многие из указанных химических элементов привносятся в гидротермально-магматическую систему глубинным флюидом.
В целом, имеет место устойчивое повышение содержания этих и других элементов от ранних этапов формирования системы к поздним: сульфиды и глины остывающего Паужетского месторождения парогидротерм содержат Au до 0,1 г/т, Ag – до 0,5 г/т, As – до 300 г/т, Sb – до 60 г/т, и др., кварц-адуляровые метасоматиты – Au – до 0,1 г/т, Ag – до 0,0002%, As – до 0,001% (118).