Процеси рудоутворення - Епітермальна золота мінералізація лоу сульфідейшн
Процес рудоутворення складається із трьох стадій. Першою стадією є утворення золото, що містить розчину. Другий - фокусування потоку золото, що містить розчину в обмеженому просторі, де може відбуватися відкладення золота. Третьою стадією є фактичне відкладення золота. Першу стадію процесу найбільш важко визначити, тому що він відбувається в зонах родовища, які самі по собі не містять промислової рудної мінералізації і де знаходиться гідравлічний потік, що висходить, і, отже, слабо вивчені. Однак в обох випадках комплекси гідротермальних мінералів та жильна мінералогія свідчать, що рудоутворюючі гідротерми були відновними, майже нейтральними і, отже, золото, мабуть, могло транспортуватися, переважно, у вигляді бісульфідного комплексу (Seward, 1973).
а) Освіта золото містять терм.
Джерело золота в епітермальних родовищах лоу сульфідейшн було предметом багатьох припущень та суперечок. Присутність золота у флюїдних включеннях на калієвих змінених порфірових інтрузіях, без пізніших накладень, недвозначно свідчить про його магматичний джерело. Дані про гідротермальні зміни, житлову мінералогію та флюїдні включення показують, що рудоутворюючі гідротерми в порфірових системах - гіперсолені (розсоли), окислювальні і слабо кислі. Отже, не можуть безпосередньо утворити епітермальні родовища лоу сульфідейшн, гідротерми яких відновлювальні з майже нейтральним рН і мають низьку мінералізацію.
Процес трансформації одних гідротерм на інші і, що утримують золото в розчині, досі не отримав гідного пояснення. Аналізи флюїдних розсільних включень родовища Грасберг (Ulrich et al., 1999), отриманінещодавно, показують, що магматичні розсоли можуть містити в 10 разів більше золота (1ррм), ніж у отриманих концентраціях золота ( - : 2Au(HS)2 - + H2 + 2H+
Отже, щоб відкласти золото, потрібно додати з'єднання з лівого боку рівняння і видалити з'єднання праворуч. Розчин повинен стати більш відновним, кислішим і меншим H2S.
Це не узгоджується з первинним відкладенням золота в результаті кипіння гідротерм, оскільки Н2 погано розчиняється та виділяється при кипінні. Киплячі гідротермальні розчини стають лужними, а втрати H2S, добре розчинного газу, незначні і можливі лише за тривалого кипіння. Це призвело до ряду дослідників до повної відмови від процесу існування кипіння, яке могло б розглядатися як механізм відкладення золота, тоді як інші дослідники припустили, що можливе відділення H2S в результаті тривалого кипіння є достатнім, щоб змінити рН та окисний стан. Ця ідея запозичена з хімії золота в чистому вигляді і, оскільки золото становить значну частину компонентів, що становлять незначну меншість у родовищі, поведінка головних мінералів, які відкладаються із золотом, також має бути розглянута.
Кремнезем є основним компонентом золото містять комплексів. Це визначається розчином, таким, яким є крем'яна кислота:
він відкладається відповідно до реакції:
Однак кремнієва кислота є слабкою кислотою і не дуже впливає на рН і будь-яка концентрація Н + зрушує рівняння (1) вправо, що означає збільшення розчинності кремнезему, а не його відкладення, як це спостерігається в натурі. Аморфний кремнезем також має складний механізм відкладення, який проявляється в тому,що колоїдні частинки повинні утворитися з пересичених розчинів перед їх відкладенням і є тимчасовий лаг між перенасиченням гідротермальних розчинів щодо кремнезему та утворенням їх колоїдів, відомий як індукційний період. Отже, висхідні гідротерми, які киплять і стають пересиченими щодо кремнезему, в результаті пароутворення та охолодження не відразу відкладатимуть кремнезем. Однак індукційний період буде більш коротким при підвищенні концентрації кремнезему, а для конкретної концентрації кремнезему буде значно коротшим при більш низькій температурі, вищій мінералізації та більшому рН, за винятком того, коли він був нейтралізований при дуже високих рН, спричинених збільшеною розчинністю (Klein, 1995). Ці умови збігаються з кипінням, що спочатку створює пересичений розчин, і в подальшому, що призводить до відкладення кремнезему в більш холодних верхніх частинах зони кипіння, а не відкладення кремнезему по всій зоні, де присутні пересичені кремнеземом гідротерми. Отже, текстури в місцях відкладення золота свідчать про його утворення із сильно пересичених розчинів щодо кремнезему.
Пірит також знаходиться із золотом, у зв'язку з чим необхідно розглядати його відкладення: Fe 2 + + 2H2S
Fe 2+ є переважною формою заліза у водному розчині за його низької мінералізації (Heinrich, Seward, 1990). Ця реакція може бути обумовлена кипінням, як результат концентрації розчину та зменшення розчинності піриту з падінням температури. Вона матиме дуже сильний вплив на погану розчинність золота внаслідок втрати H2S та відновлення кислотності розчину. Всі ці умови сприяють зниженню розчинності золота. Співосадження піриту та золота узгоджується звідкладенням золота в результаті кипіння, але механізм подальшого зниження рН повинен стримувати відкладення золота.
Інший мінерал, представлений у рудоносному матеріалі, адуляр відкладатиметься відповідно до реакції:
Al(OH)3 - є переважним з'єднанням алюмінію близько нейтральних рН, слабо мінералізованих гідротермах. Ця реакція за сприяння Н + призводить до зсуву рівняння (1) вправо і буде сприятливо розвиватися при перенасиченні кремнезему, обумовленого кипінням, але це не узгоджується з спостереженими золото містять мінеральними комплексами, де адуляр зазвичай присутній лише у вигляді другорядної фази і лише в окремих випадках містить золото. Однак, ймовірно, що більша частина відкладень адуляра і зменшення рН будуть відбуватися, у міру того, як гідротерми піднімуться до глибин нижче відкладення золота і швидше, ніж відбудеться відкладення кремнезему. Аналогічно, відкладення кальциту на початку кипіння до відкладення золота на глибині знижує рН:
Отже, відкладення золота в результаті кипіння є поетапним процесом: первинне кипіння на глибині викликає відкладення кальциту,
-безперервний висхідний потік гідротерм і зниження тиску призводить до подальшого кипіння та відкладення адуляра,
-Розширення розлому і подальше кипіння зумовлює відкладення кремнезему, піриту, другорядного адуляра та золота.
Це проявляється у низці наслідків:
Послідовність відкладення мінералів вимагає значного просування гідротерм вгору, отже, промислова золота мінералізація цієї серії механізмів присвячена висхідним потокам.
Оскільки зазвичай є більш ніж одна генерація відкладень мінералів, то різні частини послідовності відкладення мінералів можуть бути накладенимирізними генераціями.
Зазвичай тільки одна генерація переносить значну кількість золота, що достатньо для промислового родовища.
Отже важливо ідентифікувати, які генерації містять золото. Необхідна висока ретельність дослідження, щоб не переплутати генерацію мінералів та визначити послідовність відкладення мінералів і, отже, глибину розтину ерозією рудної мінералізації.
Після рудні зміни включають заміщення кварцом таблитчатого кальциту і відкладення кальциту і каолініту пізньої стадії. Необхідно, щоб ці зміни чітко відрізнялися від рудоутворюючих подій, щоб точно оцінити потенціал родовища.