Сотрудники Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН провели комплексное исследование минералообразующих растворов пяти золотосеребряных месторождений на Камчатке и выяснили, что наряду с водой и углекислым газом в их формировании участвовали различные органические соединения. Результаты исследования опубликованы в журнале Minerals.
Камчатка — это богатый минеральными ресурсами край, в его пределах известно огромное количество месторождений полезных ископаемых. Золотосеребряные месторождения Камчатки геологи используют как полигон для изучения процессов рудообразования, которые происходили на активной континентальной окраине.
«В данном случае мы взяли пять месторождений: Родниковое, Бараньевское, Кумроч, Лазурное и Малетойваям. Ранее специалисты изучили состав руд и определили тип минерализации на этих месторождениях. Следующим шагом стало установление условий формирования руд на этих объектах, а в этой работе мы решили выяснить, какие характеристики флюида (раствора) являются наиболее важными для формирования рудных залежей. Ученых интересовали не только температура, соленость и давление, но и то, как состав флюида влияет на содержание определенных элементов в руде», — пояснила научный сотрудник ИГМ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Елена Олеговна Шапаренко.
Надежда Толстых и Мария Шаповалова во время полевых работ на Камчатке.
В результате специалисты выяснили, что все изученные месторождения формировались при схожих параметрах: средних температурах (160—308 °C), слабо-средней солености растворов (0,5—6,8 мас. % NaCl-экв.) и низком давлении флюида. Ученые использовали высокоточный метод анализа летучих компонентов газовой хромато-масс-спектрометрии с детальным выяснением химического состав соединений в рудообразующих флюидах. Этот метод позволил установить, что во флюиде основными компонентами являются вода и углекислый газ, но, кроме них, геологи обнаружили более 200 различных органических соединений — от простых по типу метана до сложных, в составе которых есть азот или сера. Более того, концентрация органических веществ коррелирует с содержанием рудных компонентов в породах. Особенно ярко это выражено на месторождении Малетойваям, обладающем уникальной минерализацией: селен, теллур, сурьма, висмут и мышьяк.
Роль органических соединений в формировании месторождений крайне важна — такие вещества, обнаруженные в минералообразующих флюидах, способствовали повышению концентрации металлов в растворах. «Мы впервые установил наличие органики в рудообразующих флюидах золотосеребряных месторождений Камчатки. В дальнейших планах — составление генетической модели формирования изученных месторождений с привлечением дополнительных данных об источниках флюида», — добавила Елена Шапаренко.
Она пояснила, что в основе работы лежит методика анализа флюидных включений — мельчайших порций минералообразующих растворов, сохранившихся в минерале. Изучение флюидных включений позволяет реконструировать процессы рудообразования: установить температуру, давление, соленость и химический состав минералообразующих растворов. В дальнейшем эти данные применяются для построения геолого-генетических моделей месторождений, которые далее используются для поиска новых рудных объектов.
Фрагмент руды с камчатских месторождений и находящиеся в нем флюидные включения
Источник: "Наука в Сибири"