4. Минеральные комплексы гидротермальных изменений

При исследовании вторичных минералов, установлено, что определенные минералы часто встречаются вместе, формируя различные минеральные комплексы. Большинство комплексов находятся в термодинамическом равновесии, образуя равновесные комплексы. Также могут встречаться неравновесные комплексы. Они содержат минералы, которые не должны находиться вместе, согласно химическим или термодинамическим условиям и, в частности, обычно они образуются там, где происходило быстрое отложение минералов. Эти комплексы минералов обычно образуются из агрессивных кислых растворов. Многие реакции, которые продуцируют равновесные комплексы минералов, могут происходит медленно и первичные минералы оставаться в метастабильном состоянии, таким образом, происходит формирование неравновесного комплекса. В результате этого минералы двух или более различных комплексов гидротермальных минералов могут сохраниться в породе.

Хотя степень гидротермальных изменений является полезной характеристикой, в практике исследований более обычным является ссылка на специфику комплексов вторичных минералов. Некоторые комплексы вторичных минералов были хорошо изучены, хотя ряд исследователей редко используют эти различия в их диагностике. Иные исследователи избегают всяких ссылок на комплексы вторичных минералов и фактически используют лишь отдельные минералы из всех вторичных минералов, присутствующих в изменённых породах. Концепция образования комплексов гидротермальных минералов является полезной, при условии, что произведено тщательное определение каждого минерального комплекса. Это особенно важно использовать при быстром описании групп пород или при сравнении гидротермальных изменений в различных рудопроявлениях, поскольку условия формирования информативных комплексов вторичных минералов должны быть аналогичными везде. Однако, как и во всякой классификационной схеме, перед тем как произвести определение минералов ценным является первое описание пород, текстур и минералов.

Аргиллит - глинистые комплексы вторичных минералов с преобладанием низкотемпературных глин, таких как каолинит, смектит и смешанослойный иллит-смектит. Они образуются при низкой температуре, в кислых до нейтральных слабо минерализованных гидротермах.

Филлит - преимущественно сложены иллитом, серицитом и кварцем. Наряду с ними присутствуют пирит и возможно ангидрит. Может также содержаться в малых количествах хлорит, кальцит, титанит и рутил. Филлит образуется при умеренных температурах, в кислых до нейтральных с разной минерализацией гидротермах. Обычно располагается в проницаемых зонах и вблизи жил. Требуется дополнительный привнос H2O, Si, K и вынос из пород Na,Ca,Mg.

Пропилит - характеризуется присутствием хлорита с некоторым количеством иллит/серицита, эпидота, кварца, альбита, кальцита и ангидрита. Пропилит образуется при умеренных температурах, в нейтральных гидротермах с различной минерализацией, обычно в местах с низкой проницаемостью. Характеризуется слабым массопереносом, за исключением притока летучих компонентов: H2O, CO2 и серы.

Высокотемпературный пропилит - содержит вторичный актинолит и/или гранат в дополнении к выше приведенному комплексу вторичных минералов, характерному для пропилита. Высоко температурный пропилит образуется в аналогичных условиях, что и пропилитовый комплекс вторичных минералов.

Калиевые изменения - главными вторичными минералами являются биотит, ортоклаз, кварц и магнетит. Обычно ангидрит акцессорный минерал, могут присутствовать в небольших количествах альбит и титанит или рутил. Калиевые изменения образуются в около интрузивных высокотемпературных гидротермах. В таких случаях можно представить породу, как комплекс вторичных минералов и, возможно, уместно ссылаться на гидротермальные изменения, такие как: окремнение или карбонат - адуляр - цеолитовые, сульфидные - или сульфатные. Здесь могут быть обширные наложения на некоторые из этих комплексов вторичных минералов. Особенно между филлитами и пропилитами и филлитами и аргиллитами. В действительности этот факт является полезным при характеристике крайних членов гидротермальных изменений, между которыми можно провести градации. Некоторые исследователи пытались определить дополнительные комплексы вторичных минералов, которые являются переходными или смешанными типами тех гидротермальных комплексов, которые описаны выше. Так, например, поскольку наложение между филлитами и пропилитами и в меньшей степени распространено на аргиллитовые комплексы минералов, то существуют их комбинации в единой категории. Однако пропилитовые комплексы отличаются от двух других в долях масс переноса, а не какого-либо различия в температурах или химического состава гидротерм. Пропилитовый комплекс является в действительности промежуточной ступенью во время формирования филлитового минерального комплекса и поэтому такое наложение может предполагаться. Мы считаем, что имеется польза от определения отдельных комплексов вторичных минералов и там, где фиксируется наложение, стоит исследовать природу и доли вторичных минералов, а не просто относить пробы к единому комплексу.

Некоторые из выше приведенных понятий использовались не корректно. Так, например, термин «калиевые» ошибочно применялся к филлитам или даже аргиллитизированным породам. Хотя эти породы могли иметь повышенные содержания калия, но они совершенно отличаются от калиевых гидротермальных изменений в том трактовании, как приводится в этой работе, так как в этих породах присутствует биотит, а не иллит или иллит-смектит, ортоклаз и адуляр.

5 Наложение

Наложение является частичным или полным замещением одного комплекса вторичных минералов другим комплексом и должно происходить в результате изменений физических и/или химических условий. В стабильной гидротермальной системе, при условии хорошей проницаемости и реакции между гидротермами и породами, в конечном счёте, образуются комплексы вторичных минералов, которые находятся в равновесии, как внутри комплексов, так и с гидротермами, в условиях преобладающих в настоящее время. Однако гидротермальные системы редко бывают стабильными длительное время и, когда условия изменяются, то новые серии реакций создают новые равновесные комплексы вторичных минералов. Обычно такие изменения влияют на температуру, рН или химический состав гидротерм или, возможно, все три фактора могут быть связаны с рудной минерализацией.

Наложение может быть прогрессивным; ретроградным; или ни то ни другое. Если реакции наложения достаточно завершённые, то предыдущие комплексы вторичных минералов могут отсутствовать. Однако обычно некоторые минералы сохраняются, поскольку они устойчивые к гидротермальным изменениям или они заключены в устойчивых минералах, в то время как другие минералы могут диагностироваться по кристаллическим псевдоморфозам. По данным, предшествующим генерации жил, или по флюидным включениям можно также понять, что наложение происходило. Так, например, может быть две популяции флюидных включений.