Роль смешения магматического флюида с метеорной водой в генезисе рудного золота
Существует общее мнение, что месторождения золота в основном осаждаются из метаморфических флюидов путем кипения флюида и/или взаимодействия флюида с породой, то есть в результате деволатилизации плодородных осадочных и вулканических пород в ходе аккреционного или коллизионного орогенеза. Однако вопрос о том, сыграли ли магматические гидротермальные флюиды и смешивание таких флюидов с внешним компонентом жизненно важную роль в формировании рудных золотых месторождений, остается неясным. Некоторые исследования утверждают о важной роли магматических гидротермальных флюидов в формировании этого типа месторождения.
В своем новом исследовании ученые использовали анализ изотопов кислорода вторичной ионной масс-спектрометрии граната, чтобы продемонстрировать, что некоторые месторождения золота мирового класса были сформированы несколькими импульсами магматических гидротермальных флюидов и их смешиванием с большими объемами метеорной воды. Это исследование должно открыть возможность жестко ограничить происхождение месторождений рудного золота по всему миру и других гидротермальных систем, которые, возможно, породили гигантские рудные месторождения в земной коре.
В качестве примера был изучен образец из месторождения золота Дунпин в районе Чжан-Сюань Северо-Китайского кратона, который является одним из нескольких десятков крупных месторождений рудного золота в этом кратоне. Для исследования было отобрано 17 зерен граната из четырех образцов. Большинство зерен характеризуются хорошо развитой колебательной зональностью и локально проявляют текстуры резорбции или растворения в ядрах, каймах или промежуточных зонах. Зерна граната из кварцевых жил различных парагенетических стадий и минерализованной оболочки показали циклическое чередование изотопов кислорода δ18O. В пределах отдельных зерен граната их можно интерпретировать как отражение нескольких импульсов магматически полученных флюидов и последующее смешивание каждого импульса с переменным количеством метеорной воды.
Повторные притоки магматических флюидов, изотопно выявленные зернами граната Дунпин, скорее всего, связаны с эпизодическим выходом флюида из глубинной магматической камеры земной коры и/или сложным гидроразрывом пласта. Когда силикатные расплавы в магматической камере достигли летучего насыщения, рудные флюиды высвободились и поднялись по хрупким разломным системам, представленным обильными толстыми кварцевыми жилами в Дунпине. Впоследствии смешение магматически полученных флюидов с конвектирующей метеорной водой привело к осаждению золотых руд и связанных с ними минеральных ассоциаций
Таким образом, представленные учеными результаты подчеркивают потенциальное использование анализа изотопов кислорода с помощью зерен граната для отслеживания происхождения и эволюции гидротермальных флюидов в земной коре, которые могли образовать гигантские рудные месторождения.
