Фiзико-хiмiчне моделювання флюїдодинамiчних рудогенеруючих палеосистем та прогнозування пов’язаного з ними зруденiння (на прикладi родовищ золота)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти i науки України

Львівський нацiональний університет імені Iвана Франка

УДК 553.21/.24

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора геологічних наук

Фiзико-хiмiчне моделювання флюїдодинамiчних рудогенеруючих палеосистем та прогнозування пов'язаного з ними зруденiння (на прикладi родовищ золота)

Спеціальність 04.00.11 геологія металевих i неметалевих корисних копалин

Попiвняк Iван Васильович

Львів-2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Львівському нацiональному університеті імені Iвана Франка золото руда родовище

Офiцiйнi опоненти:

Галецький Л.С. доктор геолого-мінералогічних наук, професор (ІГН НАН України, м.Київ);

Петриченко О.Й. доктор геолого-мінералогічних наук, професор (ІГГГК НАН України, м. Львів);

Квасниця В.М. доктор геолого-мінералогічних наук, професор ІГМР НАН України, м. Київ)

Провiдна органiзацiя: кафедра корисних копалин та екологічної геології Донецького національного технічного університету

Захист відбудеться 29.05. 2002 р. о 15-30 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.051.04 у Львівському національному університеті імені Івана Франка за адресою: 290005, м. Львів, вул. Грушевського, 4, ауд. 219

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Львівського нацiонального університету іменi Iвана Франка за адресою: 290005 м.Львів, вул. Драгоманова, 5.

Автореферат розісланий 22.04. 2002 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат геол.-мін. наук Є.М.Сливко

Загальна характеристика роботи

Актуальність роботи. Надiйна оцiнка перспективностi вiдомих в Українi золоторудних родовищ i ефективний, цiлеспрямований пошук нових покладiв золота можливi тiльки на основi системного, комплексного використання нових сучасних методiв наукових дослiджень. Це набуває особливо важливого значення з надбанням Україною незалежностi i створенням власної золотовидобувної галузi промисловостi.

Однак прогнозування золотого зруденiння пов'язане, як вiдомо, зi значними труднощами, що обумовленi складнiстю та багатофакторнiстю процесiв рудоутворення. Тому сьогодні, поряд із класичними геолого-структурними, геофiзичними та геохiмiчними методами, все бiльшого значення набуває методика дослiдження ендогенних родовищ, започат-кована М.П.Єрмаковим, В.А.Калюжним, Є.М.Лазьком, Ю.О.Долговим, Ю.В.Ляховим, А.В.Пiзнюром та iншими, що базується на аналiзi фiзико-iмiчних умов мiнералоутворення за включеннями у мiнералах.

Флюїднi включення, як вiдомо, володiють своєрiдною "термо- i баро-пам'яттю", i тривалий час зберiгають iнформацiю не тiльки щодо змiни температури та тиску у флюїдних мiнералотворних середовищах1Примiтка^1/ Слiдом за Ф.Г.Смiтом (1968), В.А.Калюжним (1982) та Е.Реддером (1987), ми вiдносимо до флюїдних не тiльки надкритичнi, рiдкi та газовi еманацiї, але й магматичнi розплави, води поверхневих басейнiв Землi, пiдземнi басейни нафти та газу, мiнералiзованi води тощо./, а й щодо характеру мiнливостi їхнього складу та агрегатного стану в часi та просторi, що дає змогу створювати правильне уявлення про розвиток флюїдодинамiчних рудогенеруючих палеосистем, зокрема про генезис ендогенних золоторудних родовищ, i на цiй основi здiйснювати науково обґрунтованi прогнознi оцiнки золотого зруденiння у дiлянках, недоступних для прямого спостереження.

Однак зусилля попередникiв були спрямованi переважно на розв'я зання генетичних проблем ендогенного мiнералоутворення i меншою мiрою на виявлення мiнливостi умов ендогенного зруденiння в просторi, без чого неможливi надiйнi прогностичнi оцiнки. Окремі спроби фактологiчного моделювання фiзико-хiмiчних умов мiнералоутворення у просторi базувалися на недостатньо обґрунтованих системах термобарогеохiмiчного опробування, що з теперiшнiх позицiй неприпустимо. Тому необхiднiсть вдосконалення технологiй термобарогеохiмiчного моделювання та алгоритмiв дослiдження ендогенних родовищ корисних копалин методами прикладної термобарогеохімії загалом очевидна, тим бiльше, що популярнiсть дослiдження ендогенного мiнералоутворення з "мiрою та

числом" зростає, а це означає, що настала необхiднiсть не тiльки розкривати великi можливості прикладної термобарогеохiмiї у практицi пошукiв та оцiнки ендогенних родовищ корисних копалин, але водночас запобігти можливій дискредитацiї новiтнiх технологiй прогнозування при недостатньо коректному їх використаннi.

Слiд зазначити й те, що надiйна оцiнка перспективностi глибоких горизонтiв золоторудних родовищ на основi комплексного термобарогеохiмiчного моделювання у десятки разiв дешевша від вартості не завжди ефективного бурiння, тому стає очевидною актуальнiсть випереджувального комплексного моделювання для оцiнки перспективностi вiдомих та пошукiв нових золоторудних проявiв в Українi особливо за умов фiнансової скрути в державi.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Напрям проведених дослiджень збігається з основним завданням програми "Золото України", є складовою частиною програм фундаментальних дослiджень Мiнiстерства освiти i науки України, що виконуються у Львiвському нацiональному унiверситетi iменi Iвана Франка (теми Ге-715Б та Ге-716Б), а також програм госпдоговiрних робiт з експедицiями 37 та 46 (ДГП "Кiровгеологiя") i Закарпатською експедицiєю (ДГП "Захiдукргеологiя").

Головна мета дослiдження - здiйснити комплексне фiзико-хiмiчне моделювання типових флюїдодинамiчних рудогенеруючих палеосистем (ФРП) на основi вивчення структурованих у часi та просторi ансамблiв флюїдних включень, з'ясувати фiзико-хiмiчнi умови формування генетично спорiднених золоторудних родовищ, розробити термобарогеохiмiчнi пошуково-оцiннi критерiї золотого зруденiння та основи комплексного їх використання у прогнозно-пошуковiй практицi.

Основнi завдання роботи:

вдосконалити iснуючi методичнi алгоритми та технологiю генетичного i просторового термобарогеохiмiчного моделювання, зокрема методичнi основи оптимiзацiї систем опробування та контролю надiйностi й адекватностi створюваних речовинних, параметричних і спецiалiзованих моделей;

вивчити фiзико-хiмiчнi режими розвитку рiзнотипних ФРП у часi та просторi, і простежити послiдовнiсть з'єднання мiнералоутворюючих хiмiчних елементiв у кристалiчнi мiнеральнi конструкцiї залежно вiд таких їхнiх характеристик, як стандартна ентропiя, електровід'ємність, молекулярна густина, йоннi радiуси;

- здiйснити комплексне термобарогеохiмiчне моделювання на еталонних золоторудних тiлах, родовищах та полях i виявити вплив фiзико-

хімічних процесів та явищ у мінералотворних середовищах на формування підвищених концентрацій золота в межах магматичних та амагматичних ФРП;

- грунтуючись на генетичному та просторовому термобарогеохiмiчному моделюванні, розробити критерiї прогнозування золотого зруденiння та сформулювати конкретні рекомендації щодо комплексного їх використання у пошуковiй та оцiннiй практицi;

- розробити загальнi методологiчнi основи застосування методiв прикладної термобарогеохiмiї у геологiчнiй практицi на прикладi родовищ золота.

Наукова новизна одержаних результатів має геологiчнi, методологiчнi, методичнi та прикладнi аспекти.

Геологiчнi аспекти:

на багатьох генетично спорiднених родовищах дослiджуваних ФРП уперше, за результатами комплексного (генетичного та структурного) термобарогеохiмiчного моделювання, визначені особливостi флюїдних режимiв золотого зруденiння, виявлена мiнливiсть фiзико-хiмiчних умов мiнералоутворення у часi та просторi, розробленi критерiї прогнозування та показано їх пошуково-оцiнне значення на рiзних стадiях геолого-розвiдувального процесу; на основi термобарогеохiмiчного моделювання фiзико-хiмiчних режимiв золотого зруденiння у комплексi з дослiдженням кооперативної поведiнки основних мiнералоутворюючих хiмiчних елементiв під час формування мiнеральних асоцiацiй та комплексiв у флюїдодинамiчних рудогенеруючих палеосистемах, встановлена автогенетична послiдовнiсть перiодичного сполучення цих елементiв у мiнеральнi конструкцiї; хiмiчних процесiв та явищ у мiнералотворних середовищах на формування пiдвищених концентрацiй золота в межах магматичних та амагматичних ФРП;виявлено доцентрово-регресивний характер зональностi в межах давнiх структурно-тектонiчних блокiв амагматичної ФРП Кедровського рудного району i вiдцентрово-регресивний тип зональностi магматичної ФРП Урiк-Китойського рудного району; обстоюється концепцiя особливої ролi каскадного багатоповерхового фракцiонування флюїдiв у рудогенеруючих палеосистемах (лiквацiї, дистиляцiї, розшарування, кипiння тощо), з яким пов'язується формування промислових концентрацiй золота, срiбла та iнших корисних копалин;Методологiчнi аспекти:за узагальненими даними дослідження флюїдних включень вперше здiйснена речовинно-генетична систематика ендогенних силiкатних розплавних флюїдних середовищ та їх дериватiв i на основi рацiонального пiдходу запропонована нова генетична класифiкацiя флюїдних включень.

Методичнi та прикладнi аспекти:

- науково обґрунтованi та iнiцiйованi в галузi рудопошукової термобарогеохiмiї критерiї прогнозування та новi методичнi розробки автора дали змогу: оптимiзувати системи термобарогеохiмiчного опробування, контролювати надiйнiсть термобарогеохiмiчного моделювання, визначати схилення флюїдних палеопотокiв та пов'язаних з ними золоторудних стовпiв на флангах та углиб родовищ чи рудних тiл, встановлювати напрямки доджерел металоносних флюїдiв, оцiнювати перспективнiсть перекритих рудних тiл за даними термобарогеохiмiчного дослiдження механiчних ореолiв розсiювання, визначати прогнознi ресурси золоторудних об'єктiв та проводити високоефективнi прогнознi оцiнки, що згодом пiдтвердженi результатами бурiння.

Фактичний матерiал. Iнформацiя щодо умов мiнералоутворення (температури, тиску, агрегатного стану та складу флюїдiв) отримана за результатами бiльш нiж 20000 мiнералотермометричних аналiзiв (гомогенiзацiй включень), майже 300 визначень тиску (за включеннями з СО2 та NaCl), понад 2000 декрепiтацiйних аналiзiв (термовакуумних i термозвукових), 94 мiкрохiмiчних аналiзiв водних i 57 газових витяжок, бiльш нiж 15000 охолоджень з метою виявлення у включеннях СО2, понад 900 спектральних аналiзiв, бiльш нiж 40000 аналiзiв термо-е.р.с. мiнералiв-напiвпровiдникiв, 34 термiчних аналiзiв, 257 лазерних мiкроспектральних аналiзiв та iн. Аналiтичнi данi опрацьовані на ЕОМ.

Методи дослiджень. У процесi проведення термобарогеохiмiчних дослiджень температурнi визначення здiйснювали методами гомогенiзацiї і декрепiтацiї (термовакуумним та термофонiчним); склад флюїдiв визначали методами крiометрiї i водної та газової валових витяжок; виявлення у включеннях пiдвищеногустинного СО2 здiйснювали неглибоким охолодженням (до 2 - 4С); наявнiсть елементiв-домiшок у мiнералах дослiджуваних руд визначали лазерним мiкроспектральним та емiсiйним спектральним аналiзами, термоелектричнi властивостi мiнералiв-напiвпровiдникiв виявляли, використовуючи ефект Зеебека на типових установках; теплофiзичнi властивостi карбонатiв дослiджували за допомогою термiчного аналiзу тощо.

Практичне значення. Результати використання розроблених методик i критерiїв дали змогу суттєво збiльшити прирiст запасiв золота i виявити новi "слiпi" промислово цiннi руднi тiла на родовищах Кедровського, Урiк-Китойського та Кiровоградського рудних районiв (засвідчувальні документи наведенi у додатках).

Новi методологiчнi пiдходи та комплексне використання розроблених методик у прогнозно-пошуковiй практицi в межах України дасть змогу пiдвищити ефективнiсть прогнозних оцiнок та уникати проходження "порожнiх" свердловин на стадiях прогнозних та пошуково-оцiнних робiт, дистанцiйно визначати загальний розмах золотого зруденiння, глибину залягання та рiвень його ерозiйного зрiзу тощо. Розрахунки прогнозних ресурсiв промислово перспективних золоторудних та iнших ендогенних рудопроявiв і родовищ повиннi ґрунтуватися на даних не лише геохiмiчних та геофiзичних дослiджень, але й, обов'язково, термобарогеохiмiчних.

Матерiали дисертацiї покладенi в основу спецкурсу "Прикладна термобарогеохiмiя", який автор читає студентам V курсу геологiчного факультету Львiвського нацiонального унiверситету імені Івана Франка.

Особистий внесок здобувача. Польовi роботи та аналiтичнi дослiдження всiх згадуваних у дисертацiї золоторудних родовищ та рудопроявiв проведенi автором особисто чи разом з колегами, спiвробiтниками лабораторiї прикладної термобарогеохiмiї, пiд його керiвництвом. У роздiлi 3 на основi власних дослiджень автор розвиває iдеї В.I.Смирнова та В.В. Левицького щодо перiодичностi процесiв ендогенного мiнералоутворення та обгрунтовує власнi уявлення щодо ролі автогенетичних чинникiв у процесах сполучення хiмiчних елементiв у кристалiчнi мiнеральнi конструкцiї (їх асоцiацiї чи комплекси). Мiнералого-генетичнi дослiдження на Дарасунському та Iрокiндинському золоторудних родовищах автор розпочинав разом з Ю.В.Ляховим та Г.Ю.Григорчуком, творча спiвпраця з якими значною мiрою сприяла формуванню його наукового свiтогляду. Результати спільних дослiджень автора з колегами вiдображенi в спiльних публiкацiях.

Публiкацiї i апробацiя роботи. З теми дисерацiї опублiковано 55 праць, зокрема одна монографiя. Матерiали дисертацiї використанi у 12 звiтах з науково-дослiдних робiт та в 11 виробничих звiтах. У мiру здiйснення дослiджень та вдосконалення методичних розробок результати робiт автор доповiдав на щорiчних наукових конференцiях Львiвського нацiонального унiверситету (1971-1977, 1979, 1981-1992, 1999-2001) та наукових семiнарах Львiвського геологiчного товариства,на засiданнях науково-технiчних рад виробничих органiзацiй СРСР, таких як ПГО (ДГП) "Бурятгеологiя", "Захiдукргеологiя", "Iркутськгеологiя", "Читагеологiя", "Якутськгеологiя", "Кiровгеологiя"; Бодайбiнської, Окiнської, Багдарінської, Сосновської експедицiй, а також експедицiй №37, №46 та № 47 ДГП "Кiровгеологiя", у Мiнiстерствi геологiї СРСР, на засiданнi колегiї у “Державному комiтетi України по геологiї та використанню надр”. На засiданнях вчених рад ЦНИГРИ (Москва),ВостСибНИИГГИМС (Iркутськ), Iнститутi земної кори (Iркутськ), на регiнальнiй нарадi "Вуглець та його з'єднання в ендогенних процесах мiнера лоутворення" (Львiв, 1975), на Всесоюзному семiнарi з технiки та методики дослiджень включень у мiнералах (Москва,1981). На мiжнародних конференцiях і симпозiумах: на VI симпозiумi МАГРМ (Тбiлiсi,1982), на симпозiумi ECROFI (Варшава,1993) і на ІХ міжнародній конференції з термобарогеохімії (Москва, Олександров, 1999).

Структура роботи. Дисертацiя, обсягом 300 сторiнок друкованого тексту, складається із вступу, 6 роздiлiв i висновкiв, супроводжується 184 рисунками, 19 таблицями, 5 додатками та списком використаних лiтературних джерел (532 найменування).

Подяки. Автор щиро вдячний своїм колегам, професорам Є.М.Лазьку, А.В.Пiзнюру, Г.Ю.Григорчуку, доценту М.М.Павлуню, ст. наук. сп. В.В.Левицькому i, особливо, професорам Ю.В.Ляхову, та Р.Й.Лещуху спiвпраця з якими значною мiрою сприяла виконанню та завершенню цiєї роботи. Низка важливих питань з виконаної роботи обговорена з докторами наук, професорами З.В.Бартошинським, Л.С.Галецьким, В.М.Загнітком, П.В.Зарицьким, В.А.Калюжним, В.М.Квасницею, В.В.Колодійом, Ю.М.Коптюхом, Є.О.Кулішем, О.I.Матковським, В.І.Павлишиним, Б.С.Пановим, О.Й.Петриченком, Г.І.Рудько, К.I.Свєшнiковим, Р.С.Сейфулiним, А.О.Сівороновим, В.I.Смирновим, П.М.Хрєновим, В.В.Шевчуком, В.О.Шумлянським, Г.М.Яценком, кандидатами наук, ст.наук.сп., доцентами, I.Т.Бакуменком, П.М.Бiлонiжкою, М.Д.Братусем, П.К.Вовком, Р.Г.Вовченком, Д.К.Возняком, Ю.А.Галабурдою, Б.Г.Дьомiним, І.В.Дудком, О.В.Драгомирецьким, В.О.Дяківим, І.М.Зінчуком, З.I.Ковалишиним, А.О.Кульчицькою, Г.О.Луньовим, О.Д.Матвiєнком, Н.I.Мязь, І.М.Наумком, Й.М.Своренем, Ж.О.Сiмкiв, Л.З.Скакуном, Є.М.Сливко, Б.І.Сребродольським, В.Б.Степановим, В.В.Фурманом, Д.М.Хiтаровим, А.А.Ясiнською, керiвниками пiдроздiлiв, ст. наук. сп. В.А.Єхiвановим, В.В.Карабиним, О.М.Колодiйом, А.Є. та П.М.Нiколенками, та iншими дослiдниками, за що їм автор глибоко вдячний.

Виконанню цiєї роботи під час проведення польових досліджень та збиранні матеріалів сприяли геологи-практики та керiвники державних пiдприємств "Бурятгеологія", "Читагеологія", "Іркутськгеологія", "Центрказгеологія", "Узбекгеологія", "Кiровгеологiя", "Захiдукргеологiя", зокрема, А.І.Білокрис, Д.С.Гурський, О.І.Зарицький, А.Х.Бакаржієв, В.П.Драчук, В.М.Зайцева, Б.Н.Іванов, М.М.Кир'янов, М.І.Лебідь, А.А. та В.В.Лисенки, М.М.Макаренко, О.Ф.Маківчук, Б.В.Маліванчук, І.І.Матележко, О.О.Нечепуренко В.Н.Петько, В.О.Побережський, Т.П.Поморцева, Ю.І.Попов, М.Я.Решко, С.Н.Стрекозов, О.Т.Тарахкало, А.В.Терлецький Р.Удуд, Ю.П.Шестаков., В.М.Шклянка, та ін. за це автор їм дуже вдячний.

Польовi та аналiтичнi дослiдження автор виконував разом з науковими спiвробiтниками лабораторiї прикладної термобарогеохiмiї Львiвського національного унiверситету імені Івана Франка О.Б.Бирич, В.I.Гринчуком, Л.П.Дручок, В.А.Єхiвановим, Б..Т.Жуком, Ю.П.Зiрченком, Т.О.Павлюк, В.А.Ковалевським, К.I.Колесниковою, О.М.Колодiйом, С.I.Кондрахiним, О.М.Костюком, Ю.М.Куклишиним, В.П.Марусяк, Н.I.Мязь, А.Є.Ніколенком та П.М. Нiколенко, Т.П.Олiйником, В.Г.Охрiменком, О.Ф.Павловою, Ж.О.Сiмкiв, С.I.Цiхонем, Н.М.Шкiльною, Т.Ф.Яровою та iн. Їм адресована щира подяка автора за постiйну пiдтримку та плiдну спiвпрацю.

Основний змiст роботи

Результати вивчення геологiчних та фiзико-хiмiчних умов формування ендогенних золоторудних родовищ попередниками загалом дали змогу розширити та поглибити знання щодо процесiв золотого зруденiння, однак проблема генезису золоторудних родовищ ще далеко не вичерпана, тому що не всi її аспекти висвiтленi з однаковою повнотою, генетичне моделювання, частіше, виконане тiльки на мiнералого-парагенетичному рiвнi, а просторове - не базувалося на досконалих оптимiзованих системах опробування. Для досягнення головної мети та виконання завдань, що поставлені у роботi, нами використано повний алгоритм прикладного термобарогеохiмiчного дослiдження ФРП.

Флюїдодинамiчнi рудогенеруючi палеосистеми та особливостi їх дослiдження

Вивчення окремих родовищ дає змогу лише частково висвiтлювати проблеми ендогенного рудоутворення, тому геологи, що прагнули до теоретичних узагальнень, дослiджували зруденiння у межах рудних районів, структурно-формацiйних зон, областей тектоно-магматичної активiзацiї та iнших великих регiональних геологiчних систем (Котляр,1971) і тому згодом у геологiю були запровадженi такi поняття, як "рудоутворюючi системи" (Рундквист,1971), "магматогенноруднi системи" (Власов,1975; Гончаров,1983), "рудно-магматичнi пучки" (Иванкин,1963), "гiдротермальнi палеосистеми" (Силаев,1989), "газогiдродинамiчнi магматогеннi рудотворнi системи", "каркасно-флюїдитнi динамiчнi системи", "динамiчнi рудотворнi системи", "рудотворнi газогiдродинамiчнi системи”, "фільтровані колони" (Поспелов, 1969), "самоорганiзовані геологiчнi системи" (Летников,1992), "комплекснi геологічнi аномалiї"1^1/ Переклад наведених понять наш (І.П.)./ (Фаворская,1981), "структурно-динамiчнi системи" (Коптюх, Кулiбаба,1981), "структурно-гiдродинамiчнi системи" (Панов, 1995) та iн.

Згаданi поняття певною мiрою висвітлюють уявлення попередників щодо рудогенеруючих палеосистем загалом та щодо джерел корисних компонентiв, шляхiв їх мiграцiї i умов локалiзацiї зокрема. Всi попередники наголошують, що цим системам притаманнi вiдносна генетична автономнiсть і просторова структурованiсть. Вони охоплюють територiї, що зiставляються з рудними районами, типiзацiю яких здiйснювали за структурними (Поспелов, Павлов,1967; Томсон,1988; Твалчрелидзе,1966; Глушко,1992) чи формацiйними ознаками (Щербаков,1984), а також за комплексами ознак (Абдуллаев,1957; Константинов, Томсон,1966; Сiворонов, Малюк, Бобров, 1992).

Так чи iнакше, регiональнi об'єкти, стосовно яких рiзнi дослiдники вживають рiзнi поняття, були певними центрами ендогенної активiзацiї i причини пов'язаного з ними зруденiння пояснюють насамперед рiзними формами тектоно-магматичної (плутонiчної чи вулканiчної) дiяльностi. Ми тут не аналiзуємо вiдповiднiсть наведених вище, вживаних попередниками понять дослiджуваним об'єктам, i не дискутуємо щодо природи згаданих систем, але зазначимо, що всi вони були рудогенеруючими у ретроспективi геологiчного часу, а тому вони є палеосистемами i, нарештi, незалежно вiд того, якою була природа ендогенної активiзацiї, вони реалiзували свiй енергетичний рудогенеруючий потенцiал через динамiку флюїдiв, тому ми вважаємо за необхiдне називати їх флюїдодинамічними.

Нашi уявлення про флюїдодинамiчнi рудогенеруючi палеосистеми, загалом досить спiвзвучнi з уявленнями попередникiв. Однак вони ґрунтуються не тiльки на мiнералого-парагенетичному аналiзi руд, а й на результатах детального термобарогеохiмiчного моделювання процесiв мiнералоутворення, за включеннями у мiнералах, на багатьох золоторудних родовищах ряду рудних районiв та металогенiчних провiнцiй.

На наш погляд, флюїдодинамiчнi рудогенеруючi палеосистеми - це такi просторово структурованi геолого - флюїднi системи, у яких iснували певнi фiзико-хiмiчнi умови , що спонукали динамiку флюїдiв у мiгросферi, дезинтеграцiю і зниження концентрацiї корисних компонентiв у глибинних дiлянках земної кори чи мантiї, їх перенесення та пiдвищення концентрацiї до промислового рiвня - у приповерхневих.

Узагальнення даних дослідження включень у мінералах свідчать, що ФРП охоплювали певнi об'єми геологiчного простору, у межах яких вiдбувалися зародження, мiграцiя, конденсацiя, фракцiонування (лiквацiя, дистиляцiя, розшарування, кипiння тощо) чи дисипацiя певних порцій мiнералотворних флюїдiв. Водночас у цих системах вiдбувалися мобiлiзацiя, транспортування та поетапна локалiзацiя корисних компонентiв i формування генетично спорiднених родовищ корисних копалин. Видiляють два головні типи таких систем: магматичнi (плутоно- та вулканогеннi) i амагматичнi.

Основну увагу ми зосередили на дослiдженнi мiнералотворних флюїдних середовищ ФРП у дiлянках формування золоторудних родовищ i на реконструкцiї структури флюїдних палеопотокiв (палеоструменiв) чи флюїдних колон за рiзних геологiчних ситуацiй, зокрема на порiвняннi золоторудних процесiв амагматичної (на прикладi Кедровського рудного району), та магматичної (на прикладi Урiк-Китойського рудного району) типових ФРП та моделюваннi особливостей динамiки флюїдiв у їхнiх межах.

Питання типiзацiї та систематики включень мiнералотворних середовищ у межах цих систем і вiдмiнностi термобарогеохiмiчних показникiв (за включеннями у мiнералах) у пiдрудних, рудних та надрудних дiлянках ФРП, а також новi методологiчнi пiдходи та методики, розробленi нами пiд час їх дослiдження, описанi у вiдповiдних роздiлах роботи. Тут тiльки зазначимо, що використаний нами повний алгоритм термобарогеохiмiчного дослiдження ФРП, включає ґрунтовнi польовi роботи на дослiджуваних родовищах, аналiтичнi та лабораторнi роботи, зокрема:

- детальний системний вiдбiр генетичних проб i на підставі їхнього вивчення розробку температурно-парагенетичних схем послiдовностi видiлення мiнералiв, їхнiх асоцiацiй, комплексiв тощо, виявлення притаманних їм генерацiй флюїдних включень i визначення фiзико-хiмiчних умов вiдкладення золота; створення моделей флюїдних режимiв формування кожного з дослiджуваних родовищ та здiйснення їх геолого-генетичної типiзацiї;

- систематичне, оптимiзоване, просторове термобарогеохiмiчне опробування еталонних золоторудних родовищ (окремих рудних тiл та вiдомих рудопроявiв) i прослiдковування у просторi меж поширення генетичних рiзновидiв флюїдних включень у ФРП та здiйснення їх генетичної систематики;

за включеннями у мiнералах створення фактологічних просторових термобарогеохiмiчних (речовинних, параметричних та спецiалiзованих) моделей флюїдодинамiчних процесiв, що мали мiсце у межах дослiджуваних ФРП i виявлення за включеннями ділянок та рівнів фракціонування (розшарування, кипiння) мінералотворних флюїдів;

-виявлення прямих залежностей накопичення промислових концентрацiй золота вiд фiзико-хiмiчних факторiв за термобарогеохiмiчними показниками i на цiй базi розробка комплексiв термобарогеохiмiчних критерiїв прогнозування золотого зруденiння та основ їх використання у геологiчнiй практицi.

Геологiчна та мiнералого-генетична характеристика еталонних золоторудних об'єктiв досліджуваних ФРП (оглядові та аналитичні дані)

У розділі охарактеризованi геолого-структурнi особливостi еталонних (типових) ФРП Схiдних Саянів, Пiвнiчної Бурятiї та Кiровоградщини (Україна).

Методами аналiтичної та прикладної термобарогеохiмiї детально (у часi та просторi) дослiдженi фiзико-хiмiчнi умови формування промислового золотого зруденiння на Кедровському, Iрокiндинському, Кiндиканському, Тилiшмiнському, Осиновому, Петровському, Серебряковському (Кедровський рудний район), Зун-Холбінському, Пiонерському, Баарун-Холбінському, Самартинському, Гранiтному, Вододiльному (Урiк-Китойський рудний район), Схiдно-Юрiївському (Кiровоградський рудний район). Враховані наші дані по Уряхському, Каралонському, Ювiлейному (Ленська золотоносна провiнцiя), Сауляк (Рахiвський рудний район, Закарпаття) та деяких iнших родовищах, як найтиповіших представниках золотого зруденiння. На основi результатiв дослiдження руд цих родовищ нами вперше розробленi надiйно обґрунтованi температурно-парагенетичнi схеми процесiв мiнералоутворення, як для окремих родовищ (Ляхов, Попивняк, 1977), так i для рудних вузлiв та рудних районiв загалом (Попiвняк, 1977, 1998; Попивняк та iн., 1981, 1985).

Формування продуктивних мiнеральних комплексiв на всiх дослiджених нами золоторудних родовищах вiдбувалося в температурних дiапазонах: 330-170С у Кедровському, 360-100С в Урiк-Китойському та 500-200С у Кiровоградському рудних районах. Однак оптимальнi температурнi умови кристалiзацiї золотоносних мiнеральних асоцiацiй визначаються iнтервалом 270-200С у Кедровському та Урiк-Китойському, i 270-210С у Кiровоградському. Родовища цих рудних районiв є типовими представниками малосульфiдної золоторудної формацiї (клас пiритовий, пiдклас кварцовий, Петровська,1965). Вони належать до пневматолiтово-гiдротермальних утворень рiзних рiвнiв середнiх глибин (Ляхов,1987).

Моделювання флюїдних режимiв золотого зруде Нiння та явище автогенетичного перiодично-послiдовного сполучення хiмiчних елементiв у мiнеральнi конструкцiї

За даними дослiдження флюїдних включень у рiзновiкових мiнералах, мiнеральних асоцiацiях та комплексах руд багатьох золоторудних родовищ створенi моделi флюїдних режимiв золотого зруденiння та встановленi закономiрностi кооперативної поведiнки основних мiнералотворних хiмiчних елементiв залежно вiд мiнливостi фiзико-хiмiчних умов мiнералоутворення i вiд мiжстадiйних та iнтрастадiйних РТХ-флюктуацiй у цих палеосистемах.

З вiдомим наближенням вдалося розшифрувати найважливiшi генетичнi риси процесiв золотого зруденiння. Зокрема з'ясовано, що температура мiнералоутворення змiнювалася дискретно в межах від 500 до 100С; тиск, що перевищував на початку рудного процесу 110-100МПа, схiдцеподiбно знижувався до 50-40МПа. Хiмiчний склад флюїдiв також змiнювався з перервами вiд висококонцентрованих хлоридно-натрiєвих (високотемпературних) до суттєво вуглекислотних (середньотемпературних, продуктивних) та низькоконцентрованих, водних без солей i СО2 (пiсляпродуктивних).

Данi щодо дискретних змiн та iнтрарудних iнверсiй хiмiчного складу, концентрацiї, густини, агрегатного стану та температури мінералотворних флюїдiв, а також виявлена нами циклiчнiсть кристалiзацiї мiнералiв (кварц сульфiди кабонат; табл.1) досить переконливо свідчать про пульсацiйний характер надходження флюїдiв в ділянки золотого зруденiння, дали змогу зробити висновок щодо стадiйностi та iнверсiйно-регресивного характеру рудотворних процесiв. Кожна порцiя флюїдiв впродовж вiдповiдної стадiї мiнералоутворення мала певний тiльки їй притаманний хiмiчний склад, спiввiдношення значень фiзико-хiмiчних параметрiв (Р, Т, Х) та набiр основних мiнералоутворюючих хiмiчних елементiв. Особливо важливу роль зiграв СО2, як складова середньотемпературних вуглекислотно-водних флюїдiв, що на синрудних рiвнях перiодично, пiд час рiзких знижень тиску, розшаровувалися чи закипали, спонукаючи водночас вiдкладання золотоносних мiнеральних парагенезисiв. У межах дослiджених ФРП iнтенсивнiсть гетерогенiзацiї вуглекислотно-водних флюїдiв за середньотемпературних умов є одним із найважливіших показників їх перспективності, адже у складі допродуктивних та пiсляпродуктивних флюїдiв помiтних кiлькостей СО2 не виявлено.

На всіх детально вивчених нами родовищах магматичних та амагматичних ФРП спостерiгається одинакова генетична закономiрнiсть, вiдповiдно з якою вiд початку до завершення розвитку цих систем сполучення мiнералоутворюючих хiмiчних елементiв у мiнеральнi iндивiди (їх асоцiацiї чи комплекси) проходило дискретно та перiодично вiд раннiх до пiзнiх асоцiацiй. Водночас на початку вiдкладення кожної асоцiацiї мiнералiв першими з'єднувалися, утворюючи мiнеральнi iндивiди, низькоентропiйнi-, а потiм послiдовно високоентропiйнi1Примітка1/ Стандартна ентропiя (S^о₂₉₈) використана як iнтегральний iндикатор для моделювання стану дослiджуваних мiкро- (мiнералоутворюючi елементи) та макросистем (флюїднi палеосистеми) за нормативних умов. / елементи.

Властивості головних мінералоутворюючих елементів сполучених у мінеральні індивіди, що періодично-послідовно виділялися в межах Ірокіндинського золоторудного родовища (Кедровський рудний район). І-стадії мінералоутворення; ІІ-парагенетичні мінеральні асоціації у порядку їх формування; ІІІ-головні мінерали у порядку їх утворення; А-стандартна ентропія (So298 кал/моль*град) головних мінералоутворюючих елементів; Б-середні значення ентропії мінералів вичислена за їхніми формулами; В-умовні потенціали йонізації (ккал/моль; Жариков, 1967); Г-йонні радіуси елементів, що послідовно сполучалися утворюючи головні мінерали (ІІІ); Д-середні йонні радіуси мінералоутворюючих елементів, вичислені за формулами мінералів.

Загалом послідовність залучення мiнералотворних хiмiчних елементiв у кристалогенез золоторудних родовищ визначається їх положенням у перiодичнiй системi. Зокрема порядок з'єднання має пряму залежність зі зростанням значень їхньої стандартної ентропії: у групах вiд елементiв перших низьких перiодiв до вищих, а в перiодах вiд d-елементiв VI-VIII груп до газоподiбних р-елементiв VIIА пiдгрупи (сульфурофiльнi), та до s-елементiв IВ пiдгрупи оксифільні). Наприклад, якщо у процесах кристалогенезу були задiянi хiмiчнi елементи а, б, в, г, д, е - у яких стандартна ентропiя (Sо298) а < (Sо298) б < (Sо298) в < (Sо298) г < (Sо298) д <(Sо298) е i водночас послiдовно а+б утворили мiнерал А, в+г - мiнерал Б та д+е - мiнерал В, тодi стандартна ентропiя (S о298) а+б < (Sо298) в+г < (Sо298 ) д+е i вiдповiдно (Sо298 ) А < (Sо298 ) Б < (Sо 298 ) В. У таких системах завжди спочатку утворюватиметься низькоентропiйний мiнерал А, за ним вiдносно високоентропiйнiший мiнерал Б i останнiм найвисокоентропiйний мiнерал В. Цю, ранiше невiдому, закономiрнiсть ми називаємо явищем автогенетичного перiодично-послiдовного сполучення мiнералоутворюючих хiмiчних елементiв у мiнеральнi конструкцiї в ендогенних палеосистемах. На основi цiєї закономiрностi нами обгрунтоване перше положення, що захищається у роботi.

Положення 1. Упродовж розвитку флюїдодинамiчних рудогенеруючих палеосистем сполучення мiнералоутворюючих хiмiчних елементiв у кристалiчнi мiнеральнi конструкцiї (асоцiацiї, комплекси тощо) вiдбувалося дискретно та перiодично, водночас формування кожної парагенетичної асоцiацiї мiнералiв починалося сполученням низькоентропiйних елементiв, а продовжувалося i завершувалося сполученням вiдносно високоентропiйнiших у послiдовностi, що вiдповiдає напрямам зростання їх стандартної ентропiї за перiодичною системою Д.I.Менделєєва. Дискретнiсть та перiодичнiсть послiдовного сполучення елементiв зумовлювалися зовнiшнiми (переважно тектонiчними) процесами, що спонукали рiзкi флюктуацiї фiзико-хiмiчних параметрiв (Р, Т, V, d тощо) та фракцiонування флюїдiв у рудогенеруючих палеосистемах, тодi як послiдовнiсть кристалiзацiї мiнеральних iндивiдiв у ходi формування парагенезисiв визначалася автогенетичними чинниками.

Як вiдомо, автогенез - це теорiя, згiдно з якою напрям та характер еволюцiї системи визначаються, внутрiшньою її специфiкою. Крім того, вважають, що вирiшальний вплив автогенетичних чинникiв фiзико-хiмiчної системи на її еволюцiю можливий тiльки за умови її замкненостi. Однак у реальних умовах вiдкритої до космiчного простору Землi замкненi систeми в їх класичному розумiннi малоймовiрнi, тому ще й зараз вважається малоймовiрним вплив автогенетичних чинникiв і явищ, на розвиток геологiчних систем, зокрема мiнералотворних.

Отриманi нами результати, навпаки, свiдчать про переважну роль автогенетичних чинникiв у ходi мiнералотворних палеопроцесiв. Передусім про це свiдчить виявлена нами послiдовнiсть та перiодичнiсть сполучення мiнералоутворюючих хiмiчних елементiв у кристалiчнi iндивiди та агрегати, яка добре виявляється не тiльки за стандартною ентропiєю мiнералоутворюючих елементiв, але й за iншими їх властивостями, такими як заряд, маса, електровiд'ємнiсть, об'єм атомiв, енергiя їхнiх ядерних зв'язкiв, чи за структурними характеристиками елементарних комiрок мiнералiв тощо.

Так званi зовнiшнi чинники (тектонiчнi та iн.) у ФРП дiяли тiльки як своєрiднi "спусковi механiзми" i спонукали початок певних фiзико-хiмiчних перетворень (наприклад, закипання чи розшарування флюїдiв) у системi, але започаткований ними перебiг процесiв мiнералоутворення визначався власне автогенетичними чинниками.

Отриманi нами данi певною мiрою розвивають вiдомi ранiше iдеї перiодичностi геологiчних процесiв (Левицкий,1982; Левицкий, Смирнов и др. 1986).

Фізико-хімічне моделювання процесiв зруденiння у просторiрудних тiл - основа локального прогнозування родовищ золота.

Створення та дослiдження моделей еталонних золоторудних об'єктiв, процесiв та явищ за термобарогеохiмiчними показниками (температурами гомогенiзацiї та декрепiтацiї, розрахунками тиску, визначенням складу, концентрацiї та агрегатного стану мiнералотворних флюїдiв тощо) здiйснене на основi системної концепцiї. Сукупнiсть просторових термобарогеохiмiчних моделей та їх iєрархiя обґрунтованi iєрархiєю геологiчних об'єктiв i генетично спорiднених з ними ансамблiв включень у межах дослiджуваних ФРП.

Застосованi такі рiзновиди просторового термобарогеохiмiчного моделювання:

- речовинне (що дає змогу виявити кореляцiю вмiстiв золота з певним складом мiнералотворних флюїдiв);

- параметричне (що характеризує зв'язок фiзико-хiмiчних параметрiв (Р,Т,Х) продуктивного мiнералоутворення, за включеннями у мiнералах, з поширенням корисного компонента);

- спецiалiзоване (що ґрунтується винятково на певних термобарогеохiмiчних показниках (декрептоактивностi тощо) і їх кореляцiї з золотом);

- допомiжне (топомiнералогiчне, геохiмiчне, основане на виявленi мiнералогiчних чи геохiмiчних ознак, що корелюють з пiдвищеним вмiстом золота).

Необхiдна та достатня достовiрнiсть проведених дослiджень, а також їх економiчна ефективнiсть досягнутi нами за умови ретельного дотримання пiд час термобарогеохiмiчного опробування та моделювання низки принципiв, найважливiшими з яких є принципи: повноти, рiвномiрностi та регулярностi дослiдження, послiдовних наближень, оптимiзацiї, експресностi, випередження, комплексностi, тотальностi та фiзико-хiмiчної вiдповiдностi. Під час моделювання особлива увага була зосереджена на оцінці надійності та точності моделей, зокрема їх вiдповiдностi дослiджуванiй реальнiй закономiрностi, взаємнiй їх доповнюваностi та узгоджуваностi.

Узагальненi моделi створенi на основi зіставлення власне термобарогеохiмiчних моделей та моделей золотоносностi еталонних об'єктiв.

Основнi результати моделювання, що лягли в основу розроблення термобарогеохiмiчних критерiїв та обґрунтування прогнозних оцiнок наведено нижче.

Речовинне моделювання. Вуглекислотометричне. Флюїди, що формували продуктивнi мiнеральнi комплекси на всiх дослiджених нами золоторудних родовищах, завжди насиченi діоксидом вуглецю. Водночас у включеннях допродуктивних та пiсляпродуктивних генерацiй СО2 не виявлений навiть пiд час значного охолодження. Кiлькiсть діоксиду вуглецю у складi газової складової продуктивних флюїдiв дорiвнює у середньому 83%, а за результатами вiзуально-мiкроскопiчних дослiджень завжди перевищує 20-30% (часто досягаючи 100%) об'єму вакуоль включень.

Результати систематичного вiзуально-мiкроскопiчного дослiдження (виявлення випадкiв наявностi у включеннях СО2) ми наносили на вiдповiдну геологiчну основу (уздовж лiнiй штрекiв, штолень, профiлiв, проекцiй рудних тiл на вертикальнi чи горизонтальнi площини тощо) i оконтурювали СО2 -носнi дiлянки.

З'ясовано, що сукупностi включень, які мiстять діоксид вуглецю поширені у просторi у вигляді стрiчкоподiбних "потокiв" чи "струменiв", рiзних за потужнiстю, витягнутих у субвертикальному напрямку скупчень. Будучи консервантами продуктивних порцiй мiнералотворних флюїдiв, вони нiби "трасують" дiлянки, у яких колись золотоноснi флюїди функцiонували.

Загалом результати вивчення особливостей локального просторового поширення включень вуглекислотно-водних флюїдiв у межах еталонних рудних тiл магматичної та амагматичної рудогенеруючих палеосистем дали нам змогу зробити загальний висновок, що продуктивнi мiнералотворнi флюїди проникали в ділянки локалiзацiї руд у виглядi систем своєрiдних "потокiв" та "струменiв", котрі у певних місцях геологiчного простору "зливалися" чи "розщеплювалися". Виявленi "потоки" та "струменi" контролюють просторове положення промислово цiнних накопичень золота (рудних стовпiв) i роздiляються iнтервалами непромислових руд. У дiлянках "розщеплення" та "злиття" флюїдних палеопотокiв вмiст золота рiзко зростає формуючи при цьому найбагатшi руднi стовпи. У структурованих системах таких палеопотокiв та палеоструменiв (флюїдних колонах) формувалися певнi сукупностi рудних стовпiв - золоторуднi родовища (руднi поля чи вузли) корисних копалин.

Як вiдомо з досвiду, пiд час розбракувальних робiт на перспективних дiлянках виявлення вуглекислотно-водних флюїдiв у включеннях чи значної кiлькостi СО2 у складi летких (за результатами газового аналiзу включень) щодо генетичної iнформативностi може прирiвнюватися до прямого виявлення вмiсту Au в окремiй точцi чи поодиноко пiдвищеного вмiсту золота у межах рудних тiл, але має перевагу в тому, що пiсля оцiнки густини флюїдiв дає змогу оцiнити ерозiйний рiвень цих рудних тiл.

Зазвичай цей вуглекислотометричний критерiй використовують у комплексi з iншими, але завдяки нескладностi мiкроскопiчної дiагностики включень, що мiстять СО2, вiн особливо цiнний у практицi попереднiх розбракувальних робiт.

Газометричне. За результатами газометричного моделювання з'ясовано, що склад газiв у включеннях iз пiдрудних дiлянок рудних тiл помiтно вiдрiзняється вiд надрудних як загальною їх насиченiстю леткими, так i насиченiстю окремими компонентами. Закономiрно вiд нижнiх горизонтiв рудних тiл до верхнiх загальна газонасиченiсть флюїдiв зменшується у 1,5-2, iнодi у 8 разів. Також помiтно змiнюються i спiввiдношення головних компонентiв. Наприклад СО2/СН4 у пiдрудних дiлянках iнодi <1, тодi як у надрудних постiйно >2. У складi валових газових витяжок iз продуктивного кварцу кiлькiсть СО2 поступово (а на рiвнi рудних стовпiв, досить рiзко) зменшується вiд нижнiх горизонтiв рудних тiл до верхнiх, що зайвий раз може свiдчити про iнтенсивне видiлення золота на рiвнi фракцiонування продуктивних мiнералотворних флюїдiв, що супроводжувалося видаленням частини СО2 iз системи мiнералоутворення пiд час їх кипiння чи розшарування. Очевидно, з цiєї ж причини, у цьому напрямку, зменшується загальна газонасиченiсть флюїдiв.

Загалом пiдвищений вмiст золота, у межах виявлених за включеннями флюїдних палеопотокiв, завжди збігається з дiлянками вiдносно рiзкого зменшення загальної газонасиченостi мiнералотворних флюїдiв, а також із дiлянками рiзкого збiльшення вiдношення СО2/СН4 у напрямку вiд нижнiх горизонтiв рудних тiл до верхнiх. Спiвзвучнi результати отриманi нашими попередниками (Левицкий, Демин, 1981; Павлунь та ін.,1989). На жаль важко наводити репернi величини загальної чи покомпонентної газонасиченостi флюїдiв тому, що значення цих показникiв у межах рiзних родовищ iнодi iстотно вiдрiзняються. Наприклад, на Зун-Холбінському родовищi загальна газонасиченiсть флюїдiв на нижнiх горизонтах рудних стовпiв коливається вiд 2,48 до 6,33 мл/гр. тодi як на верхнiх вiд 1,51 до 3,74 мл/гр. Водночас загальна газонасиченiсть продуктивних флюїдiв на нижнiх рiвнях рудних стовпiв сусiднього Баарун-Холбінського родовища коливається вiд 8,64 до 20,16 мл/гр., а на верхнiх вiд 1,11 до 9,68 мл/гр.

Однак, якщо на дослiджуваному рiвнi рудного тiла загальна газонасиченiсть флюїдiв у включеннях у продуктивному кварцi становила менше 2-5мл/гр., а СО2 у їхньому складi перевищував 20-50 % та переважав над СН4, то глибокi горизонти таких рудних тiл були золотоносні. Тому газометричнi данi також використанi нами як допомiжний оцiнний критерiй.

Йонометричне. Результати мiкрохiмiчного аналiзу складу валових водних витяжок iз рiзновiкових генерацiй кварцу родовищ Кедровського та Урiк-Китойського рудних районiв свiдчать:

розчинна складова продуктивних порцiй флюїдiв, iз якої формувалося золоте зруденiння, має (гiдрокарбонатно-калiєву) спецiалiзацiю i помiтно вiдрiзняється вiд допродуктивних та пiсляпродуктивних;

загальна концентрованість продуктивних флюїдів від нижніх горизонтів рудних тіл до верхніх знижується приблизно втричі;

вiдношення Na+ + K+ + Li+ /Ca2+ + Mg2+ + Sr2+ пiдрудних рiвнiв завжди бiльше надрудних у 2-4 рази;

вiдношення Na+ / Cl- у надрудних та рудних рiвнях >1, тодi як у пiдрудному <1.

Інверсiя цих спiввiдношень виявлена у дiлянках переходу вiд донорних до акцепторних рiвнiв мiнералотворних палеосистем, де вiдбувалося найінтенсивніше фракцiонування флюїдiв.

Максимальнi кiлькостi золота в рудах уздовж флюїдних палеопотокiв спостерiгаються ближче до верхнiх горизонтів рудних тiл, де гетерогеннi флюїди (за включеннями) характеризувалися найменшою загальною концентрацiєю, найбiльшою величиною вiдношення HSiO3- /Cl- (>2,9) найнижчими вiдношеннями Na+/К+ (< 8,9) та К+/Li+ (< 11). Мiнливiсть вмiсту золота та срiбла в рудах вiд нижнiх горизонтiв до верхнiх має прямий кореляцiйний зв'язок із мiнливiстю концентрацiї Na+ та Cl- i обернений з мiнливiстю концентрацiї Sr 2+ та SO42-.

Наведені ознаки використані нами пiд час оцiнки перспективностi дослiджуваних рудних тiл.

Параметричне моделювання. Термометричне. Створенi нами термометричнi моделi з вiдомою мiрою наближення характеризують розвиток палеотемпературних умов золотого зруденiння у часi та просторi дослiджуваних ФРП.

На основi головних термометричних показникiв продуктивного мiнералоутворення, таких як загальнi температурнi дiапазони функцiонування металоносних флюїдiв, оптимальнi температурнi iнтервали вiдкладання золота, палеотемпературнi градiєнти вздовж палеопотокiв продуктивних флюїдiв та значень температури на дослiджуваних рiвнях флюїдних колон, ми визначили просторовi особливостi теплових полiв, що iснували у дослiджуваних рудогенеруючих палеосистемах.

Загальнi температурнi дiапазони продуктивного мiнералоутворення, визначені за даними гомогенiзацiї включень у мiнералах продуктивних комплексiв (пiдрудних, рудних та надрудних дiлянок дослiджених рудних тiл і родовищ) наведені вище.

Оптимальнi температурнi дiапазони вiдкладання золота визначені за мiнералого-термометричними "вилками" та за результатами дослiдження функцiональної залежностi золотоносностi вiд температурних умов продуктивного мiнералоутворення. Для цього обчислювали рівняння регресiї, що вiдображають характер генетичного зв'язку вмiсту золота i температури гомогенiзацiї сингенетичних з ним включень у конкретних точках рудних тiл, де виявлено ваговий вмiст золота. Наприклад, для Iрокiндинського родовища (Кедровський рудний район) разом з Ю.В.Ляховим (Ляхов, Попiвняк,1977) за рiвняннями третього степеня, котрі найкраще описують сукупнiсть аналiтичних даних, були обчислені та побудованi кривi регресiї, що чiтко показують залежнiсть вмiсту золота вiд оптимального iнтервалу золотого зруденiння. Останній коливається в межах 270-200С. Загалом, оптимальний температурний iнтервал вiдкладання золота для всiх дослiджених родовищ коливається в межах 270-200 (іноді 170) оС, що збігається з даними інших дослідників (Ляхов та ін.,1995) .

Однак рiвень золотоносностi рудних тiл визначався не тiльки фiзико-хiмiчною специфiкою та термобаричним режимом мiнералотворних флюїдiв, але й, значною мiрою, особливостями їх динамiки в перiод продуктивного мiнералоутворення. Про це свiдчать данi моделювання мiнливостi значень температури гомогенiзацiї включень металоносних флюїдiв у межах рудних тiл.

Iнтенсивнiсть такої мiнливостi визначено за палеотемпературними градiєнтами (поздовжнiми) уздовж палеопотокiв та (поперечними) перпендикулярно до напрямку руху флюїдiв. Величини палеотемпературних градієнтів уздовж флюїдних палеопотоків та палеоструменів, для різних рівнів рудних тіл і різних родовищ та рудопроявів коливаються у межах від 6-8 до 30 (іноді 40) °С/100 м.

Пiдвищений вмiст золота збігається переважно з дiлянками найбiльшої рухливостi флюїдiв, але практично завжди з дiлянками "розщеплення" чи "злиття" палеопотокiв вуглекислотно-водних флюїдiв, що чiтко вiдображається у конфiгурацiї палеотемпературних полiв, які характеризуються у цих дiлянках рiзкими змiнами чи аномальними значеннями їх напруження. Очевидно, що просторове положення великих (промислових) скупчень золота визначалося виходом продуктивних флюїдних фронтiв на оптимальни рiвнi значень iнтенсивних фiзико-хiмiчних параметрiв у мiгросферi де вiдбувалося інтенсивне фракцiонування металоносних систем i нагромадження золота. Загалом, ступiнь поширення середньотемпературних (270-200С) умов гiдротермального мiнералоутворення для родовищ золота є важливим критерiєм для оцiнки рiвня ерозiйного зрiзу родовищ, визначення загального розмаху золотого зруденiння, перспективностi глибоких горизонтiв та флангів родовищ у дiлянках, недоступних для прямого спостереження, i основою для оцiнки прогнозних ресурсiв золоторудних об'єктiв. Для багатьох родовищ за даними термометричного моделювання нами визначені напрямки до джерел мiнералотворних флюїдiв та напрямки їх поширення в ділянках локалiзацiї руд.

Максимальнi значення температури гомогенiзацiї включень (>270С) виявленi тiльки у пiдрудних дiлянках рудних тiл та родовищ, тодi як низькi (<200С) притаманнi надрудним дiлянкам. На основi цiєї закономiрностi оцiненi перспективи глибоких горизонтiв низки рудних тiл, забезпеченi прирости запасiв золота рiзних категорiй, виявленi новi золоторуднi тiла тощо (засвідчувальні документи наведенi в додатках до дисертацiї).

Густинометричне. Iнверсiя густини мiнералотворних флюїдiв часто відігравала вирішальну роль пiд час видiлення корисних компонентiв та формування рудних стовпiв. Особливо це стосується флюїдiв продуктивних порцiй. За даними густинометричного моделювання густина продуктивних флюїдiв змінювалася як у часi, так i в просторi. Зокрема у глибинних дiлянках рудних стовпiв та у пiдрудних дiлянках флюїдних палеопотокiв значення густини продуктивних флюїдiв (у включеннях із СО2) зазвичай групуються у два iнтервали (0,13-0,30 та 0,70-0,87г/см3), тодi як у верхнiх горизонтах рудних стовпiв- в один (0,13-0,30г/см3). Тобто у верхнiх горизонтах рудних тiл густина флюїдiв завжди менша порiвняно з пiдрудними, i часто збігається з низькими значеннями густини флюїдiв у пiдрудних дiлянках. Очевидно, що найвищi значення густини флюїдiв вiдповiдають умовам, що iснували в донорних дiлянках системи ще до iнтенсивних видiлень золота. Мабуть, у цей перiод на гiпсометричнi рiвнi, що вiдповiдають сучасним пiдрудним дiлянкам, потрапляли золотоноснi флюїди, але відносно висока температура (>270С) та iншi фiзико-хiмiчнi параметри (тиск, густина, агрегатний стан тощо) не сприяли вiдкладанню золота й утримували його у складi флюїдiв. Тiльки пiсля рiзкого зниження тиску (вiдповiдно i густини флюїдiв) у системi мiнералоутворення вiдбувалося iнтенсивне видiлення золота.

Отже, наявність у мiнералах включень, що мiстять діоксид вуглецю, густина якого не перевищує 0,30-0,35 г/см3, свiдчить про надрудний рiвень дослiджуваних дiлянок. Ця закономiрнiсть використана як додатний густинометричний критерiй i, навпаки, виявлення у мiнералах включень з СО2, густина якого сягає 0,7 г/см3 i бiльше, свiдчить про пiдрудний рiвень дослiджуваних дiлянок i використовувався як вiд'ємний густинометричний критерiй.

Спецiалiзоване моделювання. Декрептометричне. На родовищах дослiджуваних ФРП встановлено, що термофонічна декрептоактивнiсть мiнералiв у дiлянках промислових концентрацiй золота в 10-20 разiв вища порiвняно з дiлянками де виявлені непромислові його вмісти.

Отже декрептоактивність жильних мінералів є непрямою ознакою золотоносностi мiнеральних агрегатiв i добре пiдтверджується результатами зіставлення кривих розподiлу золота i декрептоактивностi мiнералiв у рудних тiлах.

При вакуумметричному способi реєстрацiї декрептоефектiв заз-вичай у межах золоторудних стовпiв отримано двомодальнi гiстограми газовиділення (рис.5; зразки- Vv-98, Vv-173 та Vv-24), тодi як у дiлянках із низьким вмiстом золота- одномодальнi (зразки Vv-1 та Vv-134).