Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Флюидно-магматическое взаимодействие в сульфидно-силикатных системах

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Флюидно-магматическое взаимодействие в сульфидно-силикатных системах"

и

ъ 91 '

МОСКОВСКИЙ ЮСУДШШЕШШа У1ШШШ1Ш' им.М.В.Лоионооова

ГВОЛОМЧЕСКНЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА НЕП'РОХРАФШ

На правах рукописи УДК 553.21: 550.89

ГОРБАЧЁВ Николай Степанович

■ ШШШЮ-ШМШЧЁОКОЕ ВЗАШОДШкЛЧШ а ОУЛЬШНО-СИЛИКАТШИ сшшш

Сцзщшдьцость 04.00.08 -петрография а вулканология

АВТОРЕФЕРАТ «иосвргации на соиоканив учёной отецани ч доктора гволого-шшвра логических наук

'(врноголовка - 1йа2

Рябова выполнена в Институте вкспвриментальпой минералогии (ИЗЯ) ГАИ, Черноголова,

Социальные оппоненты:

Член-коррео.пондент РАН А.Летников

Чяен-корреопоппент РАН Н.И.Еремин

лпктор геолого-мишералогкческнх наук В.В.Днстлер

Вздутая организация»

Центральный паучио-псоледоватбпьокпй геолого-раэввдочинй Инотргут цветных я благородных металлов "ЦНИГРЯ"

Запитр состоятся " Б " июня ■ • • ■ Тй92 г;

в .часов в аул. 415 ко яаоедяшго спеццвпизярованного Совета Д,053,05.26 по петрографии в вулканология, геологии, поискам в разведке рудных в нерудных месторождений, истаяло* гения, мяяврялогш, кристаллография яря Геологическом факультете Московского государственного университета в»; М.В;Лоио« нооова по адресу: 119899, Москва, Ленинские горн', ИГУ; ГяологичвокиЯ факультет.

С гаосертвпясй шгяо овнакойитьоя в бвблвотош Т'долагичэокого факультета МГУ (в она "А" 6 в так)

Автореферат разослан *30* Оосс/сл^^с^ г,

>

Ученый секретарь ппвцивлнаированиого оовета доктор

г«олого~мянйралогитеокпх шзук ВЛ1.$ельпшн

3»«il

ОБЩАЯ ХАРД K-VbVi 1С t-iA РАБОТУ ктуалънооть пробломн определяется : 1)Еаашешей ролью

флывдно-магматического взаимодействия в зарождении .эшлпцйч и рудоносности базит-шперйазитових ш гц,формирова нjи евя-зшпшх с ними с.улгЛ идт/х месторождений цветных и благородных металлов; '¿) необходимостью количественной характеристики основах аспектов флшдно-магматического изашлоцей-ста¡ш для построения генетических моделей сульфидных руд-uux месторождений цветных ц благородных металлов как научной основу прогноза и поисков; 3) отсутствием эксиерименталь-wjx и термодинамических дашшх для построения количественных моделей флювдно-магматической дифференциации и машатогешшх руцообразующцх систем - сулыридно-сшшкатшх шш, рудоносных флюидов; 4) первостепенным значением магматических суль,;;нд-1шх шштино-медно-никелевих месторождений как источников никеля, пламшодоз.маци; б) необходимостью выяснения генезиса уникальных сульфэдних магм в связи с трашшвпм шпш-гиашм Норильского района,выделяющим ею из числа траниових провинций мира.

Цель работы: I) созда,ше экспериментальной п теоретической основы для количественного моделирования процессов члю-идно-машатнческой дифференциации базит-гипербызнтових магм и связанного о шиш ыагглатогошюго рудообразования; 2) разработка методики экспериментальных исследований флыдцсодер-дащих сульфидно-силикатных систем при высоких Ï-P параметрах} 3) получение количественных характеристик флицдно-маплатичао-кого взаимодействия в базит-гипербазитовых системах; 4) разработка на основе экспериментальных и геохимических данных модели сформирования рудоносных сулыщцно-сшпшгшнх и сульфид них магм и связи с трапновим машатизмом Иоридьскш'о рай-опа.

üíШÍ¿iiJШâ.JШШJШJÎiiíi¿l^ШШii!ll!J^: разработка рациональной методики экспериментального исследовании (1лиищд)цер:«ащи1С сульфидночииннмтних сшитом при иисоких Т-1' шчшштри,

2) Получение экспериментальных даиных,характеризующих-глав кие аспекты фговдьз-магматяческого взаимодействия в сульфц но-ситикатних системах: состав расплавов и рестита.образую щихся щи частичном плавлении сульфид, содержащие базит-ги-пербазитовнх систем в присутствии летучих; жидкостное расслоение шлевд содержащих расплавов; растворимость в них се ры,фосфора; распределение рущшх элементов меаду сосуществующими фазами. 3) Количественная оценка экстрагирующих свойств и клелотно-оенэвной эволюцш! магматического флювда' общей минерализации,распределения главных потроганных элементов и элементов-примесей- редких, редкоземельных и рудных- гвжду флюицш и расплавами. 4) Выявление общих закономерностей и моделей флювдно-магматической дифференциации в открытых магматических системах. 5} Анализ роли флюидно-ыаг-магического взаимодействия в природных процессах магмо-и рудоеЗразовэшш. 6) Изучение геохимических особенностей эффузивных и интрузивных трапповых комплексов и сульфидных руд платиио-мелно-никвлевых месторождений Норильского района .построение на основе экспериментальных и геох'тмических исследований генетических моделей формирования рудоносных сульфидно-силикатных и сульфидных мага в связи с трапповым магматизмом.' Разработка на основе этих моделей геохим.тгес ка критериев рудоносных массивов и практических рекомендаций по направлению поисковых работ на богатые сульфвдннэ орудвиенил в трапповых провинциях.

Новизна и научная значимость работа заключается в развитии нового направления- экспериментального исследования флк идно-магоштсвекого взаимодействия в сульфидно-силикатных системах при высоких Т-Р параметрах.Разработана комплексная методика экспериментального изучения основных аспектов флю-вдю-маитатичвекого взаимодействия в сульфидно-силикатных системах.С её помощью получены фундаментальные пангаш,харан тернзупщие особенности флюидно-ыагматической дифференциации в базит-гнпербазитовнх системах,условия формирования сульфидно-силикатных и сульфидных мага,рудоносных флюидов.

Получены систематические дашше,характеризующие распределение главных пе троге ншх, редких, редкоземельных а рудчых элементов,изотопов í>r,Ud в эффузивных и интрузивных юл.'плаксах и рудах платино-медно-ииколевих местороаденш Норильского района.Охарактеризованы условия формирования сульфидно-силикатных и сульфидных мага,закономерности фракционирования руд1шх элементов в хода дегазации и кристаллизацпон-ной дифференциации оульудашх гаги.

Нрд^тическа;! значимость работа заключается: I) в возможности использовании полученных количественных донных и разработанных моделей для численного моделирования процессов флыодно-магаатической дифференциации ыафлчиских мага и формирования связанных с ними рудообразущих систем -сульфидно-' силикатных и сульфидных мат,рудоносных флшщов; 2) и установлении общи закономерностей распре делошш элементов между фтовдом и магическими расплавами,что нозвольат прогнозировать экстрагирующие свойства флюидовj 3)возможностью практического применения ■ разработанных на основа акснорншн-талышх,геохимических и теоретических исследований критериев для вцполешш перспективных в отношении платино-ш дно-никелевого сульфидного оруденения м- гщтитои и прогнозной оценки их рудоносности в трашюиих провинциях; -1) возможностью использования генетической модели формирования в сан -зн с трашювым магматизмом Норильского района сульфидно-силикатных и сульфидных маш для разработки новых направлений поисково-разведочных работ на богатые массивные руды.

В осцову работы положены реэультити многолетних (1УУ6-1991) экспериментальных и нолевых Оюрильск, Кольский п-в, Садбери,Урал.Нкутия,Камчатка и др.) исследований автора, выполненных а 1Ш l'Ail по тема институт, заданиям i'KííT,Гоо--шшна и Ali ШЛ'.Ироводоно более чем ЬОО экичоримонтоп но лаучеш») различных аспектов <} лип дно-машатичаского взаимодействия и сульфидно-силикатных системах при высоких T-iJ параметрах.базовый и химический составы экспериментальных и природных образцом охарактеризованы с использованием современных ытлитиччских методик- реитгеноисши озондоных,

ИНАЛ, ХОР-МЭ ,ато1.чюй абсорбции,речтгено-фцооресцентаой, плазменно-эмиасиошюй спектрометрии и др.

Нубллкация ч апробация работц.Результаты исследований изложены более чем в 10 опубликованных работ в том числе I монографии,переработанный и дополненный вариант которой опубликован н Хг^еэп. Не^. Результаты работ докла-

дывались на 12 (.швдународшх и \М Всесоюзных симпозиумах и кон^еренннях.

Структура и объ'щ таоотц. Диссертация состоит из введения,чатырох частей, вглпчзк.шх 23 главы .заключения и приложения.Она содержит стр.машинописного текста, рисунков, таблиц и список библиографии из 15В найма-нований.

Благод'.аряостд.Автор искренне признателен сотрудникам НЭМ РАН,на помощь которых опирался в ходе выполнения работа-1\А^Калирдавой,К.0.Колосову,Е.Л,Рябиной,Л.И.Ходоревской, В .Г.0садчему, В. 11.Щербакову ,1).В. Гнедину, А.И .Муравьеву-Зайцеву,¡1.М.Рсмаивнко,1\Л.Мгацвичук,Г.В.Малшшшой ,а также ТЛ1Л1адза,М.П.Новикову,С.Е.Лунину,Н.Н.ПолуятовоЙ зс поддер-пку и друяеское участив.Отдельные результаты работы обсуждались с А.А.Маракушевнм.Л.Я.Ншсрасовым.Л.Л.Перчуком.В.И.Соро-киным.Всем им автор искренне благодарен за обсуждение и критический -замечания.

Автор пользуется возможностью выразить благодарность проф.Л.Дя.Яаляретту,Х'.Бруг».1анну,КЛ'ершпшни (Торонтский ун-т) Д1.Лайтфутту,В.Дохерти (Геофизическая служба Онтарио, Торонто Гранада) за шоголетнве сотрудничество по изучению основных проблем платино-мецно-никелевнх месторождений, помощь л участив в проведешш аналитических работ,а такнэ В.В.Фодоренко (ЦШШ'И) и гл.геологу концерна "Никель"-В.Е.Кунялову за сотруд!шчество в изучении пород и руд Норильского района.

Автор также считает своим долгом выразить глубокую признательность первым научным руководителям- проф.М.Н.Годлевскому и ироф.А.П.Тугартюву.Особую благодарность автор вы-

ражаат В.А.Марикову за неизменную довдараку.цнтврьс к исследованиям и критические замечания,

краткое содержание работ;;, Во введении определена теш диссертации,ей актуальность, сформулирована цель работы,основное направленна иссдадовц--ций,кратко изложено содержание диссертации по разделай.

Чяср> первая.Летучие в мантиУных магматических системах.

В пдрво^ ^аоти ¡и основа литературных данных и собственных оригшюлышх матерлалов-ксенолдтов иантпшшх пород из кимберлитов Якутии- проведен анализ распределения,форм нахождения и решша летучих и верхней ьштеи.ираобладсадцлш летучяш поддатая 11,0 и 00^,пз ьторостопецних- кислотные компоненты сера,хлор,^тор.цяс^ор.м'ршцло »едущую роль в мобилизации,]сош).онтращ!и,гранс11орто и фракшкширсшгиши микроэлементов, потроганных и рущшх и шшчтичаш« 1?;ютошх,

1'лавнш конпснггратором 11^0 и воршШ маптии »тлштия амфиболы,слюды и сидшишша шт'лы.шп'оадшит 1:арбо!ш-ти (долош1т,маг1шант),эло!,ю!1торний углерод (грабит,ши,ш)< иодаржанлз шш в ащшбсшх соотаиляот !•', (¡1 - а. •¿и-1 шс.#.Кроко летучих пм{;иболы мантийных пород кинцонтра-руюа щелочи,барий,стротш!!,лашш гЬи.

Оодоркатга йоды , в фпошита на пвридотитоьих ксшюлитов в кимберлитах состишшнт У--4 що.^.Дли «ногах образцов -№-¿0$ позиций гидрокснла в фшогаште замощено ¡¡/горой и хлором,содержание которых .достигает 1,4 и 0,1 мао.^ соответственно. Слюни обогацнни снльионвкогерактнимн адамситами ь, иь,зг^легкими 1'ЬЭ.ц ксенолитах мантШшых пород урчироц встречается как в элементарной (алмаз или 1'рафиа1) ,так

и в виде карбонатов, до V ^ кбар усто1гпш,цо ломит при Р > зи кбар -магнезит.Уора и ^осфор кошштрируитсн н спио -стояталышх фазах-иульфидах,апатите.Хлор и фтор на обязуют самостоятельна соединений,а конциытгируитсн и шфибо-лйх.^¡огонитах.внапгш.Л'.и,1ь в онацифичамих условии*,хцрак-тарних дли ыи теорию и унтоМчнни х но ищи (лау^висип') дн (шраИоер'.шт) и только иульФИ Ш и инатити сгибичь-

б ■ пы в игроком пнторчале Т-Р. условий,

£Ш>ШМЦ» Сульфитная минерализация описана во всех тинах ксенолитов манткйиих пород из кимберлитов и щелочных, базальтов,в первичных внсоко<3арячвскях мшералах-вкраплвн-никах (ксенокристах) /шиберлитов-оливше, гранате,пиропах, ильмените,а также в алмазах,Но структурным признакам ' •«, выделяется две генетические группы сульфидов- магматические и метасоматическпе.Магматические сульфиды представлены га.-гп - ср .Но соотноаения рудных минералов и главных рудообразуюшх элементов (железа,шкеля,меди) отчётливо выделяются доля составов сульфидов из ультраосновных,основных мантийных пород,океанических базальтов и сульфидных медно-ни!®левых месторождений (рис, 1)

cii/iru'flt!

^исЛ.Состав сульфидов: 1,2-из мантийных коенолитов» t - вклогиты 2 - перидотиты + г 3 - океанических ба-аяьтов 1 i 4 - модно-никелевых месторождений! I - Дулут, jj- Норильск Ш - Стиллуотер, 17 - Садбери У - ПвчегагеН?! - Лбятпбя, 711 - Камбалда.

нРтьгц ___ _ _ .Сульфиды из ультра-ооновного парагенезиса" верхней мантии занимают ограниченное пола с высоким содержанием никаля.Иоле составов мантийных сульфидов из эклогитового парагенезиоа.не перекрывающееся и полем сульфидов пзрвдотитов.характеризуется высокими содержаниями железа,низким-никеля,и переменным- меди. Сульфиды из толаитошх базальтов комплементарны составам сульфидов из мантийных перидотитов.Тревд составов медно-никеле-внх месторождений занимает промежуточное положение между поле» сульфидов яосопиаши перидотит-толеитовый базальт

оредшшо-оквшшческшс хребтов и экиогатовшл нолей, [¡о и ере увеличения основности никеланосццх массивов в сульфидах возрастает содержанио никеля относительно меди и железа. Сульфиды являются главннм концентратором 3111',золота,

В ходе матасоматического преобразования ксенолитов мантийных пород наряду с амфиболами,слюдами и карбонатами формируются пирит,сфалерит,новаллин,а ташке относительно редкие сульфвди калия- джерфишерит,расвумит,бартонит.Джерфи-шераты характеризуются переменным составом.От калиевых сульфидов из других объектов (метеоритов,скарнов,щелочных пород, сульфидных ыодно-никелоаих руд) джерфшериты иант.и'ишх ков-¡¡отитов отличаются наиболее высоким содержанием никеля и низким- железа.

Окислительно-восстановительные условия нндогешшх мата-тическцх процессов варьируют от Ш)0 до осо бу^ора.и сио-теме и-Н-0-з в условиях стабильности графита и пирротина характерных для зндогеннш: шп-щтичесгаьк систем при Р 10 кбар преобладает водный,при более низких давлеиия-"оухой" обогащенный тип флюида .С шпшжениом давления «о флюиде уменьшаете доля и СО,возрастает доля иН^.йри охлажеда-нш1 водно-углекислый состав флюида к:няетоя на воцно-мвта-новий.Содержания 11.^0 и Н^ во флюцде проходит через максимум при Т=Ь00°0.11ри этих условиях во флюиде преобладают восстановительные 1]орми серц,хлора,фтора.

Чаоуь 3» Экспериментальное изучошю флюццно-магматического взаимодействия в сульфидно-силикатных системах.

Из общего круга проблем,связанных с влиянием летучих 1й становление,эволюшш и рудоносность базальтовых маш, представляют интерес следующие проблемы¡оценка состава пвриичных маш, образующихся при частичном плавлении перидотита при различных 'Г-У условиях и составе летучих, расирода-ланиа потроганных и рудных алемонтоп можиу сосуиястнуыщимц криотилличопкими ¡¡^мими и расплавом (равновесия чипа М-Ь).

растворение летучих в магмах и-расслоение фяюадсодержащих мата на неспешивапваася силикатные расплавы (равновесия типа ь - ьг ).

При гаонцвшт маг.л летучими возможны два краШип: случая: отделение от расплава флюидной фазы (равновесия тми Р-ь ) кцдкостнээ, сплинатпо-е-олавоэ расслоение (ликвашш) флювдсо-дераащаго расплава на яосмешивающиеся жидкости-силикатную и соловую (сульфадяую,карбо1атную,фосфатную) в зависимости от типа солзобразущего компонента (равновесия типа эь-ь ).

С равновесиями типа м-1< связаны процессы кристалляза шшнной дилере нциащш.форлгарование магматических месторождений: с равновесиями таю КЪ-Ь, ь,-!^ и 1,-1 -процессы флюидно-магматкческой цгф|еренциацяи,формировало матаати-ческгос н пщротертльшх месторождений.

Пзучание равновесий 1,2 и 4 типов требует проведения эко парцг.трчтов по ялавлэшш сульфидно-силикатных систем при высоких давлошшх и невысоких (до яасшдогшя силикатных распла вов) содержаниях главных летучих компонентов магматических флюидов - Н^О и С02.'-Гакие эксперименты позволяют исслодоват про пес си флювдно-магштичвской дифференциации флшздсодерзса-щих расплавов при растворвшш в них второстонешшх гаслот-инх логучих компонентов - серы,хлора,фосфора и др.

Цзучетав флювдно-магштичвской дифференциации,связанной о флюидным массопереносом.экстрагирующей способность» и тра) о портными свойствами магматических фшоэдов (равновесия типа г-ь ) требуют проведения экспериментов при высоких содержаниях водного или водно-углокислого флывда.не только превышающих кх растворимость в расплавах, но и достаточных для епалнза закалочного флюида.

Методика экспериментов.

Для изучения флювдсодаргащих рудно-магматичеоких систем при температуре,прввдагающей 800°С и давлении до 20 кбар ис-нольэованн газовые аппарате (газостатн) высокого я сверхвысокого ддвления с внутренним нагревом нри Р=10-25 кбар -

твёрдофазовая аппаратура высокого давленая типа шшшцр-поршень при Р=40 кбар -Т1ша наковалыш с лушсой.

В качества исходных веществ в эксперименте использовали порошки специально приготовленных ствколу,шцералов.й>лю.щнуы фазу задавала "сухими" смесями,оксалатами,карбонатами,сульфидами, фосфатами и др.,вод1Ш1.ш растворами НС1, н2з, нр, ).аи], Еодосодераащшди стеклами.

Время достижения равновесия определяли специальными кина-тичесюаш опытами,Продукты опытов изучали оптическими,рентгеновскими и разлцчньмл аналитическими методами.Определение химичзского состава проводили на рентгеновском микроанали-заторэ !,Ш-1 " СагсаЬах м о использованием кристалл-дифрак-цдокного спзктромэтрз и полупроводникового датектора.Оира-деление РйЭ,благородных п цветных шталлоа ( А"»

Н1,Си) проводила методом инструментального нсйтроино-акти-вадленного анализа (Ш1АА) в лаборатории Торонтскою университета к индуктивно-связанной плазш о маво-оиектроматриой ( юр-ыз ) в геохишиаской лаборатории Геологической службы Онтарио,Торонто (Канада).Опыги проводили в зависимости от температуры а р», Аи-Р<1 и Аи шпулях. 13 оульфидсодарлм-щих системах для предохранения матер ¡ала капсулы от взаимодействия о агреосившн сульфидным рцвшшом шпули Футеровали паридотитовым контейнером,в котором поманили износку сульфидной фазы.Опыт на газовой аппаратура шоокош дшиш-ния проводили по многоампулыюй методике. Па ругашм буФиршм ампула содержала необходимую буферную нооотшшш, инугрвпння рабочая ампула-раотвор.В нее помещали ампулы меньшого дни-иетра о на во о каш тонких порошков исход них пеинсти (ошии, минералы).

шшшши&ш.

Экспериментальное изучение шишлщын иульфндоодиржащаго перидотита методом шзрвдогитоной капсулы н интервале Т" 12Ь0-1-ЮО0!), Р "Ь—10 кбар и нуиоугигшш иощипу а подно-угли-к.юлого илнвдн понизило,чго но всем изучиниом интервале тан«

иератур (1250-1400°С) и давлений (5-40 кбар) состав флювд-сооджащнх выплавок отвечает виоокомагнезиалышм олшшювым базальтам и шпсритам (10-22 та.% )• В диапазоне давлений 5-25 кбар в равновесии с расплавами находились оливия ц пироксен,при да влас пи 25 кбар отмечено появлэиш граната, при давлвшш 40 кбар .ч равновесии с в одно-угла кислым расплавом находились орто- и ютщопироксены.Водосодержащне расплавы отличаются низкий содержанием глинозема,извести и более высокой магнезиалъностью и едемнекислотностыо.В этом отношении они сходны с некогорилл разновидностями высокомагне-эиалышх бпэальтовзолонокамешшх поясов и офполитовнх ком-плчксов-пяроксеновнх коматшшов и бошшитов.В изотермических условиях уменьшение давления,а в пзобарических-повы-шениэ твмндратурн приводили к увеличен® магнезиадьиоотв рящтлявов (рип.2)«

пригодных и аксперЕмвптольш/х расплавов:! - III - кокатиигн: I - пврпдо?птовие, II - тароковнптопио, III - базольтогаз, 17 - толеи-говна баявльтндочки - водосодержашпе отекла.равповоо-ине о гярнйургятовоЯ ооооппапяаП, Т-1250 - 1350"С rv.ro - 25 кбар.

Гнс.г.Состав

/11,0,

910,

^эдулг'й .шивашаш.мти'л-шшшш- иолп^ыйа и

^•акционирование рудных элементов и процессах фоцмироваиил рудоносных сульфидно-силикатных и сульфидных иаш определи етоя распределением рудных элементов мезду силлкитнш, сульфидным расплавами и кристаллическими фазами- олл;цноц,,орто-ц клинопнроксенами,хромитом,и также соотношениями иажау сосуществующими фазами.

Распределение никеля мазду силикатными и сулърадиыма фазами изучено в простых системах,"сухих" условии,при атмосферном давлении.Обзор зкопершленталышх дашшх по роспраце-лвншо никеля праведен в работах Л.Аруэвдяшэ.А.Цоядрвтта.Огдл по этим данным,в интервале 1000-1бо0°0 коэффициент распределения никеля меаду одшшюм и силиишшы раошшвиц /Г' находится в обратной: зависимости от температуры и содержания в силикатных расплавах,изняясь от 3 до ЗО.Коэффи-щшпт разделения шнселл макну ортонироксзном и силикатный расплавом варьируат в пределах 1-4 в шнрошэм интврила температур.

В оштатло-судгьфдцних сисгииах николь прьдмочтагольней перераспределяется и сульфидную фциу.На фоне суп^отьвшюго обогащения никалшд вульфлда наблюдались элачитолышз иарла-циц кОоффнщшита распределения никеля в зависимости от состава системы.0 повышением основности расплава шкиф.щионт никеля меаду сульфидным и силиютш расплавом ушыышштся от 460 длп расплава андезита но 231 цля расплава олившюиого базальта.

Нами впервые эконаришвтально научено распределение шпиля меаду силикатным,сульфидным 1 аенлавами,олпмном,ортомарок-сеном при Т-П(А)-ЫОО°о',Г- а-10 кОар о.шхроныо и изиничишш состава оооущеогндошии аивднх и тв^рлых при изменении Т-1' параметров,

ибравдш- на се б»/ жыманио ллзкца эначанля (3,0 7,0) ыаф-фцццешои риощяаелинм ллкеля моаду оливином н базальтовый расплавом ши в "сухих",так к н фаьэдооноркщи« системах. Ни 1пшшн низкие .значении !■{}{"'!>:),() - о,;! характерны дли

"сухого" базальтового расплава при атмосферной давлении. В фгоиисоивряаиах базальтовых расплавах в интервале 5-25 к^ар составляет 4,3-8,6.Еще более низкие значения коэффициента распределения никеля мввду ортопирокоэ-пил и ^пзялыогни расплавом- 1,6-2,3 (рпс.З)- '

Коэффициент разделения ни-

Гяо. 3 ВоИ^нгшеити разделения никеля ькалу оливином (я), ортопирокоепом (б), оулИдпянм и силикатным расплавом, содержащим Н20+С02 (в),

кеия п железа >>0 порядка 15 при 5 кбар и 10 прп

:илсФ°риом давлении, П-чбтацзется существенное обогащение сульфидного расплава нпиелви относительно силикатных фаз,коэффициент раенрз-цртанип никеля иаяюу сульфидным и базальтовым расплавом воз ¡потает от Ш прп 6 кбвр до 2'36 при 20 кбар,мощу сульфидным расплавом п ортоплрокоеном -от 81 до 164,между сульфидным расплпром л оливином - от 25 до 68.Появление сульфидной ¡а?;.' мотет притушат!, к значительному обеднению никелем ба-•чп чг топнх раейлорон тем большими,чей больше И-ректор - со-иппданй» оялргятяэЯ т. сульфидной З-т? в системе.Содержания тч*ько'1ильннх элементов в сульфиде и силягатноч расплава зярпоимойтью У«ХГ1(НИ )/(Р1И) .П1й у -солер» кпяяр хят-го'^тлигого элемента в сульфида, п -коэ-М-янявнт

разделения элементов иеяду сульфидом и силикатом, и - не» оовое отношение ошшкатного п сульфидного расплавов.На рас. 4,5 приведет/ диагратш .характеризующие зависимость степени обеднения никелем насыщенной сульфидом базальтового расплава н оодерааиня и оуль$идно» расплаве ш а «и от п - $акгора.

»1 ,ми%-И'

Рис. 4 . Степень сведиеии* (а) %

магмы никелем а - при различно» соотношении иагма/сульфид; в - в сибирских траппа») 1,2 - патронимические серии; 3 - Нижний Талнах

(Но. ^ . Содвраенгз кккзде е издз а сульфидном раоивьа, сосгивствуоаеы о сшв-Еаткш, ига рвзлегаои соогногэиэ капа/Фвми

ЕМЭТЮРтаоджь СЭР» .д ^лцицсоцвг^асщ ¡щуць.

Растворимость сери в ыашатигчзскнх расплавах достаточно полно изучена только пра атмосферном давлении и в "сухих" условиях .Согла оно о тип данным,раотворимоогь сарц в магмах оказалась гораздо шиш,чем предполагали,и составляет сотые дола прошита в кислых,до 0,26# в основных и до 0,5$ в ультраосновннх расплавах.Концентрируя серы в лавах,во включениях расплавов,захваченных кристаллами, и закалочных базальтовых отекла* в условиях сульфидного насыщения не превышает 0,26 М(г%,

Данине о растворимости сери при высоких давлениях противоречивы .По данным Б.Писана и Р.Иоппа ' растворимость серы в альбитовом и диопсидовом расплавах в интервале Т=1450-1650°С,Г=15-30 кбар возрастала с увеличением давле-няя> 11 температуры .Обратное влияние давления на растворимость серы в "сухих" силикатных расплавах в условиях сульфидного насыщения наблюдалось В.Хуантом и В.Еильямсом, а также Р.Вевдланцтом.Б базальтовых расшивах в интервала температур 1300-1460°С и давлений 12,5-30 кбар содерлаше серы не превышало 0,26 мае.%

На рис.б сушироват наши данные,характеризующие растворимость серп в йишидсодериащях расплавах при высоких дав лениях. Обращают внимание шграшю вариации растворимости сари (от 0,2 до 2 мас.$) в зависимости от состава расплава, флюида и давления,Наиболее высокая растворимость серн (2,0- 2,2 мае.Я») характерна для карбонатного расшшва в интервале давлений 20-25 кбар.Столь ка высокой растворимость; обладают водосодержащие высокожелезистые расплавы (до 2,0 мас.% 3 ) при давлении 5-7 кбар и иизкоаелеаштвз ультраоснсшшз расплавы (1,8-2,0 масД) в интервале давлений 15-25 кбар.Уменьшение основности или щзлочносги расплавов снижает растворимость серн.При температуре П50°С,давления 5 кбар и водно-углекислом состава флюида растворимость серн в авдезитовом расшшва составляет 0,1 «ас,^,в расплава толеитового базальта- 0,22 тс.%,в расплава щзлоч но-о.тавинового базальта - 0,35 Ыас.^.В ещё большей степени р.тот эффект проявляется в высокомагиезиалыЕЯ базальтовых рп с и лавах. При изменении ях магнезиальности в интервале дав ления 11-25 кбар при температуре 1250°С и водно-углакислш флюиде растворимость сера возрастает от 0,35 до 1,1 мас.# при увеличении содержания от 8 до 21 мас.^.Эта осо-

бенность подтверждается положительной зависимостью мадду содержанием серы в расплавах и величиной структурного фактора ,шо / Г,характеризующего степень полимеризации и основность расплавов.

Рис. 6 Растворимость сери в с!:.иас '/•

¿онагныД, 2 - целочно-ультрв-

основной (Н20 ♦ СХ)2), 3 - /0 -

ультраосновной

СН20 ♦ Ъ\-

4 - пикрнтовий (Н20), 5 - -

пикритовый (^О СО^)-

олавии-йавальтооий в Н?0: 6 -

4*

и-ияины-иавальтошж в г^и: 1350°С,7 - 1300°С; Ь-13 -

п

13 - Р205 ♦ н20 ♦ Ю2,П60°С;

14 - $ерродиоритовый, Н?0,

/ п гв ¥1 Р, к(1р

Растворимость сери заваоит также от состава ^шцца и температуры.В водосодержащих базальтовых расплавах она выше,чем в однотипных расплавах о водно-углекислым флюедом.Наблюдает-оя положительная зависимость растворимости серы в расплавах от температуры.

Особый интерес представляет впорвив обнаруженная инверсия барической зависимости раотворшлости серы с почти симметричным максимумом растворимости в области 15-20 кбар.При более низких давлениях (от б до 15-20 кбар) растворимость оеры возрастает,а при более высоких (больше 20 кбар)-убивает о увеличением давления.Н области экстремума макоимальная раотвори-мооть серы в водосодержащих базальтовых расплавах составляет 0,8-1,а то,% в интервале температур 1250-1300°0,в расплавах о водно-углекислый соотапоы флюида-0,5 мас.% при температуре 12б0°0,

Изменение раотворимоотц серы в магмах ири различных давлениях (доБет бить связано о протекаииом огаюлитольно-восста-иовителышх реаюыШ я рисдлдве о участием же .пот при изменении давления.Установлено,что по мера увеличения давления отношение з ^ Рвг°) 4 Рв0 проходит через минимум.

Это связывают с реакциями деполимеризации расплавов и о различной устойчивостью в расплаве кластеров с двух- и трехвалентным железом.Изменение отношения Ре2о3 / Fe2o^ + РеО может быть значительным- на менее 50$ в диапазоне давлений 10-20 кбар.Так как растворимость серы в магаах пропорциональна активности двухвалентного железа,то шшерсия отношения Fe20j / FegOj + Feo должны вызвать инверсию раот-воримостл серы,но противоположного знака с максимумом растворимости серы в области минимума этого отношения,что и наблюдалось в эксперименте.

Расслоение (Ьлюиксоде шедших магц.

Растворение летучих компонентов в базальтовых расшивах приводит к их неустойчивости,стимулируя ликвация с образованием контрастных по составу силикатных расплавов.

Во всех опытах с фосфорсодержащим щелочным водно-утло кислим флюидом наблюдалось расслоение базальтовых расплавов на высококремнистый сиалический и высокого лезистнй тфлче с кий дя'Иереншаги при 'Г=П00-1200°С,Р=5-7 кбар. (рис.7)

При увеличении содержания фосфора в сиалическом расплаве до 0,9-1,2 тс.% наступало насыщение фосфором сиалического расплава,что приводило к садикатно-фосфатному расслоению с явным призаком жидкостной ликвации- qoaJiaTHHa глобули в силикатной матрице.

Б опытах с базальтовыми расплавами,обедненными железом, в интервале T=I250-I300°C,F=II-25 кбар происходило расслоение высокомагнезиальных силикатных расплавов (больше 14 иао.% МвР ) при растворении в них водно-углекислого флвида на ндзкомагнезнальный кремнекислый и высокомагнезиаль-ннй обедненный зю2 силикатные расплавы, (рис.8)

Ловышение довлонш меняет характер расслоения с базит-гипербазнтового при 11-15 кбар на сшгакатно-карбояэтиов при 25 кбар.Повышение щелочности расплава способствовало карбоантнзают.Это проявлялось в том,что в экспериментах с щелочным водно-углекислым флюидом карбонатизацил в рос-

плав о оливииового базальта наблюдалась уяа при даллешш 15 кбар.Карбонаткзацшо высоюлцелочннх магнезиальных расплавов при более низких давлениях по сравнению с однотипными расплавами нормальной щелочности могло объяснить большим сродством натрия и калия к СО^.По-Еццлмому,глубины 35-45 юл отвечают минимальным давлениям,при которых возможна карбоиатизация щелочных магнезиальных расплавов,а 75 ш и более - оливин-базальтовых расплавов нормальной щелочности.

и п и щ цл,

Ми 1,

Рис. 7

Расслоакиа ^сс^и.о-держаадх Йаэальтових расплавов. Конно: лгя соеданаки составь сосудас^вуюсзгх силикатных расплавив. Заштриховано пола составов трахадолв-счтси свввро-заладд СиЗврсксЯ члатфо!!«

Ич Г.

Рвсолоегае '¡лгэдсоае]ща-суд Бысохоцагиэзвальншс расплавов прн Р=Н-15кйф I - сдляявишЯ I 2 - кар-воиаттД

;сис]

условия^.

Летучесть кислорода в земных магматических породах различных (раций глубшшости не опускается ниже IV/ буфера.Для лунных пород летучесть кислорода ниже,в предела.: делезо--кварц-фаялитового бу.|ера.

Однако,и в земных условиях существовала бглее восстановительная обстановка.Об этом свидетельствуют находки самородных элементов:кремния,алюшшш,магния.нэлеза и др.в ьаг-матаческих породах различного тша.ЗАелезо-никелзвые сульфидно-металлические глобули встречаются во включениях в ал-пазе,в мднералах глубншшх ксенолитов из кимберлитов и щелочных базальтов.в габабнссалышх интрузивных и эффузивных ба~ зит-глпербаз¡новых породах.Характерны они и для лушшх эффузивных и интрузивных пород.Эти факты наводят на мысль о возмо"пости сульф;щно-металлической формы нахоздеши железа, никеля и других халько-к сидерофильных элементов в породах верхней манит; во-вторых,о важной роли сульфвдно-металлк-ческого растепления сульфидонасывднных силикатных пасплавов в ранней дифференциации и рудоносности мантийных магм.Для моделирования магматической дифференциации в восстановительных условиях экспериментально изучено плавление сульфдцсодер-жацего перидотита при Т= 1250-1350°С,Р=1 атм, -от иго до ООО буферов. • • ■

Микроскопическое и ыикрозондовое изучение продуктов опитое показало .что в широком интервала ^о 1,110 до буфера) в сульфидонасыщенных силмсатных расплавах происходило обычнее сульфздно-силикатное расслоение.О уменьшением сопрякепно изменялись составы сосуществующее силикатного и сульфидного расплавов:силикатная жвдкость обеднялась кале-зом.а сульфдцная обогащалась им и обеднялась серой.

При \ .отвечающей ССО буферу,наблада лось расслоеше сульфатного расшива,сосуществующего с силикатным на суль-ф;щную и металлическую фракции с отчётливыми признаками несмесимости в жидком состоянии (структура "наши б капла".

Образующиеся сульфидная и металлическая жидкости обладают ярко выраженной способностью к обособлению .Даже при длительности опыта I ч происходило совершенное разделение расщеп-леших расплавов.

Металлическая фаза относительно сульфидной обогащена никелем, кобальтом, же лез ом" н обеднена хромом, крешшем.магнием, каллам.Коэффициенты разделения никеля.кобальта,яелеза между металлической и сульфидной фракциями равны соответственно 24,13,2, меди- 0,2-0,3, хрома.кремния,магния- 0,5-0,1. .Сосуществующий силикатный расплав обеднен железом,содержит до I то,% серы,сходен по составу с анортозитам ЛУ'Ш (табл.1)

1 I 0 1 I I 1 I.

Состав кокусствбшшх к прцрощщх дай«реиаиатов вря Г - НМ ос

ати Мегеорат Лясртоэяты

Компоненты 10-16 10-12 Ю-И.5 ■Тис^сп

I 2 3 4 1 5 6 7

|и.ппштыа> рахдил

зю2 52,19 43,49 37,49 44,34 60,20 42,4 54,54

22.45 11.99 11,11 - 21,41 20,2 25.61

ГаО 0,25 22,73 29,25 0,01 0,02 6,2 1,24

*б0 14,26 10,61 в,91 55,64 - 12,0 1,03

СаО 9,43 8.72 10,11 - 18,14 18,6 9,92

- 0,17 - - - 0,95 5,31

8 0,38 - - - 1.0 - -

Сум»а 99,59 97,91 96,68 99,98 100,76 100,35 97,65

КвОЛИкО,?« 1)0,98 0,32 0,23 0,99 0,69 0.67 0,45

Рудная ф здиоя

1а 14 2а За 4а 6а рИЗМ

и «,88 71,11 75 40 90,61 92,10 0,60

Ст 13,47 0,95 - - - - 14,03

11 0,30 9,04 4,6 30 9,03 7,95 0,042

Оц 5,75 1,37 - - - 4,20

0« 1,34 ¡а,01 - - - - 0,074

91 МХ 0,09 - - 1,32 0.76 12,33

в 34,60 0,11 20 30 - ¡114,5

07 кыа 99,53 11)0,69 5)9,6 100 Г 00, Л ют, ас

1-3.6 - отекло | 1а - оудь^адцал хчооудя ; - ывтадлачвскал иуОглмуля; 2в, За - 07ЛдоагшЛ {вешав ; 4 - олиняи 1 4а - ыитллмя-чвсмл глсоулл; Бв - ы»тр»ца •, в - апортов«, "Луна* .¡6 (7 - аноиго-»■Т, АМРОвда*, СНА.

Часть 3. сжетраггрукоде свойства и кислотно-основная эволюция магматических флюидов при высоких давлениях .-флюидный перенос в петрогенезисе.

Экспериментальные флюцдно-магматические системы о избытком флюшаюй у азы моделируют процессы флюидно-машагической дадфарвшушщш природных магм,обусловленные дистилляцией фл идов при декомпросии и кристаллизации магм или при их взаим действии с восходящими потоками флюидов глубшшого заложена В настоящее время накоплен большой экспериментальный матери по флгаядног.у переносу при Г-Р параметрах (до 800°С,1-3 кбар и составах,отвечающих модельным или природным гранитным сис телам.В гораздо меньшей степени изучены базальтовые фяюиднс магматические системы.!) связи о этим изучено взаимодействие флюидов различного состава и кислотности ( н2о, н2о+ни, НР,*ИаС1 ) с основными расплавами нормальной и повышенной кислотности в интервале температур П00-1350°С »давлений 1-14 кбар.Эксперименты проводили на установках высокого газового давления с внутренним нагревом по многоампулыюй закалочной методике.Основное внимание было уделено получении экспериментальных данных»характеризующих кислотно-основную эволюцию магматических флюидов и кх экстрагирующую способность в отношении главных петрогенных элементов,а также бо: той группы элементов-примесей,включая редкие,редкоземельны! и руднне элементы.

Распределение главных потроганных элементов между флюидом ,и базальтовм расплавом:особенности состава и кислотно-основной эволютой базальтогениого

флюид д.,.

Экспериментальное изучение взаимодействия флюидов с базальтовым расплавом показало существенное влияние Т-Р-Х па раметров на экстрагирующую способность флэддов в базальтов магматических системах.Доюшшиа температуры, повышение дав ления или увеличение кислотности флюзда за счёт повышения концентрации кислотных летучих компонентов пли обогащзша

флюида летучими с более сильными кислотными свойсгььш,действуют в одном направлетш-усшшвают экстрагирующую способность и кислотную агрессивность взаимодействующего с базальтовым расплавом флюцда.

Наиболее эффективны?,ш факторами являются состав (.сап.этического флюида,предцо всего концентрации сильных кислотны/ летучих компонентов и давление.Усиление кхслотиостп флюида при изменении его состава от разбавленных водных растворов (0,1 моль/л) к более концентрированным ( I моль/л НС1 ) в 3-3 раз увеличивает общую минерализацию Ллавда,коэффициенты распределения пегрогешшх элементов ( ) Особенно эф-

фективно влияние кислотности на вынос щелочей,что приводит к изменению сухого остатка фливда от кварцнормативного.паре-сыщешюго кремнеземом в водных и разбавленных растворах до щелочного,нефелиннормативного в более концентрированных растворах.

Столь же эффективно влияние флюидного давления.л области низких давлений (1-3 кбар) равновесный с базльтовым расплавом флпид дааэ при высоких концентрациях кислотных летучих компонентов (да I молъ/л) отличается невысокой минерализацией (16-30 г/кг) пераснщзшшм кремнякислотой и глиноземом сухим остатком флюида .При увеличении давления до 5 кбар в 3-5 раз возрастают обдоя минерализация флюида,коэффициенты разделения щелочей,сухой остаок фливда обогащается щелочами и имеет нефелиннормативный состав. ^^ расплав главных потроганных элементов варьирует от п . ю-^ до 2 а более.Для двух.и трах валентных элементов характерен экстремальный характер баричоокой зависимости в о максимумом области б кбар,одновалентная положительная зависимость от давлзния.оудя по полученный данным, на уровне 10-15 ш могаю ожидать изменения экстрагирующих свойств и солевого состава ввеаильных фшвдов.Для глубин 15 ш и более характерны высоюшшерализовашшэ (до Ю0г/кг) флюиды,обогащенные к» 1,а* 0а ,обеди9ННЫО А1> ы8 с высокими отношениями На+К / 81, Иа+К / А1, Са/А1 и НИЗКИМ А1/Я1 .

Сброс флюидов на этих глубинах долшн приводить к смещена» состава мантийных км в сторону их боншштовых разностей. Взаимодействие флюадов с породами литосферюго субстрата мафического состава дол'кно приводить к обогащении его легкоплавкими к&мпонентами гранитной эвтектики 31, к, Ла.сншсеиша температуры плавления пород литосферного субстрата,способствуя выплавлению расплавов повышенной щелочности.

Напротив,»ванильные базальтогешше флюиды,формируемые на небольших глубинах (3-5 км) характеризуются низкой минерализацией (15-30 г/кг).существенно алюмосиликатным составом сухого остатка с низким содержанием к, На, Са и более высоким Мв .Взаимодействие тагаос флюидов с породами литосферного субстрата должно приводить к обогащению их 31, А1 . Сброс флюида или взаимодействие сквозьмагматических флюидов с базитовыми ыаплами на небольших глубинах приводит к смещению состава маш в сторону известсково-щелочных разностей, обеспечивая тем самым извастсково-щелочной тревд флюидно-магматдческой дифференциации.

Распределение к. Ва. 5г, Са»

Изучение распределения К, Во, 5г ,а также На, Са .близка в геохимическом отношении к этим элементам,и хлора,представляющего интерес в качестве возможного их носителя в высокотемпературном флюдце мевду водио-хлордщшн фпюццоы ( 1п НС1 >,! базальтовым расплавом в интервале Р=1-П,5 кбар при Т=1Ю0°С показало широкие вариации о этих элементов в зависимости от давления.Наиболее высокий коэффициент распределения ыеаду фладдом и расплавом а °± / с\

характерен для хлора - 2-6. потроганных элементов

варьирует в пределах а Ю-2 - I к более,причем ^а7 п3г

& °ва 7 вса* Наиболее существенно вли-

яние давления на распределение к цИа . ск возрастает линейно с увеличением давления,, - только до 5 кбар,далее барическая зависимость 1)На выволакивается. па , во всем изучешюм интервала давлений изменяет-

оя незначительно.Барическая зависимость всх носит экстремальный характер с пологим максимумом и области 5 кбар.

Во все^ изуч^щон щщрва^е ¿срвлегрй {рэфХшиантн ¡»изделения Кп / д^^/0!^0;} возрастают о увеличением давления. ко изменяется незначительно. Таким образом,суда по полученным экспериментальным данным, с увеличением давления можно ожидать все большего обогачз-ыия флюида и обеднения сосуществующего с нем базальтового расплава калием относительно Зг» Ва> Са , и !1п ; ^ и Эг относительно Са .Следовательно,отношения к к в*, Зг, Са, на могут служить индикатором глубинности процессов протекающих с участием базальтогенных машаткчасглх флюидов.

Распределение РЗЭ и иттрпя в сЬлтогшо-магмата-ческюс системахгФлияцннЦ перенос и п'пакцпони-тюватга РЗЭ в магматического псопоссо.

Экспериментально изучено распределение РЗЭ и У мэнду водно-хлориднш ( 1п НС1 ) флюидом и основными та сплавами нормальной л повышенной щелочности при Т=»И00 и 1200°С в интервала Р=Ь-14 кбар в условиях,близких к Ш буферу. Эксперименты показали,что распределэнпо РЗЭ и * могду флюидом и расплавом зависит от Т и Е, типа расплава,а при определенных Т и Р - от атомного номера РЗЭ,причем величины л ^ варьируют в широких пределах от п - Ю~3 до 10.

Для всох изученных давлений и составов наблюдается общая закономерность в изменении Е^^в ряду РЗЭ,они возрастают о увеличением атомного ног,юра.Характер треда -В' л' РЗЭ зависит" от типа расплава.В системе флюид-базальтовый расплав ^^ РЗЭ от I® до Ьи постпенно возрастает,примзр-яо на полпорядка.В системе флюац-ламлродтовий расплав зависимость от атомного номера РЗЭ носит ассимптотичзсгай хярак-тер.В роду от 1л до Би рзэ существенною,ш порядок и более возрастают,далее,начиная с Ей Ю изменяется

л

Ш

/

""Л

1 I' i,; -L

u.

r,

7л

«— tr—a-—e-

o iKbw

• ЭкЬат о 5 htAf ■ ekbar

• It Ммг » 14 kbar

-r - г—i—i—i—i—i—i—i—г —i—i tu 8m Eu Gd lit Dy Ho Er TmYb Lu Y

Рис.9. кр/ь"рЗЭ'-' иенду флюидом и лаипроиговыц расплавом.

O.Í

' la Ce Su ù II)

РиоДО.КоБЗЗиоивнты рао-прсдеяенил РЗЭ иеаду кислотным íлендом п 03-зйлиошш раоплавом

з. f '

f

JMftw

ко Xa

«оо с},„

Рпо;11корроляцш1 ков4$Епаеш?ов раопроделоиия олегдавдоа мзкду {лшодэм в базалыгошм расплавом с ûuggQ реакции 1/и м„от (а) - n/ш м(й)+ o(g)

незначительно.Обращает на себя внимание пилообразный шщ Р / h

кривой зависимости о РЗО от порядкового номера с максимумами у нечет1шх,шнгалумами у четных F33.Наибольший размах, до порядка,вариаций и' соседних нечетио-чот • щх РЗЭ наблюдается у легки. РЗЭ ( ряо. 9 ).

Независимо от состава расплава и температуры барическая заивисимость D ' всех РУЭ и ¥ носит экстремальный характер с глубоким минимумом в области 8 кбор в системе с расплавом нормальной щелочности и 5 кбор- в системе с ультращелочным расплавом.Уппныашше температуры от 1200 до 1100°0 несколько увеличивает в ' рзэ п системах с базальтовым и ультращелочным расплавами .Существенные вариации d! рзэ в зависимости от их порядкового номера и давления,особенно для ультращелочных расплавов,свидзтзльствуог о возмоэтости фракционирования рзэ при дегазации мага или их взанмодлПст-вии с сквоэьмашатэтескимп флюидами, на что указываю?

различных пар Р30 La/Sm, Sm/iJd, Со/ УЬ значения которых заметно отличаются от I.

Эффективность фракционирования 1/1 • Srt1« So» Yb

в система флюид-рпсдлав не уступает или превосходит эГфок-тивность фракционирования этих элементов в процессах кристаллизационной дифференциации.

Кислотно-основное взаимодействие и Фракционирование кп В базальтовых тлкшшо-шг'латичзских сидтомдх.Среди РЗЭ чг-ропий обладает ярко выраженной способностью к переменной валентности Еи'+ и Еи"~+ .Поведение элом<зптов переменной валентности определяется не только окислнтельно-восстоно-вительныш условиями,но и. хислотно-основтгм пзаимодейст-вяем.Изучение распределения Ей между кпелотгом ( 1n пс;! ) флюидом и базальтовым расплавом при T=II00°G,i==o кбпр, шю кислородном буфере погашало,что D^f/' (п Jü~на порядок и болоо гшз,чем bn.Ce.Sa. Аномально в::сокая

по срав нешш с другими РЗЭ растворимость Я" подкчелеином флюиде связана с восстановлением Ей до Еи'.

!рл иодкнслешш флшща повышение будет способство-

вать выносу из расшива во флюид Ей 2+ .ббладающзго бо-лвй исиовиши своНстши чем РЗЗ в трех валентном состоянии ^Фиктивность выноса Еи2+ флюидом (относительно других 1ЬЗ) ьиша.чем при фракционировании плагиоклаза (рис.10 ) Установленный преимущественный вынос Еиг+ подкисленными фйицаыа может шоть существенное геохимическое значение. Традиционно европиеныы шлимум в магматических породах,в частности в лунных базальтах, связывают с вхоздением Еи2+ в плагиоклаз и «рракционировацибм плагиоклаза из расплава. • для земных пород,образовавшихся при более окислительных условиях,нлагаоклазовыИ механизм встречает затруднения, тогда как воздействие подкисленного флюида снимает все щ< облег, ш.

Распг-енедеиче РЗЭ меаду сульфидным и силикатным расшга-ми. Лзучошю распределения РЗЭ и У ые;вду сульфидным и силикатным расплавами показало высокое их сродство к силикатному 1а сплаву .При ,Р=3 кбар с '31, РЗЭ и у ьарьируют от ¿0-40 у Се и Ей до 250 и более у шлее высокие 11 характерны для четных,низкие - на чьтшх 133.Столь контрастное распределение РЗЭ ыезду силикатным и сульфидным расплавами свидетельствует о том,что оуль^.здно-слллкатша расслоение может приводить к фракционировании РЗЭ и обогащении ими силикатного расплава.В ка-чьстио индикатора сульфидного насыщения мата наиболее чув-игилтелыш положительные У аномалии.высокие отношения У/о.!, у/ки в породах.изучение распределения Си, 2п,ЕЬ

ц хлора меаду водно-хлорвдло- углекислым флюидом и оьзыльтовиы расплавом при Т=1100°С,в интервале Р 1-12 кбар показало,что величины . и отдельных рудных элементов ьатинг ог давления.наиболее высокие значения ь характерны дли хлош (2-6) и шдп ( п КГ1- 1,1;), ь'/ъ Pb.2n.Pa ниже ( и 10"* - и 1и~*г),цричеи ^ц.

Барическая зависимость i//'L 2-х валентных металлов и хлора носит отчётливый экстремальный характер с максимумом в области 3-5 кбар. возрастает о увеличением дав-

ления, напоминая в этом отношении одновалентные металлы- к и На .Во всем изученном интервале дпвлониИ к|/!' ^и относительно Ре, Pb, Zn больше бднншш.причем Кр Си/Ре уКрСи/гп > Кр Cu/Pb, возрастая с увеличенном давления.Слодо-

вателыю.фшоидная фаза сильно обогащена Си относительно Fo ,в меньшей степени-zn и Pb но сравнению с сосуществуп-щим расплавом.Степень обогащения возрастает с увеличением давлеш1Я,т.е.глубшш дегазации магматического источника. Кц Zn/Pb, Fo/Zn, Ре/РЬ во Всем изученном интервале давлений меньше единицы и почти не зависят от давления. KnZn/n>> KD Fa/Zn > KjjPo/Pb t KD Zn/Pb д Kp Fo/Za

варьируют в пределах n •io"-i-i кц Fe/Zn - n • io7 Следовательно,отношение этих металлов в мататпчоскоч <1-лп~ иде практически постояшю п но зависит от глубины до^азацпи базальтовых магм.Лзучеиие распределения платиноидов и золота мезду водно-хлоридннм ( 1° HCl) флюидом и базальтовым расплавом показало высокую растворимость благородных металлов в магматическом флюиде.В условиях насыщения при Г=5 кбар наблюдается обратная линейная зависимость растворимости

Pt и Au от температуры.При понижении 'Г от I3Ü0 до П00°0 концентрация Pt увеличивается от 150 до 750 мг/кг, Лц -от Ö до ЗЬ мг-кг.йри T=I1Ü0°C благородных металлов

варьируют от п • ю-*" до ¿.Наиболее высокие D (болызе едшшцы) характерны для Pt и Ли, других,изученных здесь благородных металлов меньше I,причем наблюдается отрицательная корреляция меаду о' благородных металлов и сродством каадого из этих элементов к хлору,выраженному через ьа2дарсакции типа: г/яОуи^](о)= 2n/n ci2(g). Обращает внимание высокая растворимость благородных металлов в базальтовом расплава в условиях флюидного насыщения при высоком давлении флюида по сравнению с растворимостью в "сухих" условиях при атмосферном давлении.Столь высокая

р стьоримость возможно связана с изменением свойств водо и хлор содержащего расплава (4-5 мае.% iL,0 ц 0,5-1,0 мас.$ ) шл1 с изменением механизм и ¡¡.орм растворимости ЭИГ и золота а pacriJüibü,возможно,в вида хлорвдних ила гидрохлорвдных комплексов.

• сирепеланце хлора между флюидом и базальтов?»,! расплавом.^ читывая ведущую роль хлора в мобилизации и переносе рудных элементов из базальтовых мага,экспериментально изучено распределение хлора иевду водным,водно-углекислым флюидом л базальтовым расплавом в интервале Т-Н00-1300°С, t-J—II ,5 кбар,концентрации исходного хлора во флюиде 0,11,0 и/л при иыо^сдороциом буфера.В изотермо-изобаричес-ких условиях при P=u i;dap,T=H00°ü содержание хлора в рас-плаьа ы ы^^величцвамтся с ростом концентрации хлора в исходном флюиде.U изобарических условиях при Р=5 кбар.водно-хлорлдноы ( 1 ii HCl ) флюиде в интервале Т=1100-1300°С концентрация хлора е расплаве увеличивается, DV^ уменьшается с ростом температуры.Для водно-углекислого флюида наблюдается экстремальный характер температурной зависимости D хлора с шнллумои в области 1200°0.В целом же независимо от соо-таьа исходного флндца при концентрации хлора I М/л его содержание ь базальтовом расплаве варьирует в пределах 0,5-1,6 мае./» и ор'ь хлора - 3-6.

J лэотерынческих условиях при Т=П00°0 независимо от соо-таьа исходного флшда барическая зависимость раствогашости хлора носит экстремальный характер с максимумом d b области о-чз коар.Содержание хлора в расплава варьирует в проделав 0,5-1,ü иис.% -3-й,причем D хлора в сио-теми с водно-углекислым флюидом выше .чем о чисто водным,

Экстраполяция й1^1хлора на область более высоких давлений показывает,что в базальтовых системах вплоть до Р»

кбир i)p/L хлора больше единицы,т.е.практически во всей облает суадстиованнл базальтовых магм их дегазация будет приводить к обеднению расплава и обогащению флавда хлором. Анализ йкспиримвнтальша н геохимических данных но ра о преда-

лепию сильно некогерентных элементов H^O.KgO,хлора показал,что отношение С1/н20 в мантии примитивных базальтах, ювенильном флюиде .океанической воде близки,порядка 0,021.

судьДивд-летучий.Сега сульфидов большинства медно-нике-левнх месторождений по изотопному составу близка к метеоритной.Это. обычно рассматривается как доказательство мантийного источника серы.Отклонение изотопного состава серы рудшх сульфидов от метеоритного стандарта объясняется либо их контаминацией коровой серой с отличным от мантийного изотопным составом,либо фракционированием изотопов серы в ходе рудообразования ( в процессе фракционного плавления пирротин-пентландит-халысопиритовой ассоциации мантийного источника,либо при взаимодействии сульфидов с флюидом) Для опенки эффективности процессов фракционирования и смешения изотопов серы в системе сульфид-флюид при высоких температурах экспериментально изучено распределение изотопов соры моаду пирротином и флюидом.При т=7ь0°с,р=3 кбар взаимодействие пирротина с флюидом приводит к незначитоль-гтому изменении изотопного состава сульфида но болов, чем - 0;2л .Учитывал,что коэффициент изотопного разделения серы между сульфидом и различными формами сери флюида с ростом температуры приближается к единице,можно ожидать,что при более высоких температурах (Ю00°С и вше) эффект хлз-двления изотопов серн будет ещё меньше. ( Н-^О,раствор кнз, изотопный состав серы которого оходен о серой сульфида) При взаимодействии пирротина и флюида с различгагкгл изотопными соотношениями серы происходит быстрое, эффективное и совершенное "смешение" изогопоп серн,скорость которого лимитируется скоростью перекристаллизации суль|л.та. Такое "смоление" может приводить к значительному изменению изотопного состава серы сульфидов.Конечные отношения изотопов сери в сульфиде и флюиде при "смешения" определяются исходным изотопным составом и количественным соотношением

сери.

Общие закономерности распределения эламонтов между Флш-ном н Расплавом.Одной из задач экспериментальных исследований является выяснение на количестве иной основе общих закономерностей распределения элементов меаду флюидом и магмам! установление зависимостей коэффициентов распределения от ф; даменгалышх физико-химических параметров,расшифровку форм нореноса элементов и магматических флюидах.Это позволило 61 использовать найденные закономерности для прогнозных расчётов цяюицного массопереноса других элементов,построить мод« ли цлюидно-магиатической дифференциации в базальтовых сиот«

ыах' Р/Ь

Проведенный нами анализ зависимостей в элементов,П0J

чанных при эксперимента льном изучении флюидно-магматическо] взаимодействия в базальтовых системах с величинами сродотвг к различным анионобразующим летучим кошонентам-хлору ,фтор; саро,К:у^зроду показал,что набДЬдается устойчивая коррелят меаду в макро и микроэлементов и химическим сродством к зообразных элементов к атомарному кислороду,выраженному через А а29в реакций типа;

1/а[ыпО^(в) . п/в Ы(в) + 0(вГ (рис.11)

Биявлешше ь экспериментах зависимости меаду концентрат >ши нетрогешшх элементов и хлора во цлюиде свидетельствуют о хлорицной фор,ш переноса калия и натрия и более олосной, очевидно,шдрооксохлорвдной или гвдроксильвдй для двух-чеп рахзарядных элементов. '

о количественном моделировании (глюиино-мататцчеокой д^ ¡шшашиш тш.а шипит ммюиврпарадоксальная ситуация' сложилась в оценке роли флюидного переноса в машымчоскои на троруд о ге на а 1! се. 0 одной отороны, важная роЛ! цдьидои обдзпризнана,с другой - роль флюидного переноса в иништцчеокой дщфирошцшщш.рудообраэовашш и др.считаете* нгоростанвнной.ионоьиние для подобных выводов дают расчёты

материального баланса флюидиого'переноса в система расмлап-флюид.При этом считают,что равновоспш содержания оломонтоп в сосуще стаутеих фазах - флюиде и расплаве зависит от величина D элементов при даигах Т-Р-Х параметрах и

соотношения суммарных объёмов пли масс сосуществующих расплава и флюипа п » »l/m1? . cL . v./v>?'h * r, « ™ c"

DP/L Н/ Dp/Jj + m £ . 0» / CL - /R

ПустьraL масса расплава, »p -масса флюида, c£»ci, исходнам и конечная концентрации компонента в расплаве, ср-ео ;;.,"?);иш сС — степень обеднения расплава элшентом при перераспроде-лениз его во флюид.

Учитывая низкие концентрация летучих и элементов-пштесой

F/Ii

в расплавах,невысокие,как правило,меньше единицы в большинства элементов,не удивительно,что эффективность массооб-мена в системе флювд-раоплав,рассчитанная по такой модели, невелика.Первая модель,в которой учитываются валовые соотношения маео ила объёмов взаимодействующих фаз,моделирует закрытые ететеш.Природные флювдно-магматическле системн-от-крытнз системы.Б отбытой система отделение и миграция флюидов (газовых пуонрысов,струй) осуществляется последовательными порциями (циклами) Масса флюида в каждой порции (цикле)

Яу а 11^/ и, где Я -количество циклов взаимояейст-

вия.Для открытой флюидно-магматичесхой систем уравнения.хп-рактеризующпо фракционирование элементов при флюидном переноса для п циклов взаимодействия имеют вид: cL(n) *

.[HR/D + шО11, cp(ti) - c£.[Dp/L.ra / Dp/L * imjn-

Как видно из уравнений,при одинаковых исходных параметрах

п^, Ир, с£, экстрагирующие свойства флюи-

да для открытых систем выше,чем для закрытых., .

О метамагматической сульфуризациц магматических расплавов. Полученные экспериментальные данные по растворимости серн в флюидсодеряанглх расплавах и её распределзшга тту флюидом и расплавом позволяют в общих чертах оценить условия метвшгма-

•шчбской сульфуризацпа базальтовых мат.Эти дашше свидетельствуют о той,что при существенно водном состава магматичес-го флюида сульфидное насыщение базальтовых ыаш при флюид-ночилматичэскоы взаимодействии вряд ли возможно из-за высокой акстрагируюцвй способности водного флведа в отношении серн.

Кзаиыоизйотгив. флюццов о базальтовыми рдсплевдмд и фоти-¡.чнсмше 1!и.!Феьен1нпю1У1нных вулканических серий.Сушзотвует тесная пространственная н генетическая связь сульфидных гидротермальных месторождений колчеданного типа .о последовательно ц11р1«ренцировашал.5а базальтовыми сериями .Формирование по-' слодних обычно связывают с кристаллизационной дифференциацией базальтовых наш.Высокая экстрагирующая способность магматических флюидов,принадлежность природных флюздно-ыаг-ыатпческих систем к системам открытого типа не исключает важной роли "'1'раш;ыц№атической"дифференциа1иш не только в Формировании рудоносного узла,но и в формировании послецова« телшо дпф1й11внщ1р'ованшх базальтовых серий.В пользу такого предположения свидетельствует сходство трендов дифференциации остроаодуннцх базальтовых серий и экспериментальных трендов ^»здно-шшатичаской дифференциации базальтовых расплавов.

влщцно-магыатическое взаимодействие в процессах природного ыагао и рудообразования, гаосшгреш три принципиальные модели цахиатичэскаг сио-1 ей; 1) Ыодоль "сухой" системы,2) Модель закрытой системы, наемешюИ летучими. 3) Модель открытой оистеми.нвовценной детуиши. 1.) сухих системах состав расилава и его эволюция определяется равновесиями типа Ь-ы ( расплав-шиз рал ). ||[.1 умеренных степенях плавления ( 25-30 % ) при ионишшн наклепан состав расплава изменяется от пнкритв или щелочнош шп^нш ( 1 '¿'¿'о кбар) до толеитов ( ? кбар ). I! в зависимости от соо-

чаьа .¡жвдн генарпрукися нораоыщншше Й10г расплавы при

существенно водном составе флкша и обогащзшшз щодочани расплавы при "сухом" существенно углекислом типе флюинп. Для таких систем характерно реакционное развитие магматизма с явлениями магматического замещения,. формированием п зависимости от давления щелочных и ультращелочных (кимбор-литовые.лампроитовые) мага для мантийных условий.развитием процессов гранитизации и коровой контпминашш- для коропнх уоловий.Другой тип магматической ди£форецциащи связан с равновесиями типа ь-зь , i^-ig-расслоенном фляэд содержащих магм на не смешивающиеся силикатные и силякатно-солп-вые (сульфидные, карбонатные ,фосфатнь'э)росплавн;' В сульфидно-силикатных системах по мере умвньиеняя f0 наблюдается сопряженное обеднение силикатного и обогащение сульфидного расплавов зелозом.Пра ССО бу^еро оулщшшыЗ рзоплап ряо-олапваотоя па метаялячвокяй п оулв^ялпай расшива,сндя-ийтннЯ сходен по составу о анортозитами.Подобный тип дифференциации, характерный для ранних стадий эволюция космических тол,наблюдается в ira теоритах,контрастно дифференцированных серий ДА1П . систегт эволюция маги определяется равновесиями ттта Р-т,, При Р кбар -кислотном типе флюида сухой остаток имйот нефелин-норма тивннй : при Р*5 кбар водном тяпе флпцда-кварн-нормативный составы.

Норильский район расположен па северо-западной окраина Сибирской платформы,прилегающей к Западно-Сибирской плита на западе и Енисейско-Хатаягскому прогибу на сошр-ч.Развитые в района магматические образования траппопой формация имеют поздне-пермсрй-тр^овнй возраст.Их отличает болычоЗ объем (45.3 тно.гаГ*) и мощность ( до 3,4 км) .разнообразно состава .Характерной особрпноотыо твктоно-магматачпскоП активности района является ей шлигачпость со с?,юной режимов

{йсгяаишш лцгосфири ¡рхмима^Ьмтая.и изученной наш разреза эффузивной тоада снизу вверх выделяют b свит,которые ооьединнвт ь три иатрохиьшчаские серии: иваюшско-гудчшпш-скуи,ха1шнчанско-надекдш1скую,ыороигово-самоедскую,отвечающим треп главным циклам тектоно-шилатичоской активизации. Интрузивные образования района подразделяются на нецифферан-нирошшие и двдврешшровашша.Цо степени дифференциации различают поллодиффа ротированные .дифференцированные лай-шкра-ювиа и мелинократовие. Uce известные в иастоящзв вриия ь газоне i't-cu-ni сульфидине месторождения связаны с 1юлиод«цдерш№роБашшш интрузивами Л'удц месторождений-шфаплошшо и пассивные- локализованы в породах интрузивов и их ькзокоытактах,1ч1злич1ша вопросы машатизма и рудообр«-зоииния района риксиитрнвалиоь в работах И Л ¡.У рва клеша, U.ti.UlTyALCKOI'O.M.U.l'OHflOBCKOl'O.U.b.колотухина, А.Д.Гвнкшш, ¡1 .нЛ'ршшиш.Ь.Ь.Цистлира ,Д.А,Доцшш,0.А.Дшшкова,И.А.Зото-ш, А.. Л .иарику шиш, к ,11. Лихачева, ti .А Люлько, В. А .4едореш«о, А.п.Аиштюии и многих других геологов.Большинство иссла-цоылелей придарниваытсн ликнациошю-шгштичйской точки зрении ни шназш; сульфидно-силикатных магм,другие главную iojjl ь моошшанцил и переносе рудных элементов отводят глубинным ¡рлышши.К числу дискуссионных относится проблема ис-'j ичнш;н и условий и бузования сульфидно-силикатных шш. До «¿и пор на маю .снизано ли их армирование о особиш ус» ди„иньш вшишвлвшш иди они форм.цювались в процессе эволюции обычных для in liuiiu маш.Ьакноо значение в рошенни этой ироолимы шли от усганошшниа геохимическими методами коиаг-шш'июи щ лай п руцончиных интрузивов .Для этой цели прово -доно цолананриилшшов изучение распределения главных нетро-гыишк и нриьшсних элементов,рыцких,редкоземельных,рудных, изипшив 8г, п.) в разрезе лав,ццф}ореицирояанних интру-aubuii различных ишои .нключня рудоносные,а также в рудах. lkiK-V.HUKJ,'ио ьц1уяивы Нарвой .цифраршишронанной магмагичео 1ши t:i_!piiii (ивикинская.оиверцшипсии и гудчихшшкая сыпи) о^о1а.мй»ы ррдкиьш,i'Зеыилышми и халькофилишии влеыец-t:)Ui),.-l!j !Ш-ы i i пой ниа^^-аициршшнной мнгмгпичесиой серии

12 3 4 5 0 Ю IUI IVJ

Lo / S™ , Ci Гргт>)

Sm.'Md Тп/ЧЪ

Bio.12. Варлащи а) отношений La/Зп я sa/Yb,

ь)-отнопеняя СеДь п сэ , о) отношений ОвЛ'ь

п Sm/Nd , ,3) -отношений Th/Yb и Ta/Yb

в лавах Норпльоного района'.

(ту¡--»опекал и иацахщлнская овиты) обеднены некогерентными халькофшшншп эдашзнтамц.а лавы иадевдинокой овиты несут ьрлзнаки кошгаиннации коровыы материалом.(рас. 12)'.'

Лав» греаъай.недифференцированной серии (ыоронтовокая и мокуласвскан святи) в геохимическом отношении оходни с т*.<лонскш.ш базальтами,но на деплвтированных шкалам и гш.'л халькофилъшши элементами, .

Рудоноснш интрузивы Норильско-Талнахского типа в геохимическом отношении сходны с более шлодыми.да конташшн-ровашшми лавами ыоронговской и мокулаевокой свит,интрузивы Надыа-Талнахского типа- с "гибридными" лавами переходного горизонта верхней части надеадинской- нижней части шронговской свит.

Обеднение лаа Тухслоаской и Надеадинокой свит халысофидь шин эдькингами объясняется сегрегацией и отсадкой сульфидов.Расчеты показывают,что количество выделившихся сульфидов составляло 0,5 шо.^.содераание в них никеля -3,1,меди- 4,4 май.¡¿.Учитывая общий объём мапаатитов второй маг-ьйтичаокой серии («ь 17,3 тыс.км^ ),количество вццвлившшс-ся сульфидов оценивается в 2,3 ХО^х ,ые'ди- 1,01 10® т , накалы- 0,7 10э ® .

цредлоаани две иодели формирования сульфидно-силикатных и сульфидных щ» в процессе внутрикамерной дифференциации ц-ылиовой м&гш.и первой модели продпо лагаечея,что диффере! цдация ьигы в туклонское и надеадииокое время происходила в вытянутых в вертикальной направлении промежуточных каморах, локализованных в зонах глубшших разломов.Обогащение латучаши верхней части шпиатической камеры .способствовало развитию процессов коровой контаминация,сульфидно-силикатного расслоения.Но направлении к шдашй части ыашатичвскоЁ ¡шпоры интенсивность этих процессов уменьшалась.Всё это приводило к фориированив вертикальной геохимической неоднородности расплава в проыехуточной магматической каморе о кчнпеытрыцией сульфидной видности в придонной части.Иосле-цоьателыюи и*лишив или внедрение в зависимости от оообец-

костей тектонического режима (сжатия или растяжения) безрудных и рудоносных сульфидно-силикатных и сульфвдннх магм приводило к формированию лав л интрузивов,в том числе и рудоносных,а тагам богатых массивных руд.

Во второй модели в большей степени учитываются особенности геологии и тектоно-магматического режима районя-блоковое строение.цикличность тектоно-магматической деятель ности.Формирование в различной степени аномальности геохимического состава (контамшшрованпости) лая связывается со смешением в промежуточной магматической камера наиболее контаминированных и деплотировашшх халькофильными алемен-тами вследствие отделения и отсадки сульфидов нацеждпнских магм о новыми порциями магматических расплавов,которые неоднократно ш/ецировались в камеру в поэцяе и пооло нядаж-динское время.Но мера иблияшш более ранних порций расплавов в камере накапливались магмы "чистой" линии.В обстановке сжатия,способствующей развитию интрузивного магматизма, очевидно,уже в моронговское время такие расплавы контпмщщ-росаллсь сульфидами.ири внедрении сульфидно-силикэтшга гаг-глы вовлекали за собой сульфидные раснлпви,приводя к формированию рудоносных интрузивов H о р: i ль с ко-Т а лн л х с i со го типа, с вкрапленными и богатыми массившии рудами.

Внедрение сульфидных магм и формирование богатых массивных руд происходило в котш магматического и на по с ле мл гма-тических этапах: становления интрузивов .дегазация сульфидной магмы приводила к обогащению шганих.ешэ не полностью раскрно-таллизованных горизонтов интрузивов и фронтальной части богатых массивных руд Си, ли, P4,Pt .Цоследугаое фракционирование рудшх эломонтов связано о кристаллизацией сульфидного расплава,в ходе которой происходило накопление eu, Au P<J, Pt и обеднение ir, Rh.Следовательно.внедрение сульфидных мат н формирование залежей богатых массивных руд не связано о характером кристаллизационной д;г :фврегааицка рудоносных массивов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

и работа впервые эксиершленталъно исследованы главные аспекта йда:вдна-ши.1атцческого взаимодействия в сульфвдно-силигат1шх системах при высоких Т-Р параметрах.Разработана методика и получены количественные характеристики флюидно-мт-штичешсой дл^вренциацди в сульфидно-силикатных системах,выявлены услошш нормирования сульфидно-силикатных и сульсрвдных маш,рудоносных флюидов.Этот главный результат диссертации конкретизируется в виде следующих основных защищаемых положений:

I. Развито новое направление - экспериментальное исследование (¿дмидш-шгштичоского взаимодействия в сульфидно-силикатных системах при высоких Т-Р нараметрах.Разработана методика изучения стадно-магматического взашдодействия.С её помощью иолучаш количественные характеристики главных осооешюстай ^лювдно-ыахштической дифференциации в суль-фидно-саллкатных системах,условия нормирования сульфидно-СИЛИКМЧШХ Ц оуЛЪфЦДШХ МЫ1"М,руДОИОСЦЫХ флюидов.

¿¿.Устаноьлино.что при частичном плавлении ассоциации; суливд (р0 -рп -ор) -перидотит о водным и водно-углекио-лы.! данной «ркшруш'он сульфидно-силикатные расылавы.О ува-ллчьшнш температуры л давления сосше силикатных расплавов изминается от олошш-толелтового до пикритового,состав ростнта - от гарцоургитового и вирлитовоыу,сульфидный расшит обогащается никелем.

и.впервые показшш,что барическая зависимость растворимости суль) ццон в шричаских 11^0 и 11,0 + СО.^ содержащих расплавах носит ярко выраженный экстремальный характер с максимумом и области кбар,что позволяет обьяснить существование в широким интервала глуоиц специализированных на сульфидной ируцннеиив мафических шгы.

4.Ьиериие уигаиошшно.чго риотиоримиоть сульфидов в фяю-идсицирлпщах ( iivU.ii д) I см. ) шишкатних расплавах увели-чинш? гея с НиОрниташнш .и осншшости.1) видосоцвркащих си-

ликатних расплавах растворимость выше,чем в расплавах о водно-углекислым флюидом.Растворимость сульфидов в карбонатных расплавах соизмерима с растворимостью в водосодар-йясдох плкритоних расплавах.

5.Экспериментально у ста нов лоно, что способность к жидкостному расслоению Н20 + СО^ содержание расплавов на силигат-ние и сйликатно-кароонатнае дпффвренщштц возрастает с увеличением общего давления и магнезиалыюсти исходных расплавов.

6.Впервые установлено влияние окяслительно-восстановн-тельных условий на (фазовое соответствие ассоциации силикатный + сульфидный расплавы +■ хромит + оливин.Показано.

обогащение хромом сульфидного расплава,оливина и хромита в восстановительных условиях' с уменьшением фугчтив-ностн кислорода от НПО до вюститового буферов на 2 и болев п'рядков возрастают коэффициенты распределения платиновых металлов и золота мегэду сульфидным и силикатным расплавами,что объ' няет высокую платиноносность сульфидов мафических магм,формирующихся в восстановительных условиях.

7.Экспериментально выявлены широкие вариации коэффициентов распределения платиновых металлов и золота меяпу силикатным и сульфидным расплавами,хромитом,оливином л водно-хорвдннм флюидом.Способность к мобилизации благородных металлов из мафических мага возрастает в последовательности: сульфитный расплав » хромит » фшяэд > оливин,что обеспечивает концентрирование,перенос и фракционирование благородных металлов в процессах магматического нородо и рудообра зования.

8.Экспериментально установлены иирокле парит л и экстрагирующей способности магматических флюидов в базальтовых системах в зависимости от темперэтры.давления и состава флюида.Показано,что понижение температуры,увеличение давления л ко1щентрашгй кислотных летучих компонентов во флю-¡ше усиливают его экстрагируюише свойства и кислотную агрессивность .С увеличением давления в интервале 5-7 кбзр про-

чсходит юршшоо изышшыиа солевой нагрузки флюида от обо-гавдшого крснно кислотой с кшрцнорматшшим составом "сухо-го"остатиа до обогащенного щелочами с нефелин-нормативным "сухш" оотаткоил.оказана.что в машатическах условиях флюидный перенос ныоат геохимическое значение а фракционировании 1'ЛШШХ И НрЛМбСНЫХ ЭЛбШНТОВ: К ОТНОСИГвЛЫЮ Иа,Ва,Зг, тлл.^лцх К^ относительно легких; ш относительно других К.-Э; Си относптилыю ¡г.га.Ь'«; П и Аи относительно 1г,Оа.

У.шшрииа выявлена универсальная зависимость меаду коэффициентами раснродолишш элементов мевду флюидом и бизаяь-тошм раонлаши и химическим сродством элементов в газообразном состоянии и атомному ¡шсЬроду,чг'о позволяет прогнозировать окстрцгирулщле свойства флюидов в базальтовых домищагмитачисках системах.

хи.Ин основа детального геохимического изучения эффузивных и шпруиш.иих образовании и руд Норильского района вида -лиио дви типы ми ш, производных иедеплетированного и деплата-роьанного «одкоровых очагов.построены модели формирования сул1к|.ищшх п сульфидно-силикатных магм в процессе дирферан-цншии иирлччских маш и промежуточных очагах.Обнаружена ьерт.п:нЛ1.аья л горизонтальная зональность ь распределении рудиих илеши.оь и сульфидных рудах,которая связывается с цегазацлвй сульфлцинх шгм.Показано,что в ходе кристаллиза-цин суль.ддний расплав обедняется шпилем,родием и иридием и и,1огаи»ш'п;я ницы),платиной,налдадиам и золотом.

о

Основные публиклнии автора по тем? диссертант» 1 • Физико-химические условия Формирования диф^^и'нфоплнпи» интрузий и медно-никелевых руд Норильского района.// Очерки фиэ. -хим. петрологии. М.» Наука, 1978. Вин. 7. С.92-123. Соавт. Некрасов И.Я.

2. О воэмозпюм механизме образования кимберлитов.// Докл. АН СССР. 1979. 240. n 1, С. 101 -164.' Соавт. Некрасов И.Л.

3. Особенности окисно-сульфилных равновесий в вулканогенных месторождениях (расчетные данные).//Гидротермальный процесс в областях тектоно-магматическом активации, i!.:Наука.

1979. Соавт. Некрасов И.Я.

4. Сульфиды в ксенолитах пород верхней мантии// y Сиип.по геохимии магматических пород. <теэ.докл.> !,!. 1979. Сопит. Уханов.А. В.

з. К вопросу о генезисе базитових рудно-силикатннх магм // Проблемы физ.-хим.петрологии. 1979. Т.11 Соавт. Некрасов И.Я.

ь. Особенности генезиса основных и ультраоснон?ннх рудно силикатных магм! < По геологическим и экспериментальным данным. // Очерки физ.-хим. петрологии. М. i Наука, 1979. Вып.В. С. 5-2-4. Соавт. Некрасов И. Я. 7. Особенности состава и условий образования кяшнелевмх ассоциаций кимберлитов. // Ультраосиовные магмн и их металлогения. Владивосток. 1990. в. Экспериментальное изучение Флгилно-магматической дифференциации в связи с генезисом карбонатитоп и кимберлитов.// Ультраосновные магин и металлогения. Владивосток.

1980. Соавт. Бокша С.С.

Особенности образования синтетических и природных сульфидов калия.//Докл.АН СССР. 1980. 251. n з. С.682-605. Соавт. Некрасов И.Я.

lO.Imnlscibitv in ore-silicatH melt« as a fnrtor in tb«? e*rly differentiation of «mteorite* and d1arot*//Lunar am) Planet try Science, H<7U4ton. Texas. t?RO XI. Cci-autor. 0%adcht i E.

п.Контроль fc и tn при изучении равновесий в рудних 2

сцсгеыах // Проблемы эксперимента в ть-рдофазовой и гидритермалыюй аппаратуре высокого давления. М.» Наука, 10G2. С. 190-106. Соавт. Некрасов И.Я., Соболев В.П. и др. »2. Растворимость сери в флшдсодержащих силикатных расплавах при пошивших давлениях //Магма и магматический флюид. Черноголовка, 1QÜ5. Соавт. Зырянов В.Н., Беттчер А. 13. Расслоение в флюидсодерхащих расплавах при высоких давлениях // Докл. i Сов.Ян. Сиып. по фазовым превращениям при высоких давлениях. Иркутск. 1985. Соавт. Романенко U.M.

Ii. Растворимость сульфидов во флюидсодерзгащих силикатных расплаиах при высокие давлениях. // Очерки физ.-хиы. петрологии. 1QÖ5. Вып.13. С.155-165. Соавт. Зырянов В.Н., Веггч-р А.

1ь.Флшдно - магматическое взаимодействие и эволюция океанических базальтов.// Очерки физ.-хиы.петрологии, lffl Hun. 13. С.106-il . Соавт. Каширцева Г.А. it.ß.ja.Hioaei :твие флюида с; базальтовым расплавом при повышенных давлениях.// Uarua и магматический флюид. Черноголовка, 1095. Соавт. Каширцева Г. А. |/.Фюидно-иагмагичбская дифференциация базальтовых маги и магматическое сульфидообразоваиие// Эксперимент в решении актуальных задач геологии. М.Н1аука, 19G6. C.Ö8-119 Ссавт. Кашрцева Г. А. •в $люилно-магматическая дифференциация основных маги // Геология и геофизика. 1906. н ?. С.35-39. Соавт. Париков В.А., Ишбулатов P.A.

Плавление флвилсодержацего перидотита при высоких давлениях, состав первичных магм и условия их рудоносное!и.// Магматизм и оруденение. Благовещенск. 100?.

2о.Экспериментальное изучение ьзаимодействия базитовых магм и фнкидов при давлении 5 кбвр. /ТМагшиизи и оруденение Бпагшеденок. 109?. Соавг. Каширцева Г.А.

'1.3

21.Распределение благородных металлов в системч силикат -хромит-летучий в магматических условиях.// Тез.яокл.п Всес.Симп."Термодинамика а геологии". 1988. Соавт. Налдретт А., Бругманн Г.

22. Флюидно - магматическое взаимодействие в сульфидио -силикатных системах // М.Наука, 1909. 12?с.

23.К вопросу о перераспределении изотопов серы в системе сульфид-флюид //Геология рудных местороядений, 1089. n 4. р. 112-113. Соавт. Суворова В.А.. Каишрц<?пз Г.А.

24.Experimental study of f lui d-iripgrnati с Interaction end mas« -transfer as Applied to basaltic system under elevated I and P.//DELP 17B7 Misasa, Intimation 5ymp.and the Second Japan-USSR Symposium, rtisasa, Tottori-ken Japan, 1787. Co-a»th. Zharikov V.O.

23.Experimental study of acid-bass and extracting propBrtie* of magmatic fluid within basdltic systems under elevated T and P//Thirtl internaitlon symposium hydrothermal reactions. Obst., Moscou, 17S7. Cci-auth. Zharikov V. A., Kashirzeva B. A. .

26.Solubility end distribution coefficients of noblo metals within f1uid-maqmatiс systems under elevated T and P.//TMrd intfrnnHort «symposium hydrotfierm.^l rpartinni. Abstracts, Иочсои, 17R7. Co-auth. Druqmann B., Naldrett O.

27,platinum group el ereent distribution in the continental flood basalts л1 Norilsk USSR.//Abstract. Conf. Rpol. and Mineral, association of Canada, Montreal, 1787. Co—euth. Urugmann R. Naldrett ft., et all.

28.Коэффициенты распределения Fa, Cu, Zn, ГЬ И CI хлоридным Флюидом и базальтовым расплавом при повышенных Р и Т. ff Эксперимент - 90. Черноголовка 1990. Соавт. Каширцева Г.А,

27.Ni-Cu sulfide ®ind platinum deposits Noril'sk district.// In Eleven ore deposits Workshop Dep.of Geology Univ.of Toronto, Toronto,1770.P.1-37. Do-auth. Lighfoot P, Naldrett A.

0.F1 uid-ea^m* interaction in suifide-si 1 ikate systems.// Intern, fiev. 1970. 32, N 8 P. 749-B31

3i .Экспериментальное изучение системы флкид-базалыовий расплав при T»li0û-13ûû°C, р-1-12 кбар. концентрации и коэффициенты распределения шгрогенных элементов меаду а-ми дои и базальтовый расплавом. // Очерки Физ-хиц. пэгрологии 1991. Соаег. Каширцева Г.А. ¿г.Экспериментальное изучение распределения золота и ЭНГ мевду флюидом и баззльтовым расплавом при Т-ИОО-13БО°С, Р-5кйар // XI1 Be. совец. по экепериы. ыинер. Тез.докл. , 1991. Соавг. Бругыанн Г., Налдретт а si.Распределение 1'ЗЭ ыежду флюидом и силикатными расплаваши пси поаииешшх Т и Р <по экспериментальным дашшш//Х11 Вс.Соьец. по эксиериц. ыянер. Тез. доклада 1991. Соавг. Дохерги В., Лайгфутг П.и др.

И ,Gi=ochfca.i stry tif tlie flood basalts and related intrnsiuiib of the Noril'sk region and » sequence fur the (iiàgraàtlim ami ore Qtnesis.// AUstr. (3AC - MAC - SEG conf Toronto, 1V91. Co- .at. l-ighfoot P. tUldred. A. 35. Stnir c« and evulutluu of Siberian trap magmast evidence (id,., combinail major and trace element and Sm-Nd isotope data// AUttr OAC - MAC - SFG conf Toronto, 1991. Cu-autli. Lighfoot P., Dor.lierti V., Naldrett A. St. .11,4 |>! aUiium- цгсшр elunujnt content of ore type« of the (Atyabràb ijfcfiobl t , lalnakli ura junciion Noril'sk region, // ALiStrfci GAC - MAC - BE6 conf. Tor nnto, 1991. Co--autli. ! U*lil> utt A., l.lghfoot p. et all. I

37.Feature of rhronite chemistry of the upper «nantie and •ibtliHor i ten oxygen fugaaity and ситро«!tion of chronitu tiuaiiiuj atiiicl at loin.//3i xletlilli Bynpns. oil antarctic n.ettic.r i tfci.. fukro I 1 P.175 177.Co-an tor Cr ot A. Ja . D1 st r i Luti on af aidaroplii lu and dial eopli; 1 a aliments in tl.er titoiiii trap Norilsk.// Ahutr. ВАС - MAC - БЕ В

conf. lor out о 19V1. Co autli. Br iiyn.anii 11. Maldrfett A.