WWW.LIBRUS.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - собрание публикаций
 

«УДК 550.426:553.2 ФИЗИКО ХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СТАДИЙ ОТЛОЖЕНИЯ ЗОЛОТА ЛУГОКАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ) Гаськова Ольга Лукинична1,2, ...»

Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329. № 10. 57–66

Гаськова О.Л. и др. Физико химическое моделирование высокотемпературных стадий отложения золота Лугоканского.. .

УДК 550.426:553.2

ФИЗИКО ХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СТАДИЙ ОТЛОЖЕНИЯ

ЗОЛОТА ЛУГОКАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)

Гаськова Ольга Лукинична1,2,

gaskova@igm.nsc.ru Редин Юрий Олегович1, redin@igm.nsc.ru Неволько Петр Александрович1,2, nevolko@igm.nsc.ru Колпакова Марина Николаевна1,3, marina.kolpakova@gmail.com Наймушина Ольга Сергеевна1, olgnaim@mail.ru Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук, Россия, 630090, г. Новосибирск, пр. академика Коптюга, 3 .

Национальный исследовательский Новосибирский государственный университет, Россия, 630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2 .

Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30 .

Лугоканское золоторудное месторождение длительное время изучалось многими исследователями. С учетом продолжающихся в Восточном Забайкалье поисково разведочных работ в настоящее время востребованы современные данные по минералого геохимическим особенностям руд, химическому составу самородного золота, сульфидных минералов и физико химическим условиям их образования. Все эти обстоятельства определяют актуальность настоящего исследования .

Целью является построение физико химической модели формирования продуктивных высокотемпературных ассоциаций зо нального оруденения Лугоканского месторождения рудного золота. Поскольку ранее методами термобарометрии были изуче ны флюидные включения в образцах кварца, ассоциирующих с минералами разных парагенетических ассоциаций, они послу жили основой для создания количественной модели .

Методы. С помощью пакета программ «HCh» (Шваров, 2008; Shvarov, 2015) было проведено термодинамическое моделирова ние устойчивости рудных ассоциаций при экспериментально определенных параметрах (Т Р, состав газовой и солевой фаз) и выяснены возможные концентрации металлов и серы в рудогенерирующем флюиде, а также формы переноса элементов (ком плексы) при эволюции системы со снижением температуры и солености флюидов. Использовалась термодинамическая база данных UNITHERM, дополненная константами для ряда минералов, в частности для теннантита и тетраэдрита. Граничные усло вия для моделирования определены на основании результатов изучения флюидных включений .

Результаты. Модельные флюиды представляют собой сложные восстановленные многокомпонентные системы, транспорти рующие широкий круг сидерофильных (Fe, Au, Mo), халькофильных (S, As, Cu, Pb, Zn) и литофильных элементов (Na, Cl, Al, Si и др.). Высокотемпературные флюиды при 500 °С, малосульфидные в предположении равновесия с молибденитом, шеелитом и кварцем, способны концентрировать до 410–5 моль/кг Н20 золота (8 г/т флюида). Это определяет их потенциальную золото носность и со снижением температуры отложение золота на Au As Cu этапе (400 °С). Этот продуктивный этап характеризуют слабокислые, восстановленные и высокосульфидные растворы. Модельные расчеты свидетельствуют о высоких концентрациях в них Fe, As, Cu, что в свою очередь приводит к формированию среднетемпературных ассоциаций галенит, теннантит тетраэдрит (300 °С). При понижении температуры до 200 °С и росте окислительного потенциала флюиды сбрасывали золото вместе с вис мут содержащими минералами, однако требуется следующий этап уточнения модели после согласования термодинамических данных для сложных минералов Bi, Te, Pb и Sb .





Выводы. Согласно результатам моделирования, флюиды высокотемпературного этапа Au As Cu являются слабокислыми, вос становленными и высокосульфидными. Характерно присутствие металлов, серы и мышьяка в низших степенях окисления, что является непременным условием их высокой миграционной способности. Содержание золота в растворе в виде AuHS0 и Au(HS)2– находится на уровне 10–6 моль/кг Н2О. Охлаждение флюидов этого этапа приводит к отложению теннантита и тетраэдрита вме сте с галенитом, при этом они остаются слабокислыми, менее сульфидными, по отношению к золоту этот этап низкопродуктив ный. Предполагается, что появление самородного золота на следующем этапе Au Pb Bi при 200 °С происходит при реакционном взаимодействии растворов с ранее отложенными Au содержащими ассоциациями, поскольку сами они не способны привнести в область рудоотложения значимые количества золота (содержат около 10–9 моль/кг Н2О) .

Ключевые слова:

Лугоканское месторождение, золото, термобарогеохимические параметры, физико химическое моделирование, программный комплекс HCh .

Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329. № 10. 57–66 Гаськова О.Л. и др. Физико химическое моделирование высокотемпературных стадий отложения золота Лугоканского.. .

–  –  –

Рис. 1. Вариации концентраций золота (правая шкала) и других элементов в гетерогенном флюиде, содержащем в газовой фа зе СО2(газ) и N2(газ) при 400 °С и давлении 1000 атм. Обозначения: Asp – арсенопирит, Bor – борнит, Cp – халькопирит, Py – пирит, Po – пирротин, Mt – магнетит, Cal – кальцит. Две правые ассоциации модельные, т. е. в гомогенном флюиде нет CO2(газ) Fig. 1. Variation of gold concentrations (right scale) and other elements in a heterogeneous fluid containing CO2(gas) and N2(gas) at 400 °C and pressure of 1000 atm. Abbreviation: Asp – arsenopyrite, Bor – bornite, Cp – chalcopyrite, Py – pyrite, Po – pyrrho tite, Mt – magnetite, Cal – calcite. Two right associations are model, i. e. there is no CO2(gas) in a homogeneous fluid

–  –  –

Рис. 3. Вариации концентраций золота (правая шкала), серы и Н2(р р) при снижении температуры и смене парагенезисов суль фидных минералов. Обозначения: Мо – молибденит, Sheel – шеелит, Gal – галенит, Tenn – теннантит, Tetr – тетраэдрит, Bis – висмутин, Geiss – гиссенит, Coz – козалит. Остальные минералы расшифрованы в подписи к рис. 1 Fig. 3. Variation of gold concentrations (right scale), sulfur and H2(aq) via decreasing in temperature and changing of sulphide minerals paragenesis. Abbreviations: Мо molibdenite, Sheel – sheelite, Gal – galena, Tenn – tennantite, Tetr – tetrahedrite, Bis – bis muthinite; Geiss – geissenite, Coz – cozalite. The remaining minerals are deciphered in Fig. 1

–  –  –

Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329. № 10. 57–66 Гаськова О.Л. и др. Физико химическое моделирование высокотемпературных стадий отложения золота Лугоканского.. .

–  –  –

Информация об авторах Гаськова О.Л., доктор геолого минералогических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории рудно маг матических систем и металлогении Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделе ния Российской Академии наук; профессор кафедры геологии рудных месторождений Национального иссле довательского Новосибирского государственного университета .

Редин Ю.О., кандидат геолого минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории рудно маг матических систем и металлогении Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделе ния Российской Академии наук .

Неволько П.А., кандидат геолого минералогических наук, заведующий лабораторией рудно магматических систем и металлогении Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Россий ской Академии наук; доцент кафедры геологии рудных месторождений Национального исследовательского Новосибирского государственного университета .

Колпакова М.Н., кандидат геолого минералогических наук, научный сотрудник лаборатории рудно магмати ческих систем и металлогении Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук; доцент отделения геологии Национального исследовательского Томского поли технического университета .

Наймушина О.С., кандидат геолого минералогических наук, научный сотрудник лаборатории рудно магма тических систем и металлогении Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук .

Gaskova O.L. Et al. / Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Аssets Engineering. 2018. V. 329. 10. 57–66

–  –  –

PHYSICO CHEMICAL MODELING OF HIGH TEMPERATURE STAGES OF GOLD DEPOSITION

AT THE LUGOKANSKOE DEPOSIT (EASTERN TRANSBAIKALIA)

Olga L. Gaskova1,2, gaskova@igm.nsc.ru Yury O. Redin1, redin@igm.nsc.ru Peter A. Nevolko1,2, nevolko@igm.nsc.ru Marina N. Kolpakova1,3, Marina.kolpakova@gmail.com Olga S. Naymushina1, olgnaim@mail.ru V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS, 3, academician Koptyug avenue, Novosibirsk, 630090, Russia .

Novosibirsk State University, 2, Pirogov street, Novosibirsk, 630090, Russia .

National Research Tomsk Polytechnic University, 30, Lenin Avenue, Tomsk, 634050, Russia .

The relevance of the study is caused by the need in up to date data on mineralogical and geochemical features of ores, chemical com position of native gold, sulfide minerals and physicochemical conditions of the Lugokanskoe gold deposit formation. It is possible to get this information due to the ongoing exploration work in Eastern Transbaikalia region .

The main aim of the research is to develop thermodynamic model that simulates the formation conditions of three types of ore for ming stages of the Lugokanskoe gold deposit. The P T X parameters of these ore forming stages were determined using fluid inclusion thermobarometry. Based on these data we carried out the calculations .

Methods. The calculations were carried out using the «HCh» software within a complex geochemical multicomponent system. Several scenarios of formation of gold mineralization were considered and the possible concentrations of metals and sulfur in the ore genera ting fluid, as well as the species of elements (complexes) during the evolution of the system with a decrease in the temperature and sa linity of the fluids are elucidated. The thermodynamic database UNITHERM was used, supplemented for a number of reference data for minerals .

Results. The fluids under consideration are complex reduced multicomponent systems transporting a wide range of siderophile (Fe, Au, Mo), chalcophile (S, As, Cu, Pb, Zn) and lithophile elements (Na, Cl, Al, Si, etc.). High temperature fluids at 500 °C, low sulfide on the assumption of equilibrium with molybdenite, scheelite and quartz, are able to concentrate up to 410–5 mol/kg H2O of gold (8 g/ton of fluid). This determines deposition of a significant amount of gold at the Au As Cu stage at 400 °C with a decrease in temperature and H2S increase. This productive stage is characterized by weakly acidic, reduced and highly sulfide solutions. Model calculations indicate high concentrations of Fe, As, and Cu in them, that results in its turn in formation of mid temperature galena, tennantite tetrahedrite (300 °C) associations. At 200 °C, when the oxidative potential was increased, the fluids were discharged with gold together with bis muth containing minerals. The next stage of the model improvement is required after the thermodynamic data adjustment for the Bi, Te, Pb, and Sb minerals .

Key words:

Lugokanskoe deposit, gold, thermobarogeochemical parameters, physicochemical modeling, HCh code .

The work was carried out within the framework of the state assignment of IGM SB RAS, project No. 0330 2016 0001 and un der the financial support of RFBR (grant 16 35 00253) .

–  –  –

5. Shvartsev S.L., Dutova, E.M. Hydrochemistry and Mobilization drothermal processes. Techniques in hydrothermal ore deposits of Gold in the Hypergenesis Zone (Kuznetsk Alatau, Russia). geology. Econ. Geol., 1998, vol. 10, pp. 109–124 .

Geology of Ore Deposits, 2001. vol. 43 (3), pp. 224–233. 14. Redin Yu.O., Dultsev V.F., Nevolko P.A. Gold bismuth minerali

6. Plusnina L.P., Likhoidov G.G., Kuzmina Т.V. Gold and Fluid Re zation of the Lugokan ore field (Eastern Transbaikalia): Age, mi gime of Listvenitization. Lithosphere Russian, 2009, no. 5, neral composition and relationship with magmatism. Ore Geology pp. 85–90. In Rus. Review, 2015, vol. 70, pp. 228–240 .

7. Murzin V.V., Shanina S.N. Physic chemical conditions of gold 15. Shvarov Yu.V. HCh: New Potentialities for the thermodynamic bearing magnetitechloritecarbonate roсk formation of the Kara simulation of geochemical systems offered by Windows .

bash ultramafic massif (the Southern Urals). Lithosphere Rus Geochem. Int., 2008, vol. 46, no. 8, pp. 834–839 .

sian, 2017, vol. 17, no 6, pp. 110–117. In Rus. 16. Shvarov Yu.V. A suite of programs, OptimA, OptimB, OptimC,

8. Redin Yu.O. Zolotorudnaya mineralizatsiya Lugokanskogo rud and OptimS compatible with the Unitherm database, for deriving nogo uzla (Vostochnoe Zabaykalye): Mineralnye assotsiatsii, the thermodynamic properties of aqueous species from solubility, vozrast, endogennaya zonalnost. Dis. Kand. nauk [Gold minera potentiometry and spectroscopy measurements. Appl. Geochem., lization of the Lugokanski ore cluster (Eastern Transbaikalia): 2015, vol. 55, pp. 17–27 .

Mineral associations, age, endogenous zoning. Cand. Diss.]. No 17. Seal R.R., Essene E.J., Kelly W.C. Tetrahedrite and tennantite;

vosibirsk, 2015. 124 p. evaluation of thermodynamic data and phase equilibria. Canadi

9. Spiridonov A.M., Zorina L.D., Kitaev N.A. Zolotonosnye rudno an Mineralogist, 1990, vol. 28, pp. 725–738 .

magmaticheskie sistemy Zabaykalya [Gold bearing ore magma 18. Pokrovski G.S., Akinfiev N.N., Borisova A.Y., Zotov A.V., Kouz tic systems of Transbaikalia]. Novosibirsk, GEO Academic Publ. manov K. Gold speciation and transport in geological fluids: in House, 2006. 291 p. sights from experiments and physical chemical modelling. Lon

10. Redin Yu.O., Kalinin Yu.A., Nevolko P.A., Kirillov M.V., Kolpa don, Geological Society, 2014. Special Publications, vol. 402, kov V.V Mineral assemblages and zonation of the Lugokanski ore pp. 9–70. DOI: 10.1144/SP402.4 .

cluster mineralization (Eastern Transbaikalia). Geology and mi 19. Nekrasov I.Ya. Geochemistry, mineralogy and genesis of gold neral resources of Siberia, 2014, vol. 18, no 2, pp. 83–93. In Rus. deposits. Ed. by M. Majithia. Rotterdam, Balkema, 1991. 333 p .

11. Redin Yu.O., Redina A.A. Pervye dannye ob usloviyakh formiro 20. Helgeson H.C., Kirkham D.H., Flowers G.C. Theoretical predic vaniya zolotogo orudeneniya Lugokanskogo mestorozhdeniya tion of the thermodynamic behavior of aqueous electrolytes at (Vostochnoye Zabaykalye) [The first data on the conditions for high pressures and temperatures: IV. Calculation of activity coef formation of gold mineralization of the Lugokanskoe deposit ficients, osmotic coefficients, and apparent molal and standard (Eastern Transbaikalia)]. Materialy XVII vserossiyskoy konfe and relative partial molal properties to 600 °C and 5 kb. American rentsii po termobarogeokhimii [Proceedings of the XVII Russian Journal of Science, 1981, vol. 281 (10), pp. 1249–1516 .

Conference on Thermobarogeochemistry]. Ulan Ude, BSC SB 21. Einaudi M.T., Hedenquist J.W., Inan E.E. Sulfidatiоn state of RAS Publ. house, 2016. pp. 126–128. fluids in active and extinct hydrothermal systems transitions

12. Reed M.H. Calculation of multicomponent chemical equilibria from porphyry to epithermal environments. – Court Boulder, Co and reaction processes in systems involving minerals, gases and lorado, Society of Economic Geologists, 2003. Special Publica an aqueous phase. Geochim. Cosmochim. Acta, 1982, vol. 46, tion, vol. 10, pp. 285–313 .

pp. 513–528 .

13. Reed M.H. Calculation of simultaneous chemical equilibria in Received: 3 May 2018 .

aqueous mineral gas systems and its application to modeling hy Information about the authors Olga L. Gaskova, Dr.Sc, leading staff scientist, V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy of the Russian Academy of Science; professor, Novosibirsk State University .

Yuri O. Redin, Cand. Sc., researcher, V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy of the Russian Academy of Science .

Petr A. Nevolko, Cand. Sc., head of the laboratory, V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy of the Rus sian Academy of Science, associate professor, Novosibirsk State University .

Marina N. Kolpakova, Cand. Sc., researcher, V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy of the Russian Academy of Science, associate professor, National Research Tomsk Polytechnic University .

Olga S. Naymushina, Cand. Sc., researcher, V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy of the Russian Aca



Похожие работы:

«228 Вестник ТГАСУ № 3, 2010 УДК 625.8 ЕРЕМИН ВЛАДИМИР ГЕОРГИЕВИЧ, канд. техн. наук, доцент, ВОЛОКИТИНА ОЛЬГА АНАТОЛЬЕВНА, dixi.o@mail.ru Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, 394006, Воронеж, ул. 20-летия Октября...»

«ЕГОРОВ Виталий Валерьевич ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ РАСТВОРОВ ЦИНКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА ОТ ФТОРИД ИОНОВ 05.16.02 – Металлургия черных, цветных и редких металлов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Екатеринбург – 2018 Работа выполнена в ФГАОУ ВО "Урал...»

«ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТА Скоробогатченко Дмитрия Анатольевича на диссертационную работу Магомадова Руслана Сайдалиевича "Поддержка принятия решений при управлении вспомогательными и перевозочными...»

«Inspiron 15 3000 Настройки и технические характеристики Модель компьютера: Inspiron 15-3567 нормативная модель: P63F нормативный тип: P63F002 Примечания, предостережения и предупреждения ПРИМЕЧАНИЕ: Пометка ПРИМЕЧАНИЕ указывает на важную информ...»

«КЛИМАЧЁВ Иван Иванович УДК.621.37.:367.732. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ МИКРОПОЛОСКОВЫХ ПЛАТ ДЛЯ БЕСФЛЮСОВОЙ СБОРКИ ГИС СВЧ С ВЫСОКОЙ ВОСПРОИЗВОДИМОСТЬЮ ПАРАМЕТРОВ И НАДЕЖНОСТЬЮ ИЗДЕЛИЙ Специальность 05.27.01 "Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микрои н...»

«Содержание электронного журнала "Психолого-педагогические исследования", №1-2018 Рубрики, авторы, названия статей Страницы ПСИХОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ Шумакова Н.Б. Специфика и проблемы развития одаренных детей в младшем школьном 1–7 возрасте Арон И.С. Готовность к профессиональному самоопределению под...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Инженерная школа информационных технологий и...»

«Ф ЕД ЕРА Л Ь Н О Е А Г ЕН ТС ТВ О ПО Т Е Х Н И Ч Е С КО М У Р Е ГУ Л И РО В А Н И Ю И М ЕТРО ЛО ГИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОСТ Р м э к СТАНДАРТ 6081142РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 2006 Общие методы испытаний материалов изоляции...»

«LM WPAM-2B РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ Вышка передвижная несамоходная телескопического типа LM WPAM-2B-120 АС LM WPAM-2B www.lemarus.ru www.lemarus.ru ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Введение Настоящее руководство по эксплуатации распространяется на вышку передвижную несамоходную телескопического типа LM WPAM-2B-120 АС и предназначено для ознако...»







 
2019 www.librus.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - собрание публикаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.