Свинцово-цинковая минерализация в Асприер-Буилак (Франция)
Эта площадь на юго-западе Центрального массива Франции была недавно изучена Босси с геологической и физико-химической точек зрения, и с помощью обоих этих методов было показано, что рудообразование происходило под действием нисходящей инфильтрации.
Минерализация представлена сфалеритом и галенитом с окремненными прожилками барита. Галенит характеризуется высоким содержанием сурьмы и серебра и низким висмута; сфалерит содержит много Cd, Ga и Sb. Минерализованные жилы секут метаморфизованные породы, представленные амфиболитами, гнейсами, лептинитами и слюдистыми сланцами; все они характеризуются высоким содержанием Ba, Pb и Zn.
Жилы образовались путем выполнения трещин; с глубиной жилы ветвятся, а мощность их уменьшается. Жилы всегда полосчатые и обычно симметричные. Полосчатость обусловлена сменой окремненных неориентированных табличек барита в краевых частях жил сфалерит-галенитом в осевых частях и мелкокристаллическим кварцем. Сульфиды находятся только в полосах с окремненным баритом. Окремнение барита с глубиной увеличивается, а размер кристаллов уменьшается.
Вмещающие породы стабилизировались около 350 млн.лет назад, когда они были прорваны диоритами. Позднее, 260 млн.лет назад, в породы фундамента внедрились дайки порфиритов. Минерализация происходила позднее и, следовательно, независимо от всех проявлений магматизма.
Можно бесспорно установить, что минерализация возникала после или во время разлома Вильфранш и соответствовала времени, когда блоки вмещающих пород были самыми высокими участками территории. В период минерализации (260—200 млн.лет) климатические условия делали возможным перемещение посредством выщелачивания Pb, Zn и Ba в породах, подвергавшихся выветриванию.
Полосчатость образовалась в результате различного смешения поднятых и опущенных блоков, минерализация ассоциировалась с окремненным баритом; полная независимость глубинных магматических процессов, так же как морфология жил, позволяют сделать вывод о гипергенном происхождении за счет нисходящей инфильтрации.
Источником Ba, Pb и Zn являются метаморфические во вмещающие породы. Растворимость металлов в господствующих климатических условиях считается достаточной для накопления промышленных запасов. Осаждение происходит, когда раствор достигает зон, препятствующих циркуляции, а среда становится восстановительной.
Для изучения жидких включений были отобраны образцы из жил и вмещающих пород. Изучались как солевой состав растворов, так и температура их гомогенизации.
В момент отложения барита раствор содержал 8% ( весовых ) NaCl а при отложении кварца — 13%. Сфалерит, наоборот, отлагался из растворов с концентрацией от 3,5 до 4,0 молей смеси NaCl - Cl2Ca, а при отложении кварца раствор был чрезвычайно богат SO42- с соотношением SO2- Cl больше 1. При таких концентрациях, согласно кривым растворимости кварца и барита, окремнение барита при температуре выше 50°С невозможно.
Первыми выводами по изучению жидких включений были: а) наличие избытка SO в минерализованном растворе; б) при установленном солевом составе температура окремнения барита не превышала 50 °С.
Следующим важным результатом изучения включений было установление зависимости температур гомогенизации от глубины минерализации. На фиг. 1 показаны частные гистограммы температур гомогенизации жидких включений на различных глубинах для каждого минерала. Как видно из этой фигуры, с увеличением глубины происходит также увеличение содержания жидких включений с одной жидкой фазой в каждом минерале; очень высокие температуры гомогенизации (выше 150 °С) характерны только для верхних уровней.
Среди различных гипотез, созданных для объяснения этих результатов, единственно правдоподобной, применимой ко всем наблюдавшимся случаям, является гипотеза о гетерогенности раствора в момент его обособления. Жидкость с пузырьками газа была адсорбирована растущим кристаллом на верхних уровнях, и, согласно Клиа и Лемлейну, это приводило к аномально высоким температурам гомогенизации.
Однако лишь с помощью этих гипотез можно объяснить поразительный факт квазилинейной зависимости процентного содержания включений с одной или двумя жидкими фазами от глубины, как показано на фиг. 2.
В таком случае процесс представляется следующим образом: жидкость, которая в верхних уровнях содержит воздух в виде суспензии, по мере просачивания растворяется при более высоком давлении или поглощается в ходе реакции в восстановительной среде.
Следует отметить, что в проведенном изучении было уделено внимание включениям только с жидкой фазой. Эти включения часто незаметны из-за недостаточной контрастности, особенно это относится к включениям в минералах, характеризующихся низким показателем преломления. Поэтому рекомендуется систематически подвергать образцы охлаждению, по крайней мере на первых стадиях изучения, хотя бы до ознакомления с характеристиками образцов при естественном освещении и нормальном наблюдении. Эти рекомендации представляются полезными, поскольку считается, что включениям, содержащим только жидкую фазу, в литературе уделено очень мало внимания.