Понятие о геохимическом барьере

Термин «геохимические барьеры» был предложен А.И. Перельманом в 1961г. для объяснения причин рудоотложения в гидротермальных системах.

В пределах геохимических барьеров происходит довольно резкое изменение параметров рН и Еh, что приводит к осаждению (концентрации) определенных химических элементов или их соединений. Перельман выделяет окислительные, сероводородные, глеевые, щелочные и кислотные барьеры.

Окислительные барьеры (Еh>0),Окислительные реакции играют особенно важную роль в поверхностных гидротермальных системах. Так в местах излияния термальных вод часто образуется ферригидрит, гидроокислы железа (п-ов Челкен, ою Н. Британия), т. е. здесь возникает кислородный барьер. На фумарольных полях и в кратерных озерах происходит окисление вулканического Н₂S в результате осаждается элементарная сера, образующая крупные «вулканические» месторождения Японии и других стран.

Сероводородные барьеры (Еh<0) Современные термальные восстановительные сероводородные барьеры обнаружены на дне Красного моря и других районах. Во впадинах Красного моря горячие металлоносные растворы разгружаются на сероводородном барьере с образованием черного пласта, в котором преобладает сфалерит (но есть пирит и халькопирит). За 13 - 25 тыс. лет здесь образовалась рудная залежь, содержащая более 3 млн. т Zn, 800 тыс.т Сu и 100 тыс.т Pb. Это современное рудное месторождение. Аналогичные явления обнаружены в рифтах Эфиопии, на Восточно-Тихоокеанском поднятии, в соленом озере Периэтти-Лэгун (Южная Австралия) др. В данном случае металлы переносятся углекислыми и прочими растворами, а осаждающим фактором служит локальная концентрация сероводорода.

Глеевые барьеры (Еh<0 за счет органического вещества). Важным фактором восстановления в гидротермальных системах (помимо Н₂S и его производных), служат органические вещества, содержащиеся во вмещающих породах и водах. Контроль гидротермального оруденения графитами, битумами, углистым органическим веществом установлен на ряде месторождений. Гидротермальные руды часто образуются на пересечении жил с битуминозными породами, которые могли играть роль восстановителя. Руды в этом случае не содержат сульфидов или бедны ими. Агентами восстановления могут быть свободный водород, углеводороды и другие органические соединения.

Щелочные барьеры (рН>7) Щелочные барьеры очень характерны для контактов силикатных (особенно кислых) и карбонатных пород. Примером могут служить сидеритовые руды Бакальского месторождения на Урале, Абаильского в Казахстане и др.

Кислые барьеры (рН<7) способствуют рудоотложению при понижении рН щелочных растворов, их нейтрализации.Так образуются магнетитовые, некоторые сульфидные и карбонатные руды.