Изотопы кислорода и водорода природных вод СССР
Методическое пособие - Геодезия и Геология
Другие методички по предмету Геодезия и Геология
?астицы вмещающего состава. Законсервированные таким образом десятки и сотни миллионов лет тому назад включения выявлены в большинстве минералов и пород, а также в каменных, калийных и других солях в виде частиц остаточного маточного раствора. Анализ составляющих включений дает разнообразную информацию как об источниках вещества, так и о процессах, контролирующих их формирование. Особенно ценной она оказывается при изучении процессов минерало- и рудообразования.
Изотопино-геохимические исследования в этой области немногочисленные, в Советском Союзе - единичные. Преимущественно они направлены на установление условий формирования минералов и пород магматического происхождения, выяснение механизмов образования гидротермальных систем, рудных месторождений и т.п
Н. Кокуба и др. [Kokuby N. е. а., 1961 г.] впервые определили содержание дейтерия в жидких включениях из различных горных пород Гавайских островов и Японии. В дальнейшем эти исследования были развиты Р.О.Реем [Rye R. О., 1966 г.], Б.В.Робинсоном и др. [Robinson В. W. е. а., 1973 г.], Г.Р.Лендисом и др. [Lendis G. Р. е. а., 1974 г.], И.Батчелдером [Batchelder I., 1977 г.], Э.Н.Рипли и X. Омото [Ripley Е. Н., Ohmoto Н., 1979 г.] и другими.
Д.В.Аревадзе, М.Ш.Кавиладзе и др. [1976 г.] первыми в СССР определили масс-спектрометрическим методом изотопный состав водорода и серы в газово-жидких включениях из разных парагенетических ассоциаций колчеданно-полиметаллического месторождения Маднеули (Юго-Восточная Грузия) [40]. Их вывод о том, что облегченный изотопный состав водорода воды во включениях минералов по сравнению с океаническим стандартом и грунтовыми водами района месторождения позволяет считать источник гидротермальных рудообразующих растворов месторождения Маднеули глубинным, представляется сомнительным. Полученные значения воды из газово-жидких включений в сульфидах (пирит, халькопирит, сфалерит и галенит) в интервале от -96 до -107‰ не соответствуют изотопному составу вод глубинного, вероятно, предполагаемого магматического происхождения, а, скорее всего, отвечают изотопно-легким метеоинфильтрогенным водам, питающимся за счет атмосферных осадков, речных, озерных и талых ледниковых вод региона с содержанием дейтерия от -108 до -70 и кислорода-18 от -14,5 до -9,9‰[Горбушина Л. В. и др.,1972; Ветштейн В. Е. и др., 1974 г.]. Современные, судя по представленным данным, грунтовые воды со значениями от -5 до -12‰ не являются представительными для поверхностных вод региона, поскольку они могли заметно обогатиться дейтерием за счет испарения. Что касается включений в барите и кварце с установленными значениями от -31 до -57‰, то для решения вопроса о их генезисе, по нашему мнению, необходимы дополнительные данные, например по изотопному составу кислорода, поскольку они по интервалу распределения соотношения D/Н могут быть отнесены в равной мере к морскому, магматическому н метаморфогенному типам вод.
В ИГФМ АН УССР с 1976 г. ведутся систематические исследования изотопного состава газово-жидких включений в кварцах, натриевых метасоматитах, каменных и калийных солях. Ниже приведены некоторые результаты этих исследований.
Газово-жидкие включения в кварце Украинского щита
Изотопный состав водорода и кислорода в газово-жидких включениях (ГЖВ) жильных кварцев изучался из метаморфическая комплексов разного возраста (от архея до среднего протерозоя) различных металлогенических провинций центральной и западной частей Украинского щита [51]. Исследования проводились с целью выявления источников, генерирующих растворы, а также установления природы минералообразующих флюидов. Одновременно анализировался химический состав, а также - условия минералообразования, которые составляли от 0,6 до 1,5 кбар и от 100 до 540 соответственно.
Показано, что на исследованной территории в формировании изотопного состава минералообразующих растворов принимали участие различные источники. В частности, было установлено, что камерные пегматиты Володарско-Волынского месторождения (карьер Вишняковка) формировались за счет флюидов магмато- генного происхождения н за длительное время их существования жидкая составляющая практически не имела контакта с метеорными водами
.
Кварц из кварцевой жилы с аплитовидной оторочкой в житомирских гранитах (Крошнянский карьер) перекристаллизовывался растворами, носителями которых являлись метеорные воды
Группа образцов из разных пунктов зон разломов Кировоградского блока по данным изотопного состава формировалась водами одного происхождения - преимущественно метеоинфильтрогенными с некоторым участием метаморфогенных .
Образованне кварца из жилы альпийского типа в пегматитах днепровского комплекса (архейский цикл) Криворожско-Кременчугской металлогенической зоны характеризуется высокими значениямисвидетельствующими о многоцнкличности генерации метаморфических растворов.
Проведенные исследования свидетельствуют о преимущественном участии в формировании изотопного состава жидких включений вод метаморфического (первично-метеорного) происхождения. В случае многократного наложения процессов, связанных с дроблением и последующим залечиванием новообразованных кварцев, можно предположить непосредственное участие инфильтрационных метеогенных вод по зонам дробления, трещин и разломов. Исключение составляют камерные пегматиты Волыни, относящиеся к закрытой магматической системе.
Особенности распределения изотопов водорода в ГЖВ натриевых метасоматитов
За