Взаимовлияние флюидных включений и пластических деформаций в жильном кварце (Западное Забайкалье) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Кунгулова Эльвира Нурфасовна

• Кунгулова Эльвира Нурфасовна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Кунгулова Эльвира Нурфасовна

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМЕ КВАРЦА И ФЛЮИДНОМ РЕЖИМЕ ПРИ ДЕФОРМАЦИЯХ

1.1 Процессы преобразований в кварце при динамометаморфизме

1.2 Характер формирования и перестройки дофинейских двойников

1.3 Особенности взаимодействия флюида с деформационной структурой кварца

2 ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И СТРОЕНИЕ ИЗУЧЕННЫХ ЖИЛЬНЫХ СИСТЕМ

2.1 Особенности геологического формирования района исследований

2.2 Обоснование выбора объекта исследования и методика изучения жильных систем

2.3 Строение изученных жильных систем

2.3.1 Строение жильной системы Отвесная

2.3.2 Строение жильной системы Кривая

2.3.3 Строение жильной системы Береговая

2.4 Характеристика минеральных ассоциаций жильных систем

2.5 Возраст жильных систем

3 ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПОВ МИКРОСТРУКТУР ЖИЛЬНОГО КВАРЦА

3.1 Методика исследования микроструктур жильного кварца

3.2 Классификация агрегатов жильного кварца на основе кристаллографического анализа

3.3 Механизмы деформации жильного кварца

3.4 Последовательность превращений деформационных структур жильного кварца

3.5 Деформационные этапы развития агрегатов жильного кварца

4 ФЛЮИДНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В ЖИЛЬНОМ КВАРЦЕ

4.1 Методика исследований флюидных включений

4.2 Характеристика флюидных включений в жильном кварце

4.3 Особенности распределения флюидных включений в агрегатах жильного кварца

4.4 Микротермометрические исследования водной фазы флюидных включений

4.5 Состав газовой фазы флюидных включений в кварце жил

4.6 Давление во флюидной системе

4.7 РТХ параметры флюида, захваченного в агрегатах кварца

5 ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЙ МОРФОЛОГИИ И СОСТАВА ФЛЮИДНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В КВАРЦЕ НА ФОНЕ ПРОГРЕССИРУЮЩИХ ДЕФОРМАЦИЙ

5.1 Структурные позиции флюидных включений в деформационной структуре кварца

5.2 Перераспределение флюидных включений при деформационной эволюции жильного кварца

5.3 Преобразование флюидных включений в процессе структурных перестроек

6 ФОРМИРОВАНИЕ ЖИЛЬНЫХ СИСТЕМ НА ФОНЕ ДЕФОРМАЦИОННО-ТЕКТОНИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ ЗОНЫ СОЧЛЕНЕНИЯ БАЙКАЛО-МУЙСКОЙ И БАРГУЗИНО-ВИТИМСКОЙ

СТРУКТУРНО-ФОРМАЦИОННЫХ ЗОН

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Характеристика фактического материала

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Особенности химического состава минералов жил

ПРИЛОЖЕНИЕ В Особенности микроструктуры кварца выделенных типов... 165 ПРИЛОЖЕНИЕ Г Микроструктурные особенности кварца жильных систем.... 166 ПРИЛОЖЕНИЕ Д Особенности химического состава флюидных включений

из кварца исследуемых жил

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Взаимовлияние флюидных включений и пластических деформаций в жильном кварце (Западное Забайкалье)»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Флюид играет важную роль в геохимической и геодинамической эволюции континентальной коры, при которой перераспределение жидкости является доминирующим процессом, связанным с переносом массы и энергии. Независимо от тектонической обстановки фиксируется значительная взаимосвязь флюида и деформации горных пород. Так, мигрирующий флюид изменяет сейсмические и реологические свойства пород верхней части коры и способствует гидролитическому ослаблению в нижней части коры. В то время как тектонические трещины влияют на характер, скорость потока и циркуляцию жидкости [Doubre and Peltzer, 2007; Williams et al., 2015].

В условиях открытых тектонических трещин происходит кристаллизация минералов из мигрирующего флюида, что приводит к формированию жил и прожилков. В отклонениях, искажениях и дефектах жильных минералов отражается информация об основных этапах геологической истории блока литосферы, к которому он принадлежит. Жильный кварц является наиболее распространенным из таких минералов и характеризуется агрегатами зерен, с одинаковой кристаллической структурой и составом, но различающихся характером границ, количеством и расположением трещин, включений и элементов деформационных структур [Горячев, 1984; Кабанова, 2016]. Исследование флюидных включений жильного кварца в сочетании с его микроструктурными и петрологическими параметрами содержит ключ к сложной системе взаимодействий флюид-деформация и определяет одно из важных доказательств роли процессов с участием жидкости среди основных факторов, контролирующих метаморфические реакции. Температура, давление, состав и концентрация флюидов в кварце с дефектной структурой, определяют флюидно-структурные отношения и характеризуют флюидный режим деформационных процессов. Все выше сказанное определяет актуальность исследования.

Научные исследования по теме диссертации выполнялись в рамках ряда научных проектов лаборатории структурной петрологии и минерагении,

лаборатории геохронологии и геодинамики, ГГФ, ТГУ, при поддержке грантов: Государственного задания Министерства науки и образования РФ (№0721-20200041), Правительства РФ (№14.Y26.31.0012), Программы развития Томского государственного университета (Приоритет-2030 (№2.2.4.22 ЛМУ)), программы развития ТПУ и государственного задания ИГМ СО РАН.

Степень разработанности темы исследования. Вопросу поведения флюидов в ходе сложных тектоно-метаморфических процессов уделяется большое внимание исследователей [Crawford et al., 1986; Putnis, 2009; Bons et al., 2012; Sibson, 2019; Mesquita et al., 2021]. Начало активного изучения роли флюида в развитии пластических деформаций кварца связано с открытием гидролитического ослабления [Griggs and Blacic, 1965; Griggs, 1967; Blacic, 1975]. Было установлено, что в первую очередь пластической деформации подвергаются только те области кварца, которые изначально содержали флюидные включения, захваченные при кристаллизации минерала [Tarantola et al., 2010]. В этой связи исследователей интересовали вопросы, затрагивающие изменение параметров деформации в присутствии воды [Kronenberg et al., 1986; Heggie et al., 1986; Tarantola et el., 2010; Law, 2014; Palazzin et al., 2018; Singleton et al., 2020; Zhou et al., 2022], механизмы миграции жидкости в структуру кварца [Negre, 2021], влияние состава флюида на ход деформационных процессов [Schmatz and Urai, 2011; H. J. Kj0ll, 2015], положение флюидных включений в кристаллической структуре кварца [Kerrich, 1976; Drury and Urai, 1990; Schmatz, L.Urai, 2011; Singleton et al., 2020; Song et al., 2020], поведение основных компонентов флюида из включений при деформационных процессах [Bakker and Jansen, 1990; Hollister, 1990, Bakker and Jansen, 1994; M. Küster et al., 1997, Johnson et al., 2007]. С появлением новых методик микроструктурного анализа представляется возможным рассмотреть особенности флюидных включений в кварце разной степени деформации.

Объектом исследования выступают три жильные системы, приуроченные к тектоническим трещинам, связанным с развитием надвиговых и сдвиговых деформаций Западного Забайкалья. Локализация выбранных объектов в узлах

пересечения разрывных нарушений дает возможность зафиксировать последовательность тектонических процессов района и проанализировать их влияние на образование и преобразования жильного кварца, а также развитие гидротермальной системы.

Цель исследований заключается в определении параметров флюидного режима формирования гидротермальной системы на фоне деформационно-тектонической эволюции зоны сочленения Байкало-Муйской и Баргузино-Витимской структурно-формационных зон (СФЗ).

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1) Анализ современных представлений о взаимовоздействии флюида и деформационных процессов при гидротермальном минералообразовании;

2) Анализ структурно-тектонической позиции жильных систем;

3) Систематизация и классификация деформационных структур жильного кварца на основе петрографических и электронно-микроскопических исследований;

4) Установление физико-химических характеристик флюидов, принимавших участие в формировании кварцевых жил;

5) Выявление особенностей распределения флюидных включений в деформированном кварце.

Фактический материал. В основу диссертации положены материалы, собранные автором в 2016-2018 годах в ходе полевых работ в Западном Забайкалье, а также данные предоставленные компанией «№^оШ». Автор принимал участие в составлении структурно-тектонической схемы района исследования и схем строения жильных систем. Были изучены образцы жил (53 образца) и вмещающих пород (50 образцов), отобранных по разведочным канавам, буровым скважинам и природным обнажениям бассейна реки Бамбукой. Автором изготовлено и изучено 103 шлифа жильного кварца и вмещающих пород и 15 полированных с двух сторон пластинок кварца. Получено 21 EBSD изображение жил, выполнено более 360 микротермометрических измерений, 251 анализов состава индивидуальных включений методом рамановской

спектроскопии, а также 10 газово-хромато-масс-спектрометрических исследований валового состава газовой фазы флюидных включений. Для 2 образцов жил проведено датирование серицита методом Ar-Ar. Микрорентгеноспектральные исследования карбоната и серицита проведены для 2 образцов жил.

Методы исследования. Исследование базировалось на применении методов структурной геологии, кристаллографии и термобарогеохимии. В связи с чем, описание используемой методики разделено между несколькими главами.

Кинематическая природа трещин, выполненных кварцевыми жилами, определялась структурной позицией и выявлением характерных трещинных парагенезисов. Построения стереографических проекций выполнялись в нижней полусфере. Петрографические шлифы изучены под оптическим микроскопом Leica DM750P с установленной цифровой камерой Leica MC170 HD в отраженном и проходящем свете. Мономинеральные фракции кварца и серицита отобраны под бинокуляром Leica EZ4.

Для анализа микроструктуры кварца применен кристаллографический метод дифракции отраженных электронов (EBSD). Съемка проведена на растровом электронном микроскопе MIRA 3 с катодом Шоттки производства фирмы Tescan, оснащенном приставкой для регистрации отраженных электронов Oxford Instruments Nordlys F (Аналитик Москвичев Е.Н.). Подготовка проб произведена методом ионной обработки поверхности SEMPrep 2 Linda низкоэнергетической пушкой. Постобработка проведена в лицензионном программном обеспечении Oxford Instruments AZtec. Обработка результатов осуществлена в программе Channel 5. Состав карбоната и серицита определялся методом рентгеноспектрального микроанализа на сканирующем электронном микроскопе Tescan Mira 3 LMU (Аналитик Корбовяк Е.В.). Используемое оборудование предоставлено Томским региональным центром коллективного пользования Национального исследовательского Томского государственного университета (Грант Министерства Науки и Высшего Образование Российской Федерации №. 075-15-2021-693 (№ 13.ЦКП.21.0012).

Флюидные включения исследованы методами крио-термометрии и КР-спектроскопии в ИГМ СО РАН (г. Новосибирск) и Томском политехническом университете (г. Томск). Для определения температур общей гомогенизации, температур эвтектики и плавления льда растворов использовалась микротермокамера THMSG-600 фирмы Linkam с диапазоном измерений температур от -196 до +600 °С. Исследования методом КР-спектроскопии на спектрометре Horiba Lab Ram HR 800 и исследование состава летучих компонентов флюидных включений методом газовой хромато-масс-спектрометрии на хромато-масс-спектрометре ThermoScientific (USA) DSQ II MS/Focus GC и SCION SQ Premium произведено на базе АЦ ИГМ СО РАН (г. Новосибирск). 40Ar/39Ar-датировки получены на масс-спектрометре «noble gas 5400» фирмы Micromass методом ступенчатого прогрева, на основе полноценного плато в ЦКП МИИ СО РАН (г. Новосибирск, аналитик Травин А.В.).

Положения, выносимые на защиту:

1. Формирование жильных систем в кристаллических и метаосадочных комплексах Западного Забайкалья происходило в три стадии: (1) при субширотном сжатии в зонах надвигов; (2) в условиях СВ-ЮЗ сжатия и сдвига; (3) при декомпрессии на фоне развития позднепалеозойского гранитообразования.

2. Установлено три генерации жильного кварца, соответствующие стадийности минералообразования при различных деформациях. Для первой генерации характерны флюидные включения, захваченные при P-T условиях ~320°С и ~2,9-2,5 кбар. Температура захвата включений в кварце второй генерации ~180-370°С при давлении флюида ~1,9-0,7 кбар. Формирование кварца третей генерации связано с процессами перекристаллизации.

3. Многофазная тектоническая активность территории приводит к деформации жильного кварца, которая выражается в образовании блоковой структуры, полос излома и двойниковании, связанных с дислокационным скольжением. Установленные признаки более позднего субзернового вращения и миграции границ зерен вызваны процессами дислокационной и диффузионной ползучести вещества.

4. Возникающие в индивидах кварца деформации сменяются последовательной релаксацией внутрикристаллических напряжений с изменением морфологии, объема и состава флюидных включений в минерале.

Научная новизна. На примере трех жильных систем зоны сочленения Байкало-Муйской и Баргузино-Витимской СФЗ установлена взаимосвязь деформационной структуры кварца с характером флюидных включений при установлении равновесия системы. Предложена последовательная схема динамики изменений морфологии и состава флюидных включений в кварце на фоне прогрессирующих деформаций. Установлено, что флюидные включения в кварце, претерпевшем процессы рекристаллизации и деформации, не подходят для анализа восстановления этапов минералообразования и выделения генераций. Установлены закономерности перестройки дофинейских двойников в процессе дислокационной ползучести, сопровождающиеся рекристаллизацией. Установлен абсолютный возраст серицита из кварцевых жил Западного Забайкалья, который соответвует пермскому периоду (281,3-272,2 млн лет).

Степень достоверности полученных результатов. Достоверность полученных результатов определяется использованием комплекса независимых апробированных методик и поверенного высокоточного аналитического оборудования, статистически значимым количеством измерений и согласованностью полученных данных с литературными результатами.

Теоретическая и практическая значимость. Полученные данные вносят вклад в разработку новых подходов по изучению процесса пластических деформаций в кварце в присутствии воды. Установленный факт наличия в различных деформационных структурах жильного кварца семи структурных видов флюидных включений позволяет скорректировать существующие принципы систематизации и классификации вторичных включений. Данные об эволюции деформационной структуры свидетельствуют о протекании процесса перекристаллизации кварца в результате перестройки границ разного типа при взаимосвязи с вакуолями флюидных включений.

Применяемая комплексная методика исследования дает возможность реконструировать последовательность деформационных событий района и может быть полезна при решении подобной задачи в других регионах. Выявленное изменение морфологии флюидных включений при деформации служит дополнительным индикатором условий напряженного состояния. Анализ кварца, в частности его микроструктурных и термокриометрических характеристик позволил выявить ряд типоморфных признаков формирования жильных систем метаморфогенных месторождений, в том числе и золотоносных. Материалы диссертационной работы могут быть использованы для актуализации учебных курсов «Типоморфизм минералов» и «Физические методы исследования вещества» на кафедре минералогии и геохимии ТГУ.

Апробация работы. Основные положения работы представлены в рамках 19 международной междисциплинарной научной геоконференции «SGEM» (Албена, Болгария, 2019); на междисциплинарной молодежной научной конференции «Азимут ГЕОнаук» (Томск, 2020); на XIV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Геология в развивающемся мире» (Пермь, 2021); на XIX Всероссийской конференции-конкурсе студентов и аспирантов «Актуальные проблемы недропользования» (Санкт-Петербург, 2021 г.); на всероссийской конференции с международным участием «Динамика и взаимодействие геосфер Земли» (Томск, 2021); на XIX Всероссийской конференции по термобарогеохимии (Новосибирск, 2022); на XI Всероссийской петрографической конференции «Петрология магматических и метаморфических комплексов» (Томск, 2022); на XXX Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика» (Иркутск, 2023).

Публикации. Результаты диссертационного исследования опубликованы в 10 работах, в том числе 3 статьях в журналах, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук (из них 1 статья в зарубежном научном журнале, входящем в Web of Science; 2 статьи в российских

научных журналах, входящих в Russian Science Citation Index), 2 статьях в сборниках материалов конференций, представленных в изданиях, входящих в Scopus, 5 публикациях в сборниках материалов конференций.

Соответствие диссертации паспорту специальности. Содержание диссертации соответствует следующим пунктам паспорта научной специальности 1.6.4. Минералогия, кристаллография. Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых: «Физика, химия и термодинамика минералов, современные физико-химические методы исследования минералов» (п. 2 паспорта специальности); «Кристаллография и кристаллохимия минералов, их техногенных и синтетических аналогов» (п. 8 паспорта специальности); «Проблемы теоретической и практической кристаллохимии; математическое моделирование и прогнозирование структур, свойств и условий образования кристаллов» (п. 9 паспорта специальности); «Изучение химического состава природного вещества в геологических и связанных с ними системах (земной коре, глубинных геосферах Земли, гидросфере, атмосфере, техносфере, внеземных объектах, живом веществе) и процессах, исследование состояния, форм нахождения, закономерностей распространенности и поведения (распределения, концентрирования, фракционирования) химических элементов и их изотопов» (п. 13 паспорта специальности).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 234 наименований, и пяти приложений. Общий объем работы составляет 245 страниц, включая 67 иллюстраций (из них 21 в приложениях), 28 таблиц (из них 16 в приложении).

Благодарности. Автор признателен своим научным руководителям: профессору кафедры минералогии и геохимии ТГУ, доктору физико-математических наук, профессору, Дмитрию Васильевичу Лычагину и главному научному сотруднику лаборатории термобарогеохимии ИГМ СО РАН, доктору геолого-минералогических наук, старшему научному сотруднику Анатолию Алексеевичу Томиленко за всестороннюю помощь в проведении исследования и подготовке диссертации.

За всемерную поддержку при осуществлении всех этапов работы автор признателен доценту кафедры петрографии, кандидату геолого-минералогических наук Платону Алексеевичу Тишину. За помощь в формировании научной мысли и ценные рекомендации при подготовке работы автор благодарен доктору геолого-минералогических наук Сергею Захаровичу Смирнову.

За участие в обсуждении полученных результатов и их интерпретации автор признателен доценту кафедры минералогии и геохимии ТГУ, кандидату геолого-минералогических наук, доценту Оксане Владимировне Бухаровой и директору Центра коллективного пользования «Аналитический центр геохимии природных систем» (ЦКП АЦГПС) Ивану Олеговичу Кремеру.

За ценные советы автор признателен кандидату геолого-минералогических наук Владимирову Владимиру Геннадьевичу и кандидату геолого-минералогических наук Гриневу Олегу Михайловичу. При проведении полевых работ неоценимую помощь и поддержку оказали студенты и магистранты ГГФ Родион Маноле, Андрей Юрьевич Еремин, Илья Матвеев, Валерий Александрович Лесин. При проведении анализа флюидных включений помощь оказали консультации сотрудников лаборатории термобарогеохимии ИГМ СО РАН кандидата геолого-минералогических наук Екатерины Николаевны Соколовой, кандидата геолого-минералогических наук Надежды Александровны Гибшер, кандидата геолого-минералогических наук Елены Олеговны Шапаренко, кандидата геолого-минералогических наук, доцента ТПУ Олесе Вячеславовны Савиновой. За помощь в проведении микроструктурного анализа автор благодарен научному сотруднику ЦКП АЦГПС кандидату физико-математических наук, Евгению Николаевичу Москвичеву.

За постоянную поддержку и обсуждение полученных результатов автор работы выражает благодарность сотрудникам кафедры минералогии и геохимии ТГУ, сотрудникам лаборатории термобарогеохимии ИГМ СО РАН, сотрудникам лаборатории геохронологии и геодинамики ТГУ, сотрудникам ЦКП АЦГПС.

1 СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМЕ КВАРЦА И ФЛЮИДНОМ РЕЖИМЕ ПРИ ДЕФОРМАЦИЯХ

В данной главе представлен литературный обзор по вопросам преобразований кварца в зоне динамометаморфизма и поведения флюида при деформационных процессах. Охарактеризованы особенности кристаллографии кварца и характер образования в нём дофинейских двойников. Рассмотрен характер преобразований флюидных включений в ходе пластических деформаций в условиях дислокационного скольжения и дислокационной ползучести. Освещены тематики возможного дислокационного массопереноса и диффузии воды в структуре кварца.

Флюиды метеорного и ювенильного происхождения, выделяющиеся в результате уплотнения, реакций дегидратации, плавления и дегазации во время крупномасштабных тектонических событий перемещаются посредством тепловой конвекции, инфильтрации, поверхностной и внутрикристаллической диффузии [Смирнов, 1969; Carter et al., 1990].

Эти жидкости транспортируют вещество на расстояния, начиная от масштаба зерна до сотен километров. При этом зоны разломов являются благоприятными каналами для потока [Cox, 2002; Gratier, 2011]. Если давление поровых флюидов в земной коре превышает горизонтальные напряжения, то проницаемость горной массы резко возрастает [Sibson, 2000, 2019]. Повышение проницаемости играет ключевую роль в облегчении перераспределения флюида между резервуарами жидкости в земной коре и влияет на формирование гидротермальных систем [Чесноков, 1975; Cox, 2010; Bons et al., 2012; Micklethwaite et al., 2015].

В гидротермальных системах с интенсивной циркуляцией жидкости проницаемость, контролируемая трещинами, может быть относительно недолговечной, если только она не восстанавливается в результате продолжающейся деформации [Cox, 2010]. Минералы жил, выполняющих образованные сети трещин, хранят информацию о природе захваченной жидкости

[Захарченко, 1955; Lyubetskaya, Ague, 2009; Кунгулова, Бухарова, 2021]. Анализ законсервированного флюида из минералов жил дает представление о составе и плотности присутствующих жидкостей, а также о температуре и давлении гидротермальной системы во время захвата [Ермаков, Долгов, 1979; Реддер, Хитаров 1987; Muchez et al., 1995; Мельников, 2008; Soloviev et al., 2019]. Эти данные в комплексе с микроструктурными и петрологическими данными дают возможность установить TPX (Температура-Давление-Состав) параметры геологических событий [Schmatz, Urai, 2011; Chi, Guha, 2011; Raimbourg et al., 2014] и содержат ключ к пониманию роли флюидов в деформационных процессах [van den Kerkhof et al., 2014; Siebenaller et al., 2016; Добрецов и др., 2017; Sosa et al., 2018]. Благодаря чему появляется большое количество данных о переносе вещества, связанного с деформационными процессами и сопряженных с ними метаморфическими реакциями [Поленов, 1977; Crawford et al., 1986; Страшненко, 1990; Putnis, 2009, Mesquita et al., 2021], которые в этом случае могут быть не изохимическими [Putnis, John, 2010].

1.1 Процессы преобразований в кварце при динамометаморфизме

Структурно-текстурные особенности жильного кварца, формирующиеся в следствии динамометаморфизма (катакластического, дислокационного метаморфизма) характеризуются значительным многообразием. Они отражают условия развития геологической истории блока литосферы, к которому он принадлежит [Раков, 2009; Chi, Guha, 2011; Кузнецов, 2011; Paul D., 2012; Richard H. Sibson, 2019]. Различные проявления микрострукутрных особенностей кварца получили широкое описание в литературе [Вертушков, 1955; Поленов, 1977; Эшкин, 1983; Емлин и др., 1988; Родыгин, 1994; Кузнецов, 1998; Федоров и др., 2011; Макрыгина, Федоров, 2013; Кабанова и др., 2014; Суставов, 2016].

Известно, что скорость и температура деформации существенно влияют на механизм разрушения. Так, например, в условиях низкой ступени метаморфизма (Т до 300°С) при высоких скоростях деформации (быстрее, чем 10-6 с-1)

предпочтительными выступают структуры хрупкого разрушения (дробления) зерен [Evans, 1990; Bisschop, 2005]. В результате образуется катакластическая структура, выраженная ингранулярными (внутризерновыми), трансгранулярными (пересекающими несколько зерен) и межзерновыми, следующими по границам зерен и двойников, трещинами.

Основными механизмами пластической деформации жильного кварца являются дислокационное скольжение, деформационное двойникование, растворение под давлением, диффузия, рекристаллизация, межзерновое проскальзывание [Doukhan, 1985]. Они определяют механизмы активной пластической деформации или деформации в режиме ползучести. Каждый из этих процессов характеризуется определенными процессами в дефектной подсистеме. Это могут быть изменение в дислокационной структуре, формирование деформационных двойников или субграниц разной степени совершенства. Если дислокационная структура доступна для изучения методом просвечивающей электронной микроскопии, то последние типы дефектов успешно анализируют методом дифракции отраженных электронов (EBSD). Это дает возможность определить кристаллографические характеристики исследуемой структуры. Таким образом, анализируя структурные элементы с разной ориентацией можно получать информацию о степени и температуре процессов пластической деформации.

Например, при низких скоростях деформации (медленнее, чем 10-11 с-1) и низких температурах наиболее характерны структуры растворения под давлением и переотложения [Rusk, 2004; Lagoeiro and Fueten, 2008]. Растворение под давлением для кварца отмечается в широком интервале температур, до 500°С, однако ведущую роль этот механизм занимает в температурном диапазоне 200-300°С [Файв, 1978]. В последующем, при повышении температуры может происходить образование новых зерен, ориентированных ортогонально по отношению к оси максимального сжатия [Wangen, 2004].

В низкотемпературных условиях при скоростях деформации 10-11 с-1 - 10-6 с-1 преобразования в зернах кварца развиваются по механизму дислокационной

ползучести. В этом случае происходит дислокационное скольжение и наблюдается «волнистое» погасание зерен. В дальнейшем при повышении температуры до 400°С происходит образование деформационных полос (ламелий) и массовое развитие субблоков.

При ведущей роли дислокационного скольжения процессы накопления дислокаций и их аннигиляции (возврат) протекают одновременно. Образующиеся при этом дислокационные структуры могут характеризоваться как равномерным распределением дислокаций, так и тенденцией формирования дислокационных сгустков (клубков, стенок ячеек) или образованием малоугловых границ, определяющими блочность зерна или даже формированием фрагментарной структуры с большеугловыми границами. В последнем случае зерно может разбиваться на фрагменты, а фрагменты на блоки с образованием блочной структуры. Формирование таких типов субструктуры типично для всех кристаллических материалов, в которых деформация осуществляется посредством скольжением дислокаций [Chadek, 1998; Passchier and Trouw, 2005].

В условиях постоянных приложенных напряжений дислокационная ползучесть приводит к динамической рекристаллизации, которая характеризуется процессом укрупнения исходных зерен и появлением новых недеформированных зерен [White 1977; Passchier and Trouw, 2005; Stipp et al, 2008; Суставов, 2018]. Размеры перекристаллизованных зерен прямо пропорционально зависят от показателей температуры и приложенных напряжениий [Stipp et al, 2010; Barbosa and Lagoeiro, 2012]. На основании этого, на данный момент выделено три механизма динамической рекристаллизации, последовательно сменявших друг друга [Hirth and Tullis ,1992; Stipp et al, 2008; Stipp et al, 2010; Kidder, 2016]. Для каждого механизма исследователи наблюдают различные типы морфологии границ зерен, которые очевидно различаются температурными условиями и, соответственно, механизмом миграциии границ зерен. Кроме того, могут зависеть от внутренней (примесной) структуры внутри зерна.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кунгулова Эльвира Нурфасовна, 2023 год

I, В 4 30 - - - - - 130-180 ж - - - - - - - -

Образец 032.2

Б II, П 4 40 -30 -1,7 - -60 - 430 ж 95 5 0 2,9 - 0,43 - -

II, П 5 32 -1,7 - - - 220-240 ж - - - 2,9 - 0,85 - -

III, В 5 85 -30 -6 - -56,6 30 400-420 г 100 0 0 9,2 0,6 0,6 58 1,3

III, В 3 65 -30 -5,8 - -56,6 30 360-390 ж 100 0 0 8,9 0,6 0,63 28,5 1,2

III, В 3 75 -29 -6,5 - -56,6 30 330 г 100 0 0 9,8 0,6 0,64 42 1

III, В 4 81 -31 -5,9 - -56,6 30 310 г 100 0 0 9,0 0,6 0,63 51 0,9

III, В 2 75 -30 -6,2 - -56,6 30 306 г 100 0 0 9,4 0,6 0,65 42 0,8

Образец 033.1

Е III, В 3 60 -22 -10 5,2 -56,6 30 390 ж 100 0 0 8,7 0,6 0,78 29 1,6

III, В 3 80 -24 -10 5,2 -56,6 31 380-390 г 100 0 0 8,7 0,56 0,69 51 1,3

III, В 9 65 -23 -8 5,2 -56,6 31 350-360 ж 100 0 0 8,7 0,56 0,76 33 1,2

II, П 2 50 -24 -8 - - - 280 ж 100 0 0 11,7 - 0,86 - -

II, П 3 40 -23 -9 - - - 245 ж 100 0 0 12,8 - 0,91 - -

II, П 7 34 -25 -10 - - - 230 ж - - - 13,9 - 0,9 - -

Оперяющие жилы

Образец 032.1

А II, П 6 60 -23 -1 - -56,6 - 340-370 ж 100 0 0 1,7 - 0,6 - -

I, П 6 32 -23 -1 - - - 300 ж 0 0 0 1,7 - 0,7 - -

00 7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

II, П 3 60 -24 -10 - -56,6 - 270-280 ж 100 0 0 13,9 - 0,89 - -

D II, В 6 35 -22 -8 - -58 - 355-360 ж 98 2 0 11,7 - 0,75 - -

I, В 3 40 -23 -10 - - - 352 ж 0 0 0 13,9 - 0,79 - -

II, В 5 -25 -9 - -56,6 - 350 г 100 0 0 12,8 - 0,78 - -

II, В 4 -23 -9 - -56,6 - 344 г 100 0 0 12,8 - 0,78 - -

II, В 3 -22 -6 4,9 -56,6 - 340 ж 100 0 0 6,5 - 0,78 - -

Образец 033.3

В II, В 4 32 -25 -11 - -60 - 413-420 ж 95 5 0 14,9 - 0,7 - -

III, В 5 37 -26 -10 - -56,6 30 310-380 ж 100 0 0 13,9 0,6 0,71 12 -

I, В 5 25 -23 -9 - - - 140-245 ж 0 0 0 12,8 - 0,95 - -

Образец 034.7

B III, П 4 40 -25 -10 5,2 -58 7 320 ж 97 3 0 8,7 - 0,99 21 2,9

III, П 3 60 -25 -10 5,2 -56,6 2,5 318 ж 100 0 0 9,0 0,92 0,98 38 2,7

C II, П 7 52 -24 -10 - -56,6 - 275 ж 100 0 0 13,9 - 0,93 - -

I, П 12 18 -23 -8 - - - 228-240 ж 0 0 0 11,7 - 0,95 - -

III, В 8 82 -25 -9 5,2 -56,6 30 380 г 100 0 0 8,7 0,6 0,68 53 1,2

II, В 3 30 -25 -10 - -56,6 - 210 ж 100 0 0 13,9 - 0,96 - -

Жильная система Береговая

Магистральная жила

Образец Б23.1

A II, П 7 44 -23 -1,5 - -57 - 340-350 ж 98 0 2 2,6 - 0,6 - -

III, П 6 38 -21 -10,8 - -57,1 21 270-310 ж 97,7 0 2,3 14,8 0,7 0,98 15 1,8

III, П 4 37 -22 -1,21,5 - -57 20 310 ж 98 0 2 2,0 0,7 0,94 14 1,9

III, П 3 43 -23 -5 - -56,6 21 267 ж 100 0 0 7,9 0,7 0,93 18 1,1

III, П 3 35 -22 -9 - -56,8 20 250-254 ж 99,7 0 0,3 12,8 0,7 0,99 13 1,1

III, П 5 52 -20 -1,5 - -56,8 20 243-245 ж 99,8 0 0,2 2,0 0,7 0,9 24 0,8

III, П 7 50 -22 -2 - -56,6 20 240 ж 100 0 0 2,6 0,7 0,9 22 0,7

III, П 5 - -25 -7 - - - 148-200 ж - - - 10,5 - 0,96 - -

III, П 3 70 -30 -1 - -58 -10 185 г 97 0 3 1,7 0,98 0,99 44 1,3

II, В 5 22 -21 -7 - -57 - 187 ж 98,7 0 1,3 10,5 - 0,9 - 1,3

III, В 6 60 -22 -4 6,8 -58 - 350 ж 97 0 3 3,7 - - -

00 00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

II, В 5 15 -30 -1,2 - -56,6 - 140-150 ж 100 0 0 2,0 - 0,9 - -

Образец Б25.1

Е III, В 2 65 -22 -6 - -56,6 30 410 ж 100 0 0 9,2 0,6 0,76 31 1,7

III, В 10 65 -22 -8 - -56,6 30 365 ж 100 0 0 11,7 0,6 0,77 31 1,3

II, В 6 20 -22 -1,5 - - 140-187 ж 2,8 - 0,92 - -

IV, В 4 - - - - -4 - - 100 0 0 - - 0,95 - 1,6

Образец Б72.3

Б III, В 6 32 -25 -6 6,2 -56,6 30 270-280 ж 100 0 0 6,1 0,6 0,91 12 0,9

I, В 8 25 -22 -1,5 - - 240-270 ж 0 0 0 2,8 - 0,81 - -

Оперяющие жилы

Образец Б72.1.2

Б III, В 3 40 -25 -8 - -57,4 15 300 ж 99 0 1 11,7 0,8 0,82 18 1,4

I, В 6 20 -25 -9 - - - 145-210 ж 12,8 - 0,96 - -

IV, В 13 - - - -56,6 -1,4-4,5 - ж 100 0 0 - - 0,87 - 1,5

Жильная система Кривая

Магистральная жила

Образец К4

А III, П 7 38 -22 -5 6,1 -56,6 27 300 ж 100 0 0 7,3 0,67 0,91 16,5 1,4

III, П 3 70 -23 -7 6,2 -56,6 17 275 г 100 0 0 7,1 0,8 0,98 45 1,4

II, П 5 45 -22 -1,8 3,6 -57 - 260 ж 99,8 0 0,1 0,9 - 0,7 - -

Образец К103

С III, В 6 50 -23 -6,6 6,2 -56,6 - 200 ж 100 0 0 7,1 - 0,94 - -

III, В 7 22 -28 -8 5,4 -56,6 20 140-145 ж 100 0 0 8,4 0,7 1,00 10 -

Образец К13

Е II, П 9 45 -23 -9 4,5 -56,6 - 230-280 ж 100 0 0 9,5 - 0,8 - -

III, В 5 25 -23 -9 4,6 -56,6 17 130-160 ж 100 0 0 9,6 0,8 1,01 12 -

III, П 8 65 -22 -9 - -56,6 30 430-450 ж 100 0 0 12,8 0,6 0,77 31 1,8

Оперяющие жилы

Образец К 103.21.1

В I, В 5 20 -25 -6 - - - 320 ж 0 0 0 9,2 - 0,8 - -

Образец К 103.21.2

Б III, В 6 30 -25 -7 6,2 -56,6 17 300 ж 100 0 0 7,1 0,8 0,98 14 2,5

00 9

Окончание Таблицы 4.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

I, В

3

15

-23

-8

250

ж

0

0

0

11,7

0,9

1,2

Примечание: Генерация флюидных включений: П — первичные, В — вторичные; фазовый состав включений: I - водно-солевой (ЖН2О + ГН2О), II - двухфазный водно-углекислотный (ЖН2О + ЖСО2), III - трехфазный водно-углекислотный (ЖН2О + ЖСО2 + Г), IV -однофазный углекислотный (ЖСО2); N — количество определений; V, % - объемный процент газовой фазы; вид Г - вид гомогенизации: ж -жидкость, г - газ. Прочерк — не обнаружено.

0

В кварце жил системы Кривая обнаружены первичные флюидные включения, температура гомогенизация которых фиксируется в интервале 450430 °С и 300-230 °С и происходит в жидкую фазу. В кварце магистральной жилы при микротермометрических исследованиях трехфазные включения часто декрепитировали. Вторичные включения демонстрируют различные температуры гомогенизации 320 °С, 300-240 °С, 200 °С, 140-160 °С с переходом в жидкую фазу.

Анализ флюидных включений в агрегатах жильного кварца различных микроструктур (таблица 4.2) показал, что в кварце с непрерывными двойниками Дофине (микроструктура А) законсервированы первичные включения гомогенизация которых происходит в жидкую фазу в интервалах температур 370-340 °С, 300-230 °С и 200-185 °С. Первично-деформированные агрегаты (микроструктуры В) содержат первичные включения, гомогенизирующие при температуре 320 °С, и вторичные включения с температурами гомогенизации 380310 °С и 420-413 °С в жидкую фазу. Первичные включения в кварце микроструктуры типа С гомогенизируются в жидкую фазу при температуре 300230 °С. Вторичные включения имеют температуру гомогенизации 210-200 °С и 150-140 °С в жидкую фазу.

Таблица 4.2 - Температуры гомогенизации включений (°С) в агрегатах кварца различных микроструктур

Жильные системы А B C D E

Отвесная П 370-340 ж П 300-270 ж В 420-413ж В 380-310ж П 320 ж В 380 г П 300-230ж В 210 ж П 430 ж В 360-340 ж В420-306 ж/г В 390-350 ж/г П 280-230 ж

Береговая П 350-340 ж П 300-240 ж П 200-185 ж/г В 150-140 ж В 300-240 ж В 410-365 ж В187 ж В140 ж

Кривая П280-230 ж П 300-260 ж В 320 ж В 200 ж В 145-140ж В 300-240 ж П 450-430 ж/г П 280-230 ж В 160-130 ж

Примечание: П - первичные флюидные включения, В - вторичные флюидные включения

Агрегаты кварца, сформированные в условиях динамической рекристаллизации (микроструктура типа D) содержат единичные первичные включения, гомогенизирующие при температуре 430 °С в жидкую фазу, а также несколько видов вторичных включений. В качестве первого вида выделяются вторичные включения, температуры гомогенизации которых совпадают с температурами первичных включений, обнаруженных в агрегатах микроструктуры типа А (360-340 °С, 300-240 °С в жидкую фазу). Второй вид вторичных включений демонстрирует гомогенизацию в жидкую и газовую фазу в широком интервале температур 420-306 °С.

Первичные флюидные включения, обнаруженные в кварце микроструктуры типа Е гомогенизируют в жидкую фазу при температурах 450-430 °С, 280-230 °С. В качестве вторичных включений фиксируются высокотемпературные, гомогенизирующие в жидкую и газовую фазу (В ходе микротермометрических исследованиях такие включения часто декрипетировали), а также низкотемпературные включения, гомогенизирующие в жидкую фазу.

4.5 Состав газовой фазы флюидных включений в кварце жил

Состав газовой фазы флюидных включений жильного кварца демонстрирует незначительную изменчивость (таблица 4.1). По данным рамановской спектроскопии преобладающими компонентами флюидных включений являются вода и углекислота. В значимых концентрациях отмечается азот и метан. Характерные КР-спектры соединений представлены на рисунке 4.3. В пределах спектра фиксируются смещения эталонных пиков в низкочастотную область, что говорит о высокой плотности флюидов [Frezzotti, 2012]. Наблюдаемая КР-линия 2750-3900 см-1 подтверждает наличие во включениях воды (рисунок 4.3в). Кроме того, по данным КР-спектроскопии фиксируется присутствие углекислоты в воде с частотой 1381 см-1 (рисунок 4.3г) [Frezzotti, 2012].

1астота, см

а - КР-линии 1281 и 1386 см-1 соответствуют углекислоте; б - КР-линия 2912 см-1 соответствует метану; в - КР-линия 2328 см-1 соответствует азоту; г - КР-линия 3433 см-1 соответствует воде; д - КР-линия 1381 см-1 соответствует углекислоте в

растворе

Рисунок 4.3 - КР-спектры характерных соединений, входящих в состав флюидных включений жильного кварца исследуемых участков

Включения II и III типов из кварца системы Береговой содержат в своем составе от 0,2 до 3 мол. % метана, в то время как для таких включений из кварца жил системы Отвесной характерно до 5 мол. % азота. В водно-углекислотных включениях из кварца системы Кривой по данным КР-спектроскопии присутствие

метана и азота не обнаружено. Однофазные вторичные включения IV типа всех систем содержат только углекислоту.

Измеренная в ходе микротермометрических исследований температура плавления СО2 -56,6 °С соответствует температуре плавления чистой углекислоты [Реддер, Хитаров, 1987]. Более низкие температуры плавления (до -60 °С) связаны с присутствием во включениях, наряду с углекислотой, метана и азота. Температура частичной гомогенизации (Th, т. е. фазовый переход жидкость + пар ^ жидкость) колеблется в интервале от -10.0 до 31.0 °С, гомогенизация на этом отрезке происходит в жидкую фазу. Самые низкие температуры частичной гомогенизации -10 °С, по-видимому, связаны с присутствием во включении значительного количества метана и азота помимо углекислоты [Кряжев, 2010].

Остальные температуры частичной гомогенизации соответствуют кривой двухфазового равновесия для системы чистой CO2 и группируются в трех диапазонах: самый малочисленный диапазон от 2,5 до 7 °C (плотность 0,88-0,92 г/см3), второй по величине между +15 и +21 °C (плотность 0,7-0,8 г/см3) и 30-31 °C (плотность 0,6 г/см3). Для крупных углекислотных включений всех жильных систем, имеющих высокие температуры гомогенизации, температура частичной гомогенизации составляет 30-31 °С. В первичных включениях участков Береговой и Кривой частичная гомогенизация зафиксирована в районе 20 °С. Включения с низкими температурами частичной гомогенизации характерны для жил систем Отвесная и Кривая.

Хромато-масс-спектрометрическим методом определен состав газовой фазы флюидных включений в кварце (таблица 4.3). В газовой фазе кварца определены H2O, CO2, серосодержащие соединения (H2S, CS2, O2S, COS, C2H6S2, CH4S и др.), азот и азотсодержащие соединения (H3N, C2H3N, C3H5N, C4H4N2, C2H5NO, C6H10N2O и др.), благородный газ Ar, соединение H3P и обширная группа углеводородов. Последние представлены парафинами, олефинами, аренами, спиртами, эфирами, альдегидами, кетонами, карбоновыми кислотами и фуранами. В общем списке обнаруженных соединений присутствуют от 150 до 200 наименований.

Таблица 4.3 - Состав выделившихся при механическом вскрытии флюидных включений из жильного кварца (по данным

газового хромато-масс-спектрометрического анализа), отн. %

Жильная система Система Кривая Система Отвесная Система Береговая

Тип жилы I II III IV I II III I II III

№ образца К 4 К 15 К 103.21.1 К 103.21.2 О 33.1 О 32.1 О 34.6 Б 72.1.2 Б 72.2 Б 72.3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Алифатические углеводороды

Парафины 0,15 0,18 0,07 0,52 0,20 0,17 1,05 0,14 0,26 0,16

Из них метан - - - 0,02 - - - 0,08 0,22 0,10

Олефины 0,04 0,08 0,05 0,54 0,11 0,05 0,43 0,09 0,04 0,06

Циклические углеводороды

Арены 0,01 0,26 0,03 0,33 0,19 0,02 1,11 0,02 0,06 0,06

Кислородсодержащие углеводороды

Спирты 0,09 0,09 0,08 0,99 0,24 0,06 0,21 0,38 0,04 0,14

Эфиры и слож ные эфиры 0,08 0,22 0,04 1,33 0,34 0,69 1,29 0,19 0,06 0,12

Альдегиды 0,13 0,42 0,11 1,06 0,54 0,14 4,24 0,19 0,06 0,29

Кетоны 0,09 0,20 0,07 0,67 0,35 0,10 0,99 0,12 0,06 0,09

Карбоновые кислоты 0,24 1,04 0,34 16,99 2,78 0,43 3,88 0,55 0,07 0,44

Гетероциклические соединения

Фураны 0,01 0,02 - 0,07 0,01 0,01 0,09 0,03 - -

Азотсодержащие соединения

Сумма 0,11 0,52 0,10 0,40 0,66 0,14 0,84 0,15 0,14 0,69

Из них азот 0,03 0,05 0,02 0,10 0,39 0,03 0,35 0,06 0,09 0,21

Серосодержащие соединения

Сумма 0,01 0,23 0,01 0,09 0,40 0,03 0,37 0,01 0,01 0,12

Оксиды

СО2 49,7 81,52 10,34 16,03 68,10 13,66 37,82 33,64 31,52 37,82

Окончание Таблицы 4.3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

H2O 49,2 15,22 88,76 60,96 26,05 84,46 47,65 64,48 67,67 59,99

СО2СО2+Н2О) 0,50 0,84 0,10 0,20 0,72 0,14 0,44 0,34 0,32 0,38

Газы

Ar - 0,002 0,001 0,003 0,011 - 0,009 0,001 0,001 0,003

H3P - - - - - - - 0,001 0,001 0,001

Примечание: Типизация кварцевых жил - жильная система Кривая: I - магистральная жила, II - магистральная жила, III - пологая оперяющая жила, IV - крутопадающая оперяющая жила; жильная система Отвесная: I - магистральная жила, II - оперяющая жила, III -оперяющая жила; жильная система Береговая: I - оперяющая жила, II - оперяющая жила, III - магистральная жила. Прочерк — ниже предела обнаружения.

VO 6

Подробные результаты GC-MS анализа газовой фазы представлены в Приложении Д. Несмотря на большое разнообразие летучих компонентов, основными в составе флюидных включений являются углекислота и вода, что соответствует данным микротермометрии и КР-спектроскопии (рисунок 4.4г).

а - алифатические, циклические и кислородсодержащие углеводороды; б -«легкие» (С1-С4), «средние» (С5-С12) и «тяжелые» (С13-С20) предельные углеводороды (парафины); в - кислородсодержащие углеводороды (спирты и простые и сложные эфиры, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты); г - сумма

углеводородов, углекислота, вода, азот- и серосодержащие соединения Рисунок 4.4 - Относительное содержание летучих из флюидных включений в

жильном кварце

В кварце магистральных жил всех систем содержания углекислоты меняется от 33 до 50 отн. %. В отдельных образцах кварца магистральных жил систем Отвесный и Кривой фиксируется присутствие 70-80 отн. % углекислоты. Особенностью включений кварца оперяющих жил является преобладание водной составляющей (до 80 отн. %).

Во флюидных включениях кварца жил системы Отвесной, наблюдаемой среди субвулканических пород верхнетулуиского комплекса, фиксируются повышенные значения азотсодержащих соединений относительно кварца других систем. При исследовании индивидуальных включений методом КР-спектроскопии были обнаружены включения, содержащие азот. Кроме того, отмечаются значительные содержания кислородсодержащих углеводородов (рисунок 4.4а, в).

Для кварца жил участка Береговой, где боковыми породами являются терригенные отложения аматканской свиты, характерны повышенные, относительно остальных жил, содержания метана (СН4), что определяет преобладание легких парафинов (СН4 - С4Н10) над средними и тяжелыми (С5Н12 — С17Н36) (рисунок 4.4б). Кроме того, в составе включений из кварца жил системы Береговой обнаружены незначительные количества газа фосфина (Н3Р).

Для жил из системы Кривой, секущих граниты, характерны незначительные количества углеводородов и азотсодержащих соединений. Для оперяющих жил системы Кривая фиксируются повышенные содержания карбоновых кислот, подобно жилам системы Отвесная (рисунок 4.4в).

4.6 Давление во флюидной системе

В кварце исследуемых жильных систем захвачен флюид, минимальные оценки давления которого варьируются от 2,9 до 0,7 кбар. На основе показателей температуры гомогенизации углекислоты среди изученных включений III типа определяются три интервала плотности: 0,88-0,92 г/см3, 0,7-0,8 г/см3, 0,3-0,6 г/см3, что говорит о смене давления во флюидной системе (таблица 4.1).

Включения с высокой плотностью, фиксируемые в жилах систем Кривой и Отвесный характеризуются давлением от 2,9 до 2,5 кбар, соответствующим пиковым значениями метаморфизма в области зеленосланцевой фации [Турченко, 2019]. Флюидное давление включений, плотность которых определяется в

интервале 0,7-0,8 г/см3 составило 1,9-0,7 кбар. Включения с низкой плотностью 0,3-0,6 г/см3 углекислоты демонстрируют расчетное давление 1,6-0,8 кбар.

4.7 PTX параметры флюида, захваченного в агрегатах кварца

Анализ флюидных включений в кварце трех жильных систем зоны сочленения Байкало-Муйской и Баргузино-Витимской структурно-формационных зон показал, что в гидротермальной системе присутствовали водно-углекислотные флюиды хлоридного калий-натриевого состава низкой и средней солености (2-15 мас. % NaCl экв.). Отношение СО2 / (СО2 + Н2О) во включениях варьируется от 0.10 до 0.84 [Кунгулова и др., 2022b].

Отличительной особенностью жил систем Отвесная и Береговая является содержание летучих газов N2 и CH4 (до 5 мол. % и до 3 мол. %, соответственно), что может указывать на различные источники флюида, задействованного при образовании кварца этих двух систем. Однако, существуют представления, что азот и метан могут появляться в гидротермальной системе при разрушении вмещающих пород [Наумов, 2012]. Присутствие азота во включениях в кварце жил, локализованных в вулканических породах участка Отвесный, возможно связать с разрушением аммонийсодержащих силикатов, где азот в форме [NH4]+ изоморфно замещает калий [Bottrell, Miller, 1990]. Примесь метана, зафиксированная исключительно во включениях кварца жил системы Береговая, локализованных среди метаосадочных пород, может свидетельствовать в пользу органического происхождения метана, который обогащает флюид при метаморфизме [Наумов и др., 2012]. Учитывая островодужную обстановку формирования Байкало-Муйской СФЗ, можно предполагать обогащение флюидов сингенетичных гидротермальных систем метаном и азотом за счет термокаталитического синтеза органического вещества субдуцированных морских осадков [Welhan, 1988; Giggenbach, 1997].

По данным Наумова и др. [Наумов и др., 2012] образование высокоплотного водно-углекислотного флюида связано с процессами дегидратации и

декарбонатизации при внедрении горячего магматического тела и последующем метаморфизме в ходе тектономагматической активизации. Анализ температур гомогенизации и солености (температур плавления льда) первичных включений в трех изученных участках свидетельствует о довольно выдержанном по составу среднетемпературном флюиде, что может указывать на его метаморфогенно-гидротермальный генезис и характеризуется появлением кварца трех генераций (таблица 4.4).

Таблица 4.4 - Параметры флюида различных генераций кварца [Кунгулова и др., 2022a]

Генерации кварца I II III

Жильные системы Отвесная x x x

Береговая - x x

Кривая x x x

Мин. температура захвата, °С 320 370-340 300-230 200-180 450-300

Мин. давление флюида, кбар 2,9-2,5 1,9-0,7 1,8-0,8

Состав флюида Водно-углекислотный Азот-метан-водно-углекислотный Водно-углекислотный

Соленость, мас. % №а-экв 9 2-15 9-13

Плотность флюида, г/см3 0,9-0,98 0,9-1,00 0,43-0,8 0,9-1,01

Плотность ТО2 0,92-0,88 0,8-0,7 0,60

Кварц I генерации кристаллизовался в условиях повышенного давления (Р>2,5 кбар). Для него характерны повышенные содержания парафинов, олефинов и кислородсодержащих углеводородов. Включения, содержащие флюид I генераций, главным образом обнаружены в образцах кварца систем Отвесная и Кривая. Кварц II генерации кристаллизовался при температурах 370-180 °С и давлении 1,9-0,7 кбар из гетерогенного азот-метан-водно-углекислотного флюида. Такой кварц присутствуют в жилах всех трех систем, что указывает на их одновременное проявление. Флюидная активность перехода от второй к третьей генерации устанавливается по сингенетичным крупным трехфазовым

включениями с жидкой углекислотной и двухфазным водно-углекислотным включениям (до водно-солевых) с высокими минимальными оценками температур захвата и низкой плотностью углекислоты. Для таких включений фиксируются критические для С02 температуры частичной гомогенизации (3031 °С) и существенный разброс температур общей гомогенизации от 300 °С до 450 °С, которая происходит в жидкую и газовую фазу.

В кварце магистральных жил присутствуют более крупные флюидные включения с высоким содержанием углекислоты относительно включений кварца оперяющих жил. Считается, что магистральные трещины имеют большую проницаемость для тепло- и массопереноса в отличие от трещин, сформированных между поверхностями сдвига [Сох, 2002; Б^боп, 2019], что и обуславливает особенности состава и морфологии флюидных включений в жильной системе.

Выводы по Главе 4. Гидротермальная активность в рассматриваемой системе сопряжена, главным образом, с эволюцией метаморфогенно-гидротермального флюида и может быть описана тремя генерациями кварца.

В формировании кварца трех систем участвовал высокоплотный среднетемпературный №С1-КС1-водно-углекислотный флюид низкой и средней солености (2-15 мас. % №С1 экв.). Отличительной особенностью кварца разных жильных систем выступает состав газовой фазы включений. Минимальные температуры формирования жильного кварца фиксируются в диапазоне от 180 до 450 °С в условиях минимальных значений флюидного давления 0,7-2,9 кбар.

На основании проведенных исследований выявлено, что сложно построенные жильные системы, приуроченные к различным вмещающим породам и имеющие разную структурную ориентировку, характеризуются близким составом флюида и единой термодинамической историей. Этапы метаморфогенно-гидротермальной флюидной активности в своих термобарометрических параметрах несут информацию о взаимном влиянии деформационных процессов и миграции жидкости. Этому вопросу посвящена следующая глава.

5 ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЙ МОРФОЛОГИИ И СОСТАВА ФЛЮИДНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В КВАРЦЕ НА ФОНЕ ПРОГРЕССИРУЮЩИХ

ДЕФОРМАЦИЙ

В данной главе рассмотрены особенности флюидных включений, занимающих различные пространственные позиции в деформационной структуре жильного кварца. На основании чего в изученном кварце, наравне с типами включений по фазовому составу, выделены и описаны структурные виды флюидных включений. Произведено сопоставление изменения параметров флюидных включений с процессами преобразований микроструктуры жильного кварца. На основе обобщения существующих данных в научной литературе и собственных наблюдений составлена модель перераспределения флюида в структуре кварца в рамках деформационных этапов.

Расчетные параметры давления и температуры гомогенизации первичных и вторичных флюидных включений из кварца с разной микроструктурой демонстрируют существенную неоднородность (рисунок 5.1).

100 150

Рисунок 5.1 - Расчетные параметры флюидных включений, захваченных в кварце

с разной микроструктурой Параметры первичных включений, захваченных в кварце субблоковой микроструктуры, характеризуют флюидный режим первой генерации. По данным

термобарометрии его минимальная температура образования составляет 320 °С при минимальном значении флюидного давления 2,5-2,9 кбар. Кварц с полосами деформации и непрерывными дофинейскими двойниками (тип С и А) имеет близкие параметры включений и представляет собой зерна второй генерации. Его образование проходило в интервалах температур 370-340 °С, 300-230 °С и 200-180 °С в условиях флюидного давления от 1,9 до 0,7 кбар.

Вторичные включения, обнаруженные в зернах кварца с зародышами рекристаллизации (тип D) высокотемпературные, при этом расчетные параметры давления флюида показывают, что оно может составлять 0,7-1,5 кбар. Такая смена давления в минералообразующей системе на фоне повышения температуры может реализоваться в условиях динамической рекристаллизации.

Крупные зерна, формирующие кварц микроструктуры типа Е содержат вторичные углекислотные и водные включения высокой плотности. По сохранившимся первичным включениям образование таких зерен происходило при минимальных температурах 430-450 °С при давлении флюида 1,9-1,5 кбар.

Таким образом, расчетные параметры флюидных включений демонстрируют аномализацию первичных включений в результате пластических деформаций. Это фиксируется повышением температуры гомогенизации с её разбросом в широком интервале значений и уменьшением расчетных параметров давления во вторичных включениях в кварце псевдопорфиробластовой микроструктуры типа Э. Полученные данные ставят задачу изучить распределение флюидных включений в деформационной структуре кварца каждого типа и проанализировать смену их физико-химических параметров. В связи с чем, произведен петрографический анализ флюидных включений и выявлены их структурные позиции.

5.1 Структурные позиции флюидных включений в деформационной

структуре кварца

При изучении флюидных включений по фазовому составу при комнатной температуре было выделено четыре типа: I - двухфазные водно-солевые (ЖН2О+ГН2О), II - двухфазные водно-углекислотные (ЖН2О+ЖСО2), III -трехфазные водно-углекислотные (ЖН2О+ЖСО2+ГСО2), IV - однофазные включения жидкой углекислоты (Глава 4).

При петрографическом исследовании флюидных включений установлено, что включения выделенных типов характеризуются различной пространственной позицией в деформационной структуре кварца. На основании этого в агрегатах

жильного кварца определяется 7 структурных видов флюидных включений (таблица 5.1, рисунок 5.2).

Таблица 5.1 - Структурные виды флюидных включений в жильном кварце

Вид ФВ Характеристика структурного вида Тип микроструктуры

ФВ А в С Б Е

1 2 3 4 5 6 7

а Изометричные включения, неравномерно распределенные в зернах кварца II, IV III

Ь Линейно вытянутые группы

включений, не приуроченные к IV, II, I IV, II, I IV, II, I

залеченным трещинам

с Включения изогнутой формы, вытянутые вдоль деформационных элементов структуры II, III II, IV

й Кластеры декрипитации:

ё1 центральные включения II

ё2 новообразованные включения I

ореола декрипитации

е Включения, расположенные вблизи субблоковых и межзерновых границ или приуроченные к ним IV, III

/ Линейно вытянутые включения, равномерно распределённые в зернах кварца III, IV

£ Включения в зернах I I

рекристаллизации

Примечание: Римскими цифрами представлены типы флюидных включений по фазовому

составу

Первый структурный вид (а) соответствует первичным включениям, представленным в агрегатах кварца протозернистой микроструктуры. Для них характерны изометричная форма и размер, достигающий 25 микрометров (рисунок 5.2а). При комнатной температуре включения преимущественно двухфазные (ЖH20+ЖС02) с фазой жидкой углекислоты разного размера (рисунок 5.3 а, г). Реже в качестве первичных выступают существенно углекислотные включения (IV тип).

а - вид а в кварце протозернистой микроструктуры; б - вид Ь в кварце протозернистой микроструктуры; в - вид с в кварце фрагментарной микроструктуры; г - вид й в кварце фрагментарной микроструктуры; д - вид е в

кварце псевдопорфиробластовой микроструктуры; е - вид / в кварце псевдопорфиробластовой микроструктуры; ж - вид g в зернах рекристаллизации;

з - вид g в кварце зерновой микроструктуры. Рисунок 5.2 - Структурные виды флюидных включений в жильном кварце

Флюидные образования второго структурного вида Ь (рисунок 5.2б) имеют размер до 10 микрометров и извилистую, неправильную форму. При комнатной температуре включения имеют разные соотношения газообразной фазы, воды и углекислоты. В большом количестве встречаются однофазные образования, реже двухфазные. Такие включения фиксируются в виде линейно вытянутых

изогнутых групп, шириной-100 микрометров (рисунок 5.3б). Волнистый рисунок контура подобных групп включений, сопоставим по форме и размеру с контурами дофинейских двойников, что дает возможность предположить, что включения концентрируются вдоль двойниковых границ (рисунок 5.3в).

Рисунок 5.3 - Характер распределения флюидных включений в кварце

протозернистой микроструктуры

Включения третьего структурного вида с (рисунок 5.2в) характерны для агрегатов кварца фрагментарной микроструктуры и представлены образованиями изогнутой формы, вытянутыми вдоль деформационных элементов структуры (рисунок 5.4а-в). Фазовый состав таких включений аналогичен первичным включениям. Образования четвертого структурного вида (рисунок 5.2г; рисунок 5.4г) так же характерны для кварца фрагментарной микроструктуры и представлены кластерами декрипитации, связывающими крупное центральное (20-40 мкм) включение (ё1 структурный вид) и многочисленные субмикроскопические включения (до 10 мкм) вокруг него (ё2 структурный вид).

Центральное включение может не иметь материала внутри вакуоли или сохранять параметры первичного включения. Новообразованные включения имеют водно-солевой состав (ЖH20+ГH20).

Рисунок 5.4 - Характер распределения флюидных включений в кварце

фрагментарной микроструктуры

Образования пятого структурного вида е (рисунок 5.2д) расположены вблизи или вдоль субблоковых (рисунок 5.5г) границ и границ зерен рекристаллизации (рисунок 5.5а) псевдопорфиробластовой микроструктуры. Представлены комплексами флюидных включений с тонкими каналами. Размер включений достигает 20-30 мкм. Включения преимущественно однофазные углекислотные, иногда фиксируется небольшое количество воды и газовый пузырек.

Ортогонально к границам субблоков псевдопорфиробластовой микроструктуры ориентированы крупные (40-50 микрометров) вытянутые согласно единому тренду (рисунок 5.5а, г) включения, представляющие собой

структурный вид f (рисунок 5.2е). При комнатной температуре такие включения содержат две жидкие и одну газовую углекислотную фазу (ЖН20+ЖС02+ГС02). Соотношение фаз меняется в широких пределах от 40:40:20 до 70:20:10, соответственно.

Рисунок 5.5 - Характер распределения флюидных включений в кварце псевдопорфиробластовой микроструктуры

Флюидные включения седьмого структурного вида g приурочены к зернам рекристаллизации псевдопорфиробластовой (рисунок 5.2ж) и зерновой микроструктур (рисунок 5.2з). Для таких включений характерен водно-солевой состав (ЖН20+ГН20). В кварце псевдопорфиробластовой микроструктуры форма и размер таких включений имеют идентичные параметры включениям материнского зерна (рисунок 5.6).

Рисунок 5.6 - Характер распределения флюидных включений в зернах

рекристаллизации

В кварце зерновой микроструктуры фиксируются участки, свободные от флюидных включений (рисунок 5.7а). В области перехода к таким участкам мы наблюдаем включения водно-солевого состава, отнесенные к седьмому структурному виду (рисунок 5.7б).

Рисунок 5.7 - Характер распределения флюидных включений в кварце зерновой

микроструктуры

5.2 Перераспределение флюидных включений при деформационной эволюции

жильного кварца

На основе панорамных карт ориентаций, полученных методом дифракции обратно отраженных электронов, проведена оценка особенностей распределения флюидных включений выделенных структурных видов в пространстве различных типов микроструктур. Анализ параметров включений различных структурных

видов (таблица 5.2) демонстрирует изменение их формы и фазовых соотношений в ходе деформационных перестроек.

Таблица 5.2 - Параметры флюидных включений разных структурных видов

Структ урный вид ФВ Морфо логия Размер, мкм Элементы структурного контроля Характер распре деления Т г, СО Вид г Хс02, %

1 2 3 4 5 6 7 8

Образец №1

а Изометричная -30-40 Первичные зерна Одиночно/ Группами 370-340 ж 50

Ь Извилистая <10 Границы двойникового типа Массивы включений - - -

с Не правильная 20-40 Полосы деформации Вдоль линий скольжения 340-350 ж/г 40-70

d2 Округлая 10-20 Ореол вокруг включений Россыпь 210-300 ж 0-50

е Комплекс с каналами 20-30 Субблоковые границы и границы зерен рекристаллиза ции Скопления вдоль границ 540 3-4 г ж 70 100

f Вытянутая 40-50 Субблоки Ортогонально к границам субзерен 350-490 ж/г 65-82

g Изометричная / Вытянутая 20-30 Зерна рекристаллиза ции до 1 мм Ортогонально к границам зерен 330-340 ж 0

Образец №2

а Изометричная 20-30 Первичные зерна Одиночно/ Группами 370-340 ж 50-60

f Вытянутая 30-40 Субблоки Ортогонально к границам субзерен 250-320 ж/г 30-40

g Не правильная 10-20 Зерна рекристаллиза ции более 1 мм Цепочки и скопления ортогонально к границам субзерен 250-350 ж 0

Примечания: Хсо2, % - объемный процент углекислоты в газовой фазе; вид Г - вид гомогенизации: ж - жидкость, г - газ. Прочерк — не обнаружено.

На карте ориентаций образца кварца №1 с псевдопорфиробластовой структурой (рисунок 5.8а) фиксируется наличие двух индивидов, отделенных друг от друга извилистой двойниковой границей с углом разориентации 60°, обозначенной красным цветом. Кроме того, отмечается значительная доля малоугловых границ, формирующих субзерна, а также большеугловых границ, образующих зерна рекристаллизации. Зерна рекристаллизации демонстрируют повторяемость формы субзерен.

Участки с минимальным развитием малоугловых границ представляют собой реликты исходной микроструктуры и содержат изометричные водно-углекислотные включения I типа (рисунок 5.8б). С уменьшением доли двойниковых границ и увеличением доли малоугловых границ флюидные включения изменяют свою форму и приобретают ориентацию (рисунок 5.8в). При дальнейшей эволюции деформационной структуры фиксируется полная декрипитация включений (рисунок 5.8д). Новообразованные зерна рекристаллизации (рисунок 5.8г) содержат преимущественно водно-солевые флюидные включения. Наблюдающиеся при этом вытянутые вакуоли могут иметь разную ориентацию в рассматриваемых структурных элементах (рисунок 5.8в). К границам этих зерен тяготеют углекислотные включения, для которых характерны высокие температуры общей гомогенизации до 540 °С, происходящей в газовую фазу (таблица 5.2).

а - карта ориентации жильного кварца; б, в, г, д - флюидные включения в

выделенных участках образца №1 Рисунок 5.8 - Перестройка протозернистой микрострукутры кварца в

псевдопорфиробластовую На карте ориентации кварца образца №2 (рисунок 5.9а) мы можем видеть сочленение трех зерен, в пределах которых наблюдаются участки развития протозернистой, псевдопорфиробластовой и зерновой микроструктур. Агрегаты

протозернистой и псевдопорфиробластовой микроструктур приурочены к одному зерну. В свою очередь, кварц зерновой микроструктуры локализуется в соседнем зерне.

а - карта ориентации жильного кварца; б, в, г, д - флюидные включения в

выделенных участках образца №2 Рисунок 5.9 - Перестройка протозернистой микрострукутры кварца в псевдопорфиробластовую и зерновую

Участки кварца с протозернистой микроструктурой являются реликтами исходной микроструктуры и содержат изометричные водно-углекислотные

включения I типа (рисунок 5.9б). Распространение малоугловых и большеугловых границ, типичных для псевдопорфиробластовой микроструктуры, сопровождается изменением морфологии и количества включений в единице объема кварца (рисунок 5.9в).

Кристаллографические характеристики зерновой микроструктуры указывают на её формирование при перекристаллизации кварца в условиях низких скоростей деформации. В этом случае плотность дислокаций уменьшается в результате их аннигиляции и происходит перераспределение дислокаций с образованием малоугловых дислокационных субграниц [М^, 2002, Lychagin et б!., 2020]. Включения структурного вида преобладающие в кварце с зерновой микроструктурой, характеризуются высокой плотностью флюида. В пузырьке таких включений не установлено значимых количеств труднорастворимых газов и, вероятно, они заполнены водяным паром низкой плотности.

5.3 Преобразование флюидных включений в процессе структурных

перестроек

Преобразования в деформационной структуре кварца влияют на перераспределение газово-жидких и газовых включений, что, по-видимому, является способом релаксации напряжений. В связи с этим, механизмы преобразований структуры необходимо рассматривать в комплексе с флюидным режимом гидротермальной системы. Эволюция параметров флюидных включений разных структурных видов в агрегатах кварца определяет флюидный режим при деформационных процессах. Модель преобразований флюидных включений на фоне структурных перестроек представлена на рисунке 5.10. В модель включены преобразования, связанные с перекристаллизацией кварца второй генерации (тип А) в третью (тип Е).

Деформационная история первого этапа связана с процессами дислокационного скольжения, которое способствовало формированию дофинейских двойников и фрагментарных микроструктур в условиях средних

скоростей деформации и температур 300-400 °С. Об условиях этого процесса можно судить по минимальной температуре образования кварца (340-370 °С), определенной по первичным включениям (структурный вид а).

1 - символическое обозначение преимущественной ориентации решетки; 2 -

двойниковые границы; 3 - следы сдвига; 4 - области преимущественной ориентации сдвига (деформационные домены); 5 - потеря воды из флюидных включений; 6 - газовая фаза включений: серым цветом - пар, черным цветом -

углекислота

Рисунок 5.10 - Схематичное изображение характера распределения и морфологии флюидных включений в пределах деформационных этапов [Кунгулова и др.,

2023]

Последующие после кристаллизации кварца процессы скольжения дислокаций маркируются изменением формы первичных включений с сохранением исходных плотностей и состава (структурный вид с, таблица 5.2), а также выстраиванием флюидных включений в несколько линейных направлений. Подобные явления зафиксированы в ходе экспериментов по воздействию на кварц средних напряжений [Tarantela et al., 2010]. При этом флюидные включения выступают в качестве концентраторов дислокаций, а их объем является важным параметром для изменения амплитуды напряжений [Mercury et al., 2021].

Локальные деформации в области вокруг флюидных включений, сопровождаются движением точечных дефектов, скольжением дислокаций с образованием полос деформаций и последующим гидроразрывом на фоне продолжающегося сжимающего напряжения.

Процесс гидроразрыва флюидных включений провоцируется внутренним избыточным давлением жидкости внутри вакуоли и способствует образованию хрупких микротрещин вокруг первичного включения, что приводит к формированию кластеров декрипитации (структурный вид d) с крупным реликтовым включением в центре и мелкими включениями вокруг него. Заживление образованных трещин способствует частичной потере воды. При этом в новообразованных включениях фиксируется увеличение плотности (таблица 5.2), что указывает на формирование равновесия давление - объём на фоне развития сжимающих напряжений при деформациях сдвига. Аналогичные эффекты гидроразрыва и увеличения в новообразованных включениях содержания солей и газов зафиксированы экспериментами [Diamond et al., 2010; Bakker et al., 2016].

Движение точечных дефектов и скольжение дислокаций в области вокруг включений способствуют транспортировки ионов вещества, высвободившихся при формировании кластеров декрипитации, а также при полной декрипитации флюидных включений посредством дислокационного скольжения и массопереноса [Раков и др., 2019]. В разделе 1.3 отмечались особенности образования данного типа структурных дефектов в кристаллохимической

структуре кварца. В иерархии структурных дефектов, представленных вакансиями, дислокациями, микро- или нанопорами и трещинами, дефекты более крупного масштабного уровня являются стоками для дефектов меньшего масштаба. В результате фиксируются массовые скопления флюидных включений структурного вида b вдоль двойниковых границ [Fall et al., 2016], где в свободном объеме произошла сегрегация ионов с образованием молекул вещества флюида.

Реализация преобразований второго деформационного этапа происходит в условиях низких скоростей деформации и повышения температуры (рисунок 3.16). Процессы медленной миграции границ способствуют интенсивному развитию малоугловых границ, появлению субзерен и зерен рекристаллизации в пределах одного из индивидов двойников. По данным Менегон [Menegon, 2011] это происходит в границах индивида, ось которого ориентирована почти параллельно направлению сжатия (r-двойник). По представлениям исследователей [Drury and Urai, 1990; Schmatz, L.Urai, 2011; Song et al., 2020] мигрирующие границы при рекристаллизации кварца способствуют перетаскиванию, перераспределению и удалению флюидной фазы. При этом флюидные включения, образованных ранее кластеров декрипитации, представляют собой объемные дефекты и взаимодействуют с мигрирующей при рекристаллизации границей посредством изменения формы и положения включения в кристалле. На рисунке 5.10, в отмечается ориентировка включений структурного вида f перпендикулярно перестраивающейся двойниковой границе. Это указывает на начало процесса перетаскивания флюидных включений мигрирующей границей и выражается в вытягивании вакуолей в направлении движения границы. В связи с этим, минимальная температура гомогенизации таких вытянутых включений 250 °С фиксируется в исследовании как температура близкая к началу процесса рекристаллизации. При этом размеры вытянутых включений (таблица 5.2) указывают на то, что в первую очередь с мигрирующей границей взаимодействуют более крупные включения [Schmatz and Urai, 2011].

Кроме того, отмечается, что при взаимодействии мигрирующей границы с флюидным включением осуществляется удаление H2O вследствие ее большой

способности к смачиванию и инфильтрации по сравнению с СО2 [Hollister, 1990]. При этом расширение вакуоли и потеря H2O способствуют уменьшению плотности CO2, увеличению соли и газа [M.Küster and B.Stöckhert, 1997; van den Kerkhof et al., 2014; Bakker et al., 2016] и, как следствие, аномально высоким температурам гомогенизации [Реддер, Хитаров, 1987]. В результате таких процессов в крупных флюидных включениях, повернутых ортогонально мигрирующим границам, описанных в качестве структурного вида f, фиксируются высокие температуры гомогенизации, проходящей в жидкую и газовую фазу, и большое количество содержания углекислоты с малой плотностью (таблица 5.2, рисунок 5.11).

Постепенное развитие описанных процессов приводит, вероятно, к разделению водной и углекислотной фаз в пространстве. Это подтверждается наличием скоплений существенно углекислотных флюидных включений вдоль субзерновых границ и границ зерен рекристаллизации, описанных в качестве включений структурного вида е. Присутствие таких включений в кварце так же отмечается другими исследователями [Green and Radcliffe, 1975; Wilkins and Barkas, 1978; Vityk et al., 2000]. Их положение в деформационной структуре кварца согласуется с закономерностями, установленными в работах [Chernak et al., 2009; Schmatz and Urai, 2011] указывающими на то, что богатая углекислотой жидкость будет оставаться на границах зерен и субзерен, а вода перераспределяется латерально вследствие большой разницы в характеристиках смачивания CO2 и рассолов.

Описанные процессы демонстрируют взаимовлияние деформационной структуры кварца с флюидной системой и определяют характер дальнейших структурных перестроек. Латеральное перераспределение водной фазы, описанное в Разделе 1.3, способствует локальному гидролитическому ослаблению и повышению градиента диффузии [Palazzin et al., 2018; Zhou et al., 2022; Pongrac et al., 2022]. Это оказывает положительное влияние на продолжающуюся миграцию деформационных двойниковых границ. В то же время, затрудненная диффузия вокруг углекислоты [Chernak et al., 2009] способствует закреплению

границ зерен и процессу переноса фаз вдоль подвижных дислокаций или границ субзерен посредством механизма ползучести, что определяет дальнейшее развитие динамической рекристаллизации, в режиме вращения субзерен (SGR на рисунке 3.16) [Stipp, 2002a]. Помимо флюидных включений вблизи границ субзерен наблюдаются пустые полости, что так же было отмечено [Kerrich, 1976; Precigout et al., 2022]. Их присутствие указывает на продолжающиеся процессы взаимодействия мигрирующих границ с объемными дефектами при рекристаллизации.

В работе [Schmatz et al., 2011] выдвигается предположение о многоэтапном взаимодействии флюидных включений с мигрирующей границей. В свете чего, флюидные включения, описанные в образованных при перестройке структуры кварца зернах рекристаллизации (структурный вид g) вероятно являются остаточными. Их существенно водный состав и температуры гомогенизации, близкие к первичным включениям (таблица 5.2) так же могут быть доказательством того, что мигрирующая граница зерен по-разному взаимодействует с различными фазами и способствует их разделению в пространстве. Таким образом, взаимодействие мигрирующей границей с флюидными включениями определяется их размером и фазовым составом.

Разделение водной и углекислотных фаз определяет последовательную смену значений температуры гомогенизации (рисунок 5.11). На основании чего, можно сделать вывод, что термокриометрические параметры флюидных включений структурных видов e, f g не отражают условия минералообразования, но указывают на характер структурных преобразований.

Дальнейшее постепенное установление равновесия структуры кварца приводит к развороту зерна до ориентировки, соответствующей состоянию кристалла до двойникования с образованием малоугловых границ, наследующих признаки двойниковых (рисунок 3.14). Механика данного процесса совпадает с процессами рекристаллизации в режиме быстрой миграции границ зерен и описана в Главе 3. На этой стадии продолжается процесс удаления флюидных включений.

XCO2, % - доля углекислоты, Ttot, °С - температура общей гомогенизации

Рисунок 5.11 - Тренды эволюции для структурных типов флюидных включений

Повышенные температуры и рекристаллизация способствуют выравниванию и уменьшению напряжений в деформированном кварце в результате отжига в условиях диффузионной ползучести [Niimi, 2002]. Сохранившиеся положительные ромбоэдры двойников тяготеют к границе основного зерна [Passchier and Trouw, 2005] (рисунок 5.9а, 5.10). Наблюдаемые здесь водно-солевые флюидные включения (структурный вид g) имеют малый размер, вытянутую форму, ортогональную не многочисленным субзерновым границам (таблица 5.2, рисунок 5.10). Эти признаки указывают на процессы заключительной миграции флюидных включений к границам зерен и их уничтожение [Singleton et al., 2020]. Миграция флюидных включений сопровождается перестройкой структуры, исчезновением дислокаций при их взаимодействии, а также образованием новых зерен с рассеянной текстурой и их укрупнением (до 10 мм) (рисунок 5.9, 5.10). Редкие водно-углекислотные включения присутствуют в таких зернах в качестве реликтовых образований структурного вида f В результате активных диффузионных процессов границы зерен обогащаются минеральными фазами.

Выводы по Главе 5. Разнообразные флюидные включения в изученном жильном кварце сформировались из первичных водно-углекислотных включений. Их перераспределение маркирует последовательность структурных преобразований кварца. Общий характер структурной перестройки фиксирует два последовательных деформационных этапа, связанных с региональными деформациями. Петрографический анализ флюидных включений позволил охарактеризовать флюидный режим при одновременном протекании выделенных деформационных процессов.

Преобразования первого этапа происходят в условиях дислокационного скольжения при средних скоростях деформации и фиксируются появлением дофинейских двойников. При этом первичные флюидные включения претерпевают изменение формы без изменения объема. Продолжающиеся деформации способствуют образованию полос деформации, резкой смене локальных давлений и последующему гидроразрыву с формированием кластеров декрипитации на месте первичных включений.

Преобразования второго этапа сопровождаются процессами рекристаллизации в условиях дислокационной и диффузионной ползучести. В это время происходит перестройка деформационных границ с появлением зерен рекристаллизации и релаксация напряжений с последующим уравновешиванием структуры. Взаимодействие мигрирующих границ с флюидными включениями выражается в переориентировке включений, их гетерогенезацией и миграцией. Развитие процесса рекристаллизации сопровождается потерей воды с формированием газовых включений, а также расшнурованием флюидных включений с образованием существенно водных включений внутри новообразованных зерен и существенно газовых включений вдоль их границ. При завершении процесса рекристаллизации в условиях ползучести при повышенных температурах деформации заметно сокращается количество и объем флюидных включений.

6 ФОРМИРОВАНИЕ ЖИЛЬНЫХ СИСТЕМ НА ФОНЕ ДЕФОРМАЦИОННО-ТЕКТОНИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ ЗОНЫ СОЧЛЕНЕНИЯ БАЙКАЛО-МУЙСКОЙ И БАРГУЗИНО-ВИТИМСКОЙ СТРУКТУРНО-ФОРМАЦИОННЫХ ЗОН

В данной главе охарактеризована эволюция формирования гидротермальной системы в условиях геологического развития района исследований. Продемонстрирована корреляция трех генераций жильного кварца с реконструкцией тектоно-деформационных процессов региона. Показано, что жильный кварц отражает в себе проявления внешних деформационных процессов. Показана взаимосвязь динамических процессов релаксации напряжений на разных масштабных уровнях.

Анализ параметров захваченных включений в комплексе с динамическими преобразованиями кварца свидетельствуют о том, что исследуемые кварцевые жилы формировались на разных стадиях гидротермального этапа и сложены агрегатами трех генераций (таблица 6.1).

Таблица 6.1 - Последовательность минералообразования в рамках выделенных

стадий развития территории

Минерал Стадии минералообразования

Метаморфогенная Гидротермально-метаморфогенная Метасоматически-гидротермальная

Кварц т тт ттт

Анкерит т II

Пирит 1 тт?

Галенит

Сфалерит

Халькопирит -

Пирротин ^ ^ 272,2 ±4,0 млн лет

Серицит

Золото __1__ тт

Время формирования жил Ордовик-Силур [Гордиенко, 2019] 322—318 млн лет [Куйбида и др., 2013] После 295±5 млн лет [Травин и др., 2022]

Геологическое событие Развитие Палеоазиатского океана Транспрессия в результате общей коллизии Подъем блока к земной поверхности

В первую стадию формирование жил связано с началом становления надвиговой системы в результате субширотного сжатия на фоне тектономагматической активизации при развитии Палеоазиатского океана в раннем палеозое [Гордиенко, 2019]. В это время в условиях повышенного давления ^>2,5 кбар) из высокоплотного диффузионно-мигрирующего флюида, отделившегося при дегидратации и декарбонатизации в ходе метаморфического процесса, кристаллизовался кварц I генерации. Для него характерны повышенные содержания парафинов, олефинов и кислородсодержащих углеводородов. Включения, содержащие флюид, характерный для данной стадии, главным образом обнаружены в образцах кварца систем Отвесная и Кривая. С этой стадией связано появление анкерита с повышенным содержанием железа.

Вторая стадия формирования жильных систем связана с тектономагматической активизацией в результате коллизии ВосточноЕвропейского, Сибирского и Казахстанско-Байкальского континентов 322—318 млн лет назад [Куйбида и др., 2013]. Преломление поля напряжений и в условиях СВ-ЮЗ сжатия и сдвига (транспрессии) привело к раскрытию сдвиговых и обновлению надвиговых деформаций. Для территории восточной части Байкало-Муйского пояса механизм преломления поля напряжений был подробно изучен А. Б. Кирмасовым [Кирмасов, 1997], а также Т.М. Злобиной и др. [Злобина и др., 2014; Злобина и др., 2017]. В результате чего, на примере Ирокиндинского месторождения, расположенного в пределах гнейсов Южно-Муйской глыбы и интрузивных пород байкало-муйского комплекса установлено влияние пульсирующих напряжений сжатия и растяжения при формировании структурного поля. При этом фиксируется смена условий одноосного сжатия на условия преобладающего растяжения при резком спаде давления [Злобина и др., 2017].

Становление гранитных интрузий Ангаро-Витимского батолита в условиях коллизионного периода [Цыганков и др., 2010а; Litvinovsky е! а1., 2011] способствовало очередной разгрузке метаморфогенно-гидротермальных флюидов. В результате чего, во всех трех системах формируются жилы,

сложенные кварцем II генерации. Его образование происходит при температурах 370-180 °С и давлении 1,9-0,7 кбар. Присутствие первичных включений изометричной формы существенно углекислотного состава в кварце II генерации указывает на гетерогенизацию флюида при синкинематической кристаллизации кварца.

При исследовании совместного циклического развития динамической и флюидной систем Ирокиндинского и Уряхского месторождений восточной окраины Байкало-Муйского пояса установлено, что под влиянием напорных, насыщенных газами флюидов, развиваются процессы перехода поля напряжений в вихревое. Выявлено, что такие процессы, завершаются полностью при интенсивной дегазации флюидной системы и декомпрессионном вскипании растворов [Злобина и др., 2017]. Иными словами, поступление в динамически активную систему напорных флюидов вызывает дестабилизацию напряженно-деформированного состояния среды и последующую гетерогенизацию флюида.

Воздействие деформаций, возникающих при синкинематической кристаллизации и смены тензора напряжений, способствует запуску процесса дислокационного скольжения и формированию дофинейских двойников. В ходе чего во всех жильных системах образуется кварц с непрерывными деформационными дофинейскими двойниками и последующем или одновременным образованием полос деформаций. Об условиях этого процесса можно судить по минимальной температуре образования кварца (340-370 °С), определенной по первичным включениям. Подобные температуры сопоставимы с данными об образовании дофинейских двойников [Passchier and Trouw, 2005].

Тектономагматические процессы второй стадии отражаются на агрегатах, сформированных на начальных этапах развития территории, и реализуются в виде первого деформационного этапа. Так, в кварце I генерации пластические деформации в условиях высоких напряжений средних температур (350-400 °С) осуществляются путем скольжения или двойникования в зависимости от положения кристалла кварца по отношению к сжимающему напряжению. Это приводит к появлению деформационных дофинейских двойников совместно с

развитием блочной микроструктуры и способствует релаксации напряжений. Также, наряду с кварцем, образованный в рамках первой стадии анкерит претерпевает перекристаллизацию при повышении температуры гидротермальной системы. В ходе чего образуется анкерит с преобладанием доломитовой молекулы. Постепенное понижение температуры минералообразования от 370 до 180 °С приводит к последовательной кристаллизации ряда сульфидов (таблица 6.1).

Анализ поведения флюидных включений при переходе от первого ко второму деформационному этапу фиксирует падение давления, связанное с гетерогенизацией и расширением вакуоли. Это может происходить в результате перераспределения напряжений при подъеме кварцевых жил к поверхности. В момент подъема разность внутреннего и внешнего давления провоцирует гидроразрыв во флюидном включении. Зафиксированные процессы, вероятно, связаны с первым этапом тектонического экспонирования Ангаро-Витимского батолита к земной поверхности (как твердого тела) [Jolivet et al., 2009; Травин, 2016], который установлен по данным термохронологии и по оценкам произошел 295±5 млн лет [Травин и др., 2020; Травин и др., 2022]. Микроструктурные особенности кварца так же фиксируют, что в процессе развития систем жил происходило повторное наложение деформации, вызванное напряжением отличного от первоначального тензора напряжений.

Вызванные деформации реализуются в виде второго деформационного этапа и фиксируются процессами динамической рекристаллизации в кварце, развивающейся на фоне повышения температуры и локального гидролитического ослабления. Восстановление равновесия гидротермальной системы знаменуется кристаллизацией карбонат-серицитовых прожилков в рамках третьей стадии 281,3±3,3 - 272,2±4,0 млн лет. При этом, установленный возраст золоторудной минерализации Ирокиндинского месторождения по K-Ar датировкам серицита 271±5 млн лет, а по Rb-Sr 275±7 млн лет [Татаринов и др., 2016]. Возраст руд Кедровского месторождения, установленный Rb-Sr методом по околорудным метасоматитам 273±7 млн лет [Чугаев и др., 2017]. Это демонстрирует развитие

изученных кварцевых жил в единой флюидной и динамической системе с месторождением Ирокиндинское. Учитывая этот факт, представляется возможным проводить параллель с последовательностью образования руд Кедровско-Ирокиндинского рудного поля [Плотинская и др., 2019], где золото фиксируется в полисульфидной ассоциации наряду с галенитом, халькопиритом, сфалеритом, блеклыми рудами и сульфосолями. Вероятно, в пределах, изученных в данном исследовании объектов, реализация ранней стадии рудообразования так же произошла в процессе кристаллизации основной массы сульфидов. В этом случае, в рамках второй стадии формирования жильных систем при разрушении комплексных сернистых и серно-мышьяковистых соединений золота в рудоносных растворах отлагалось субмикроскопическое (неразличимое с помощью оптических приборов, размером <0,0005 мм) сингенетичное золото.

Локальный сброс напряжений в системе кварцевых зерен связан с процессами статической рекристаллизации и появлением кварца III генерации. На основе пространственно-временных взаимоотношений минералов и литературных данных [Николаева, Яблокова 2007] можно предположить, что в результате очередной гидротермальной переработки происходит высвобождение золота из более ранних сульфидов с их осаждением в кварце жил и связанных с ними сульфидах за счет интрарудных метаморфических преобразований первичных прожилково-вкрапленных руд под действием динамических и гидротермальных процессов. Последовательные стадии наблюдаемых процессов перекристаллизации сульфидов железа в период динамометаморфических процессов приводят к диафторическим преобразованиям минералов с перераспределением золота в жильный кварц или в жильные новообразованные сульфиды последующих стадий минералогенеза. Вероятно, в результате этих процессов произошло формирование пирита второго морфологического типа. В этом случае процессы собирательной перекристаллизации раннего субмикроскопического золота приводят к формированию микроскопических выделений самородного золота (размером от 0,0005 до 0,1 мм) на границе зерен кристаллов пирита, в межзерновом пространстве кварца, на контакте жил с боковыми породами.

На основе проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Последовательность формирования жильных систем соотносится с деформационной последовательностью развития территории. С развитием взбросо-надвигов СЗ простирания и меридионально крутопадающих сбросов связано формирование жильных систем Отвесная и Кривая. Последующие субширотные нарушения левосдвиговой природы контролируют кварцевые жилы систем Кривая и Береговая. Дальнейшее развитие сдвиго-взбросовых деформаций СВ простирания фиксируется в пределах систем Кривая и Береговая в виде новых жильных образований.

2. Сложно построенные жильные системы, приуроченные к различным вмещающим породам и имеющие разное структурное положение, характеризуются близким водно-углекислотным составом флюида и единой термодинамической историей, отражающей смену деформационных агрегатов. Развитие гидротермальной системы сопровождается влиянием на вмещающие породы, что находит отражение в вариациях состава флюида.

3. Выявлено, что в кварце магистральных жил присутствуют более крупные флюидные включения с высоким содержанием углекислоты относительно включений кварца оперяющих жил. Это обусловлено большей проницаемостью для тепло- и массопереноса магистральных трещин, чем трещин, сформированных между поверхностями сдвига.

4. Предпочтительными механизмами деформации жильного кварца изученных систем являются дислокационное скольжение и ползучесть при средних скоростях деформации и температурах 300-400°С с последующим нагревом. В рамках выявленной структурной неоднородности установлено существование пяти основных типов микроструктур кварца: протозернистая, блочная, фрагментарная, псевдопорфиробастовая, зерновая. Последовательность развития которых формирует два деформационных ряда.

5. Механизм ползучести заключается в миграции и перестройке границ дофинейских двойников, а также взаимной перестройке границ двойников в больше- и малоугловые границы общего типа. Показана взаимосвязь характера внутренних напряжений и перераспределений в системе дофинейских двойников в рамках двух деформационных этапов.

6. Показано взаимовлияние деформационной структуры, флюида и полостей флюидных включений. Выявлено, что потеря воды из флюидных включений сопровождается их качественными и количественными изменениями и происходит на всех этапах пластической деформации кварца. При средних температурах и средних скоростях деформации эффективен массоперенос при дислокационном скольжении. При низких скоростях деформации и повышенных температурах постепенно увеличивается вклад диффузионной ползучести, что способствует взаимодействию включений с мигрирующими границами.

7. Установлено, что релаксация напряжений в системе кварцевых жил происходит на разных масштабных уровнях, которые кроме развития трещиноватости, перестройкой границ и субграниц зерен (включая системы дофинейских двойников), дислокаций и определяются перераспределением флюида, массопереносом элементов в кристаллической решетке кварца и изменением формы вакуолей флюидных включений.

8. Зафиксированы различные вариации роли флюида в общем тектоно-метаморфическом процессе: перенос вещества на дальние расстояния с образованием жильных фаз, перераспределение вещества в локальной системе при перестройке дофинейских двойников, ускорение деформационных процессов посредством гидролитического ослабления. Последнее способствует кинетики роста новых зерен при рекристаллизации.

9. Фиксируется пространственная, временная и структурная связь изученных кварцевых жил с жилами месторождений Ирокиндинского рудного узла и их образование в единой флюидной и динамической системе.

10. Установлено, что многочисленные флюидные включения, разнообразные по фазовому составу и микротермометрическим параметрам не всегда отражают

последовательность кристаллизации минерала-хозяина. Флюидные включения в кварце, претерпевшем процессы рекристаллизации, маркируют перераспределение флюида в дефектной структуре и демонстрируют характер наложенных напряжений.

Перспективным для развития темы исследования является изучение распределения редких и рассеянных элементов в деформационной струкутре кварца методом масс-спектрометрии с лазерной абляцией (LA-ICP-MS), что позволит получить новые данные о процессе массопереноса при деформациях. Дальнейшее развитие темы исследования будет посвящено анализу жильного кварца рудных объектов Западного Забайкалья с целью подтверждения участия взаимосвязи пластических деформаций и флюида при формировании месторождений. Полученные результаты будут полезны для разработки поисковых критериев метаморфогенных месторождений. Кроме того, перспективным для дальнейших исследований является физико-математическое моделирование пластических деформаций в кристаллической струкутре кварца, содержащего полости, наполненные флюидом.

1. Барсанов Г.П. О значении и методах исследования а-Р превращения природного кварца / Г.П. Барсанов, Э.Я. Гурьева // Тр. Минер. музея АН СССР. -1964. - Вып. 15. - С. 3-38.

2. Блистанов А. А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики. Учебное пособие для вузов / А. А. Блистанов. - М.: МИСИС, 2000. - 432 с.

3. Борисенко А. С. Изучение солевого состава растворов газово-жидких включений в минералах методом криометрии / А. С. Борисенко // Геология и геофизика. - 1977. - Т. 8. - С. 16-27.

4. Булгатов А.Н. Геодинамика Байкальской горной области в позднем рифее и венде - раннем палеозое / А.Н. Булгатов. - Новосибирск: ГЕО, 2015. -191 с.

5. Булдыгеров В. В. Геологическое строение Восточной Сибири: учеб. пособие / В. В. Булдыгеров. - Иркутск: Иркут. гос. ун-т, 2007. - 150 с.

6. Бульбак Т.А. Углеводороды во флюидных включениях из самородного золота, пирита и кварца месторождения Советское (Енисейский кряж, Россия) по данным беспиролизной газовой хромато-масс-спектрометрии / Т.А. Бульбак, А.А. Томиленко, Н.А. Гибшер, А.М. Сазонов, Е.О. Шапаренко, М.А. Рябуха, М.О. Хоменко, С.А. Сильянов, Н.А. Некрасова // Геология и Геофизика. - 2020. - Т. 61 (11). - С. 1535-1560. - 001: 10.15372/0Ю2020145.

7. Буслов М.М. Тектоника и геодинамика Горного Алтая и сопредельных структур Алтае-Саянской складчатой области / М.М. Буслов, Х. Джен, А.В. Травин, Д. Отгонбаатар, А.В. Куликова, Чен Минг, С. Глори, Н.Н. Семаков, Е.С. Рубанова, М.А. Абилдаева, Е.Э. Войтишек, Д.А. Трофимова // Геология и геофизика. - 2013. - Т. 54, № 10. - С. 1600-1627.

8. Буслов М.М. Тектоника и геодинамика Центрально-Азиатского складчатого пояса: роль позднепалеозойских крупноамплитудных сдвигов / М.М. Буслов // Геология и геофизика. - 2011. - Т. 52 (1). - С. 66-90.

9. Вертушков Г.Н. Метаморфизм жильного кварца / Г.Н. Вертушков // Тр. Свердловск. горн, ин-та. - 1955. - Вып. 22. - С. 193-202.

10. Владимиров А.Е. Отчет по договорным работам «Проведение геохимических поисков по потокам рассеяния и ВОР и геологических работ на Жанокской площади в 2015 г». Отчет по договору с ООО «СЗРК» №Д/БЗ-15 0000058. ООО «ГЕОГНОСТ» / А.Е. Владимиров, В.В. Мазурчак, Н.В. Ляпина, С.В. Кнутова. - Иркутск, 2016. - 179 с.

11. Гладкочуб Д. П. U-Pb-возраст детритового циркона из палеозойских осадочных толщ юго-запада Сибирской Платформы: свидетельство палеопротерозойского и раннепалеозойского орогенных событий / Д. П. Гладкочуб, Т. В. Донская, З. Л. Мотова, В. Б. Хубанов // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. - 2020. - Т. 493 (2). - С. 18-23. - DOI: 10.31857/S268673972008006X.

12. Гордиенко И. В. Роль островодужно-океанического, коллизионного и внутриплитного магматизма в формировании континентальной коры Монголо-Забайкальского региона: по структурно-геологическим, геохронологическим и Sm-Nd изотопным данным / И. В. Гордиенко // Геодинамика и тектонофизика. -2021. - Т. 12 (1). - С. 1-47. - DOI: 10.5800ОТ-2021-12-1-0510.

13. Гордиенко И. В. Селенгинский рудный район Западного Забайкалья: структурно-минерагеническое районирование, генетические типы месторождений и геодинамические условия их образования / И. В. Гордиенко, Р. А. Бадмацыренова, В. С. Ланцева, А. Л. Елбаев // Геология рудных месторождений. -2019. - Т. 61(5). - С. 3-36. - DOI: 10.31857^0016-77706153-36.

14. Гордиенко И.В. История развития Удино-Витимской островодужной системы Забайкальского сектора Палеоазиатского океана в позднем рифее-палеозое / И.В. Гордиенко, А.Н. Булгатов, С.В. Руженцев, О.Р. Минина, В.С. Климук, Л.И. Ветлужских, Г.Е. Некрасов, Н.И. Ласточкин, В.С. Ситникова, Д.В. Метелкин, Т.А. Гонегер, Е.Н. Лепехина // Геология и геофизика. - 2010. - Т. 51 (5). - С. 589-614.

15. Горячев Н.А. Типоморфные особенности жильного кварца месторождений золото-кварцевой малосульфидной формации (Верхояно-Колымская складчатая область): автореф. дис. ... канд. геол.-минерал. наук / Н.А. Горячев. - Якутск, 1984. - 20 с.

16. Добрецов Н.Л. Позднекембрийско-ордовикская тектоника и геодинамика Центральной Азии / Н.Л. Добрецов, М.М. Буслов // Геология и геофизика. - 2007. - Т. 48 (1). - С. 93-108.

17. Добрецов Н.Л. О проблемах геодинамики, тектоники и металлогении складчатых поясов / Н.Л. Добрецов, М.М. Буслов // Геология и геофизика. - 2011. - Т. 52 (12). - С. 1911-1926.

18. Добрецов Н.Л. Проблемы фильтрации флюидов и расплавов в зонах субдукции и общие вопросы теплофизического моделирования в геологии / Н.Л. Добрецов, В.А. Симонов, И.Ю. Кулаков, А.В. Котляров // Геология и геофизика. -2017. - Т. 58, № 5. - С. 701-722. - Б01: 10.15372/0Ю20170503.

19. Донская Т. В. Прибайкальский коллизионный метаморфический пояс / Т. В. Донская, Е. В. Скляров, Д. П. Гладкочуб, А. М. Мазукабзов, Е. Б. Сальникова, В. П. Ковач, С.З. Яковлева, Н. Г. Бережная // Доклады Академии РАН. - 2000. - Т. 374, № 1. - С. 79-83.

20. Емлин Э.Ф. Жильный кварц Урала в науке и технике / Э. Ф. Емлин, Г.А. Синкевич, С. И. Якшин. - Екатеринбург: Средне-Уральское книжное издательство, 1988. - 272 с.

21. Ермаков Н.П. Термобарогеохимия / Н.П. Ермаков, Ю.А. Долгов. -Москва: Недра, 1979. - 271 с.

22. Зайцев П. Ф. Государственная геологическая карта СССР масштаба 1: 200 000 / П. Ф. Зайцев // Серия Прибайкальская. Лист N-50-1. Объяснительная записка. - М. (СПб.): Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 1971. - 94 с.

23. Захарченко А.И. Минералообразующие растворы и генезис кварцевых жил /А.И. Захарченко. - М., Госгеолтехиздат. - 1955. - 136 с.

24. Злобина Т. М. Влияние напорных, насыщенных газами флюидов на напряженно-деформированное состояние среды образования орогенных

месторождений золота / Т. М. Злобина, В. А. Петров, В. Ю. Прокофьев, А. А. Котов, К. Ю. Мурашов // Триггерные эффекты в геосистемах: тезисы докладов Всероссийской конференция с международным участием. Москва, 6-9 июня 2017 г. - Москва, 2017. - С. 274-284.