Золото в пирите: термодинамическая модель сокристаллизации в хлоридных флюидах

Abstract

Предложено термодинамическое описание золотоносного пирита как твердого раствора замещения в зависимости от внешних условий и концентрации золота во флюиде. Модель построена на основе данных по синтезу пирита гидротермальным способом в хлоридных растворах в присутствии металлического золота. Предложенная модель позволяет в моделируемой химической системе оценить верхний предел вхождения золота в пирит. Термодинамическая модель золотоносного пирита была верифицирована при моделировании процесса формирования минеральных ассоциаций золотых руд месторождений Дарасун и Талатуй хлоридными водными флюидами в единой флюидно-магматической системе Дарасунского рудного поля. Ранее было установлено, что среднее содержание золота в пирите месторождений Дарасун и Талатуй, находящемся в срастании с самородным золотом, не превышает 1 ppm, в то время как синтетический пирит, выращенный в равновесии с металлическим золотом при аналогичных условиях, содержит золота в 10–150 раз больше. Это противоречие не позволяет объяснить образование золотых руд Дарасунского рудного поля простой кристаллизацией из гидротермального флюида. Одним из возможных объяснений является наличие дополнительного этапа преобразования руд, в котором происходила перекристаллизация сульфидов растворами, ненасыщенными по золоту. Моделирование показало, что уменьшение концентрации золота в минералообразующем флюиде ниже предела насыщения должно приводить к синхронному снижению концентрации золота в образующемся пирите. Рассчитанные значения концентрации золота в модельном пирите позволяют оценить концентрации золота в минералообразующих хлоридных флюидах на разных этапах формирования месторождений Дарасунского рудного поля при известной температуре. Показано, что природный золотоносный пирит разных месторождений золота формировался в основном из недосыщенных золотом хлоридных флюидов.