Gas composition of the fluids formed ore deposits at different geological periods (from the Archean to the Cenozoic)

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

An original database compiled by the authors on volatile components of mineral-hosted fluid inclusions currently includes 12 470 analyses from 480 publications and was used to calculate the average gas phase composition of fluids that formed hydrothermal deposits throughout the Earth’s geological evolution, from the Archean to Cenozoic. The paper reviews the methods used in the study, their potential errors, and limitations. Characteristics of the gas composition of fluids are traced for more than 300 ore deposits of Au, Sn, W, Cu, Cu, Pb, Zn, Sb, Mo, and U. The dominant volatile component of natural mineralizing fluids in the Earth’s crust is carbon dioxide, regardless of the geologic age. The fluids contain subordinate amounts of reduced carbon species (methane) and nitrogen, as well as minor amounts of hydrogen sulfide and some other gases. The Cenozoic fluids commonly contain more nitrogen than methane. These relations are occasionally also found in the Precambrian fluids. The CO2/CH4 ratio as an indicator of the redox state of the system notably increased over the Earth’s geological history.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

O. Mironova

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: naumov@geokhi.ru
Rússia, 119991, Moscow, ul. Kosygina, 19

V. Naumov

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: naumov@geokhi.ru
Rússia, 119991, Moscow, ul. Kosygina, 19

V. Prokofiev

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: vpr@igem.ru
Rússia, 119017, Moscow, Staromonetny per., 35

Bibliografia

  1. Долгов Ю.А., Томиленко А.А., Гибшер Н.А. (1990) Флюидный режим формирования и термобарогеохимические критерии золотоносности кварцевых жил в метаморфических породах. Сб. Термобарогеохимия минералообразующих процессов, Новосибирск, вып. I, 7–19.
  2. Калюжный Вл.А., Сворень И.М., Платонова Э.Л. (1974) Состав газа флюидных включений и вопросы обнаружения водорода в них (по данным масс-спектрометрического химического анализа). ДАН СССР 219 (4), 973–976.
  3. Ковалишин З.И. (1965) Результаты исследования газовых компонентов включений в минералах пегматитов Волыни. Сб. Минералогическая термометрия и барометрия, 237–240.
  4. Миронова О.Ф. (1973) Газохроматографический анализ включений в минералах. Журнал аналитической химии. 28 (8), 1561–1564.
  5. Миронова О.Ф., Наумов В.Б., Салазкин А.Н. (1992) Азот в минералообразующих флюидах. Газохроматографическое определение при исследовании включений в минералах. Геохимия. (7), 979–981.
  6. Миронова О.Ф., Ростоцкая Н.М., Наумов В.Б. (1985) Возможности метода пирохроматографии в определении углеводородов флюидных включений. Геохимия. (12), 1779–1785.
  7. Миронова О.Ф., Салазкин А.Н., Наумов В.Б. (1995) Валовые и точечные методы в анализе летучих компонентов флюидных включений. Геохимия. (7), 974–984.
  8. Наумов В.Б, Наумов Г.Б. (1980) Минералообразующие флюиды и физико-химические закономерности их эволюции. Геохимия. (10), 1450–1480.
  9. Наумов В.Б., Ахманова М.В., Соболев А.В., Дамелинкур П. (1986) Применение лазерного раман-микрозонда в исследованиях газовой фазы включений в минералах. Геохимия. (7), 1027–1034.
  10. Наумов В.Б, Дорофеева В.А., Миронова О.Ф. (2011) Физико-химические параметры формирования гидротермальных месторождений по данным исследований флюидных включений. I. Месторождения олова и вольфрама. Геохимия. (10), 1063–1082.
  11. Naumov V.B., Dorofeeva V.A., Mironova O.F. (2011) Physicochemical parameters of the formation of hydrothermal deposits: a fluid inclusion study. I. Tin and tungsten deposits. Geochem. Int. 49 (10), 1002–1021.
  12. Наумов В.Б, Дорофеева В.А., Миронова О.Ф. (2014) Физико-химические параметры формирования гидротермальных месторождений по данным исследований флюидных включений. II. Месторождения золота, серебра, свинца и цинка. Геохимия. (6), 483–506.
  13. Naumov V.B., Dorofeeva V.A., Mironova O.F. (2014) Physicochemical parameters of hydrothermal mineral deposits: Evidence from fluid inclusions. II. Gold, silver, lead, and zink deposits. Geochem. Int. 52 (6), 433–455.
  14. Наумов В.Б., Дорофеева В.А., Миронова О.Ф. (2015) Физико-химические параметры формирования гидротермальных месторождений по данным исследований флюидных включений. III. Месторождения урана. Геохимия. (2), 123–143.
  15. Naumov V.B., Dorofeeva V.A., Mironova O.F. (2015) Physicochemical parameters of hydrothermal deposits: Evidence from fluid inclusions. III. Uranium deposits. Geochem. Int. 53 (2), 113–132.
  16. Наумов В.Б., Дорофеева В.А., Миронова О.Ф. (2017) Физико-химические параметры формирования гидротермальных месторождений по данным исследований флюидных включений. IV. Месторождения меди и молибдена. Геохимия. (8), 715–729.
  17. Naumov V.B., Dorofeeva V.A., Mironova O.F. (2017) Physicochemical parameters of the origin of hydrothermal mineral deposits: Evidence from fluid inclusions. IV. Copper and molybdenum deposits. Geochem. Int. 55 (8), 711–725.
  18. Наумов В.Б., Дорофеева В.А., Миронова О.Ф. (2018) Физико-химические параметры формирования гидротермальных месторождений по данным исследований флюидных включений. V. Месторождения сурьмы, мышьяка и ртути. Геохимия. (9), 869–882.
  19. Naumov V.B., Dorofeeva V.A., Mironova O.F. (2018) Physicochemical parameters of the origin of hydrothermal mineral deposits: Evidence from fluid inclusions. V. Antimony, arsenic, and mercury deposits. Geochem. Int. 56 (9), 901–914.
  20. Наумов В.Б, Дорофеева В.А., Миронова О.Ф. (2020) Физико-химические параметры формирования гидротермальных месторождений по данным исследований флюидных включений. VI. Месторождения флюорита и барита. Геохимия. (12), 1186–1197.
  21. Naumov V.B., Dorofeeva V.A., Mironova O.F. (2020) Physicochemical parameters of the origin of hydrothermal mineral deposits: Evidence from fluid inclusions. VI. Fluorite and barite deposits. Geochem. Int. 58 (12), 1331–1342.
  22. Прокофьев В.Ю., Наумов В.Б., Миронова О.Ф. (2017) Физико-химические параметры и геохимические особенности флюидов докембрийских золоторудных месторождений. Геохимия. (12), 1069–1087.
  23. Prokofiev V.Yu., Naumov V.B., Mironova O.F. (2017) Physicochemical parameters and geochemical features of fluids of Precambrian gold deposits. Geochem. Int. 55 (12), 1047–1065.
  24. Прокофьев В.Ю., Наумов В.Б., Миронова О.Ф. (2018) Физико-химические параметры и геохимические особенности флюидов палеозойских золоторудных месторождений. Геохимия. (12), 1155–1171.
  25. Prokofiev V.Yu., Naumov V.B., Mironova O.F. (2018) Physicochemical parameters and geochemical features of fluids of Paleozoic gold deposits. Geochem. Int. 56 (12), 1156–1171.
  26. Прокофьев В.Ю., Наумов В.Б., Миронова О.Ф. (2020) Физико-химические параметры и геохимические особенности флюидов мезозойских золоторудных месторождений. Геохимия. 65 (2), 123–144.
  27. Prokofiev V.Yu., Naumov V.B., Mironova O.F. (2020) Physicochemical parameters and geochemical features of fluids at Mesozoic gold deposits. Geochem. Int. 58 (2), 128–150.
  28. Прокофьев В.Ю., Наумов В.Б. , Миронова О.Ф. (2022) Физико-химические параметры и геохимические особенности флюидов кайнозойских золоторудных месторождений. Геохимия. 67 (8), 717–740.
  29. Prokofiev V.Yu., Naumov V.B., Mironova O.F. (2022) Physicochemical parameters and geochemical features of fluids at Cenozoic gold deposits. Geochem. Int. 60 (8), 724–747.
  30. Прокофьев В.Ю., Наумов В.Б. , Миронова О.Ф., Соколова Н.Т. (1990) Исследование флюидных включений с сероводородом высокой плотности. Геохимия. (7), 948–953.
  31. Prokofiev V.Yu., Naumov V.B., Mironova O.F., Sokolova N.T. (1990) Fluid inclusions containing high-density H2S. Geochem. Int. 28 (2), 32–37.
  32. Рундквист Д.В. (1997) Фактор времени при формировании гидротермальных рудных месторождений: периоды, эпохи, этапы и стадии рудообразования. Геология рудных месорождений. 39 (1), 11−24.
  33. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. (2002) Развитие Земли. М., Изд-во МГУ, 560 с.
  34. Beny C., Guilhaumou N., Touray J.-C. (1982) Native-sulphur-bearing fluid inclusions in the CO2 — H2S- H2O- S system — Microthermometry and Raman microprobe (MOLE) analyses. Thermochemical interpretations. Chem. Geol. 37 (1/2), 113–127.
  35. Bodnar R.J., Lecumberri-Sanchez P., Moncada D., Steele-Maclnnes P. (2014) Fluid inclusions in hydrothermal ore deposits. Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. Treatise on Geochemistry, 2nd ed.; Elsevier: Amsterdam, 119–142.
  36. Derome D., Cathelineau M., Lhomme T., Cuney M. (2003) Fluid inclusion evidence of the defferential migration of H2 and O2 in the mcarthur River unconformity-type uranium deposit (Saskatchewan, Canada). Possible role on post-ore modifications of the host rocks. J. Geochem. Explor. 78–79, 525–530.
  37. Dhamelincourt P., Beny J.-M., Dubessy J., Poty B. (1979) Analyse d’inclusions fluides a la microsonde MOLE a effet Raman. Bull. Mineral. 102 (5–6), 500–610.
  38. Dubessy J., Poty B., Ramboz C. (1989) Advances in COHNS fluid geochemistry based on micro-Raman spectrometric analysis of fluid inclusions. Eur. J. Miner. 1 (4), 517–534.
  39. Dubessy J., Guilhaumou N., Mullis J., Pagel M. (1984) Reconnaissance par microspectrometrie Raman, dans les inclusions fluides, de H2S et SO2 solides a domaine de fusion comparable. Bull. Mineral. 107 (2), 189–192.
  40. Dubessy J., Pagel M., Beny J.-M., Christensen H., Hickel B., Kosztolanyi C., Poty B. (1988) Radiolysis evidenced by H2-O2 and H2-bearing fluid inclusions in three uranium deposits. Geochim. Cosmochim. Acta 52 (5), 1155–1167.
  41. Eglinger A., Ferraina C., Tarantola A., Andre-Mayer A.-S., Vanderhaeghe O., Boiron M.-C., Dubessy J., Richard A., Brouand M. (2014) Hypersaline fluids generated by high-grade metamorphism of evaporites: fluid inclusion study of uranium occurrences in the Western Zambian Copperbelt. Contrib. Miner. Petrol. 167, 1–28.
  42. Fu M., Kwak T.A.P., Mernagh T.P. (1993) Fluid inclusion studies of zoning in the Dachang tin-polymetallic ore field, People’s Republic of China. Econ. Geol. 88 (2), 283–300.
  43. Guilhaumou N. (1982) Accurate analysis of fluid inclusions by laser molecular microprobe (MOLE) and by microthermometry. Travaux Lab. Geol., Ecole Normale Superieure. 14, 1–68.
  44. Konnerup-Madsen J., Dubessy J., Rose-Hansen J. (1985) Combined Raman microprobe spectrometry and microthermometry of fluid inclusions in minerals from igneous rocks of the Cardar province (south Greenland). Lithos. 18 (4), 271–280.
  45. Lyons T.W., Reinhard C.T., Planavsky N.J. (2014) The rise of oxygen in Earth’s early ocean and atmosphere. Nature. 506, 307–315.
  46. Norman D.I., Landis G.P., Sawkins F.J. (1976) H2S and SO2 detected in fluid inclusions. Geol. Soc. Amer., Abstr. 8 (6), 1032.
  47. Prokofiev V. Yu., Naumov V.B. (2020) Physicochemical parameters and geochemical features of ore-forming fluids for orogenic gold deposits throughout geological time. Minerals. 10 (1), 1–38.
  48. Rosasco G.J., Roedder E. (1976) Application of a new laser-excited Raman spectrometer to nondestructive analysis of sulfate in individual phases in fluid inclusions in minerals. 25th Int. Geol. Cong. Abstrs. 3, Canberra, 812–813.
  49. Rosasco G.J., Roedder E., Simmons J.H. (1976) Laser-excited Roman spectroscopy for nondestructive partial analysis of individual phases in fluid inclusions in minerals. Science. 190 (4214), 557–560.
  50. Shaparenko E., Gibsher N., Tomilenko A., Sazonov A., Bul’bak T., Ryabukha M., Khomenko M., Silyanov S., Nekrasova N., Petrova M. (2021) Ore-bearing fluids of the Blagodatnoye gold deposit (Yenisei Ridge, Russia): Results of fluid inclusion and isotopic analyses. Minerals. 11, 1090.
  51. Shaparenko E., Gibsher N., Khomenko M., Tomilenko A., Sazonov A., Bul’bak T., Silyanov S., Petrova M., Ryabukha M. (2023) Parameters for the formation of the Dobroe gold deposit (Yenisei Ridge, Russia): Evidence from fluid inclusions and S-C isotopes. Minerals. 13, 11.
  52. Takenouchi S. (1991) Fluid inclusion gas composition of some mineral deposits and a geothermal area. J. Geochem. Explor. 42, 107–132.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».