ЧИСЛОВЕ МОДЕЛЮВАННЯ РОЗЧИННОСТІ МЕТАМОРФІЧНИХ МІНЕРАЛІВ У ГІДРОТЕРМАЛЬНИХ РОЗЧИНАХ ЗА 400–800°С, 1–5 КБАР ТА РІЗНОЇ КИСЛОТНОСТІ ФЛЮЇДІВ

Анотація

Розглянуто характер розчинення у рідкому флюїді 56 звичайних мінералів мета-
морфічних порід залежно від РТ-умов і складу флюїдів. Виконано комп’ютерне
моделювання рівноваги мінерал–флюїд. Обчислення виконані як для чистої води,
так і для розчинів, що містять кислоту (HCl) і луг (NaOH). Виділено сім головних
типів діаграм розчинності залежно від особливостей поведінки мінералів у кислих і
лужних розчинах. Для більшості мінералів, за винятком кварцу, мікрокліну, альбіту
й жадеїту, розчинність визначена, голово, кислотністю флюїдів (pН), менше – РТ-
умовами.
Аналіз розчинності мінералів дав змогу схарактеризувати рухливість елемента
залежно від кислотності флюїдів. Наймобільніші елементи – Si, K і Na, незалежно
від кислотності флюїдів. Са і Mg найрухливіші в кислих розчинах, тоді як Fe 2+
мобільне й у кислих, і в лужних розчинах. Al – слабко рухливий елемент і перено-
ситься, переважно, у лужних або сильно кислих розчинах. Найбільш нерухомим є
Fe 3+ , тобто залізо переноситься, головно, у вигляді Fe 2+ . Тому зміна кислотності
флюїдів приводить до розчинення одних компонентів і осадження інших. Мінерали
різних типів можуть бути індикаторами кислотності флюїдів під час метасоматозу.
Завдяки високій розчинності кварцу більшість метаморфічних флюїдів повинна
бути насичена SiО 2 . Вони також повинні містити значну кількість лугів. Падіння
тиску й температури може приводити до виникнення пересичених кварц-лужних
флюїдів, які метасоматично змінюють вмісні породи. Розчинність Fe-, Mg- і Са-
вмісних мінералів нижча в лужних флюїдах, порівняно з кислими. Отже, тільки
первинно кислі флюїди можуть продукувати розчини, збагачені цими елементами,
під час їхнього вилуговування із вмісних метаморфічних порід. Флюїди, збагачені
тільки залізом, спочатку могли бути і кислими, і лужними.
Ключові слова: розчинність мінералів, флюїд, метаморфізм, термодинамічне
моделювання, кислотність флюїдів, рухливість елемента.