Паровые зоны в гидротермальных системах

плотностей сосуществующих жидкого и парового флюида. Плотности этих субстанций выравниваются ближе к критической точке.

В гидротермальных системах с паровыми зонами на границе между зонами жидкости и пара возникает геохимический барьер.

Перепад плотности флюида на на фазовой границе жидкость-пар на изотермических сечениях

Перепад плотности флюида на фазовой границе жидкость-пар на изобарических сечениях

ЖИДКОСТЬ

ПАР

Надкритический флюид

пара

Зона жидких гидротерм

ПАР

Жидкость

Повышение температуры

туфов)

R-1

K-16

K-14

K-13

разрезе скважины
К-13 Верхнего термального поля Паужетского месторождения парогидротерм

Граница паровой зоны, являющаяся геохимическим барьером, перемещается от поверхности на глубину, что связано с понижением пьезометрического уровня термальных вод (гидротерм). На этом геохимическом барьере происходит отложение растворенных в гидротермах компонентов, с чем и связаны очень большие колебания их содержаний в породе.

[1950] с незначительной экстраполяцией.

Общая тенденция такова, что растворимость SiO2 в воде падает с понижением температуры и давления

Пик растворимости наблюдается в жидкой воде вблизи зоны перехода воды в газообразное состояние.
Минимальная растворимость наблюдается в области пара.

ПАР (ГАЗ)
очень низкая растворимость SiO2

ЖИДКОСТЬ

ЗОНА ПЕРЕХОДА

(интерпретация данных Кеннеди [ 1950].

Растворимость SiO2 во флюиде в зоне пластических деформаций равна 0,2 мас.%, а при прорыве в хрупкую зону становится 0,1, т.е. уменьшается в два раза.

Предполагаемая траектория движения флюида на Р-Т диаграмме
При дальнейшем подъеме гидротермального раствора в зону пара сброс SiO2 происходит постепенно.

рифтообразования (Corti et al., 2003)

1- профиль молодой стабильной четырехслойной литосферы

σм - прочность нижней части литосферной мантии.

2 - утоненной трехслойной литосферы

3 - океанизированной утоненной литосферы.

Растяжение утонение и океанизация литосферы

Без исключения для всех эндогенных процессов важны реологические свойства коры мантии и всей Земли в целом. Для каждых конкретных геодинамических обстановок характерны свои реологические условия
РЕОЛОГИЯ (от греческого ρέος, «течение, поток» и -логия) — раздел физики изучающий деформации и текучесть вещества. Любой кристалл или агрегат кристаллов при определённых условиях может быть пластически деформирован. Пластическая деформация кристаллов реализуется посредством направленного движения в нём дислокаций и вакансий. Под действием на кристалл внешней силы в объёме кристалла появляются напряжения, которые снимаются дефектами. Если сила превышает некий порог, то происходит хрупкое разрушение объекта.

Точки на графиках и вертикальные штриховые линии показывают максимальную прочность литосферных слоев. Горизонтальные штриховые линии — их глубину от поверхности.
C - мощность коры; L- мощность литосферы.

и всей Земли в целом. Для каждых конкретных геодинамических обстановок характерны свои реологические условия
РЕОЛОГИЯ (от греческого ρέος, «течение, поток» и -логия) — раздел физики изучающий деформации и текучесть вещества. Любой кристалл или агрегат кристаллов при определённых условиях может быть пластически деформирован. Пластическая деформация кристаллов реализуется посредством направленного движения в нём дислокаций и вакансий. Под действием на кристалл внешней силы в объёме кристалла появляются напряжения, которые снимаются дефектами. Если сила превышает некий порог, то происходит хрупкое разрушение объекта.

Хрупкая кора

Пластичная кора
и мантия

В пределах хрупкой коры флюид находится в открытых на поверхность тектонических нарушениях и, чаще всего, под собственным гидростатическим давлением

В пределах пластичной коры и пластичной мантии поровый флюид находится под литостатическим давлением.

Разломы, возникающие в результате напряжений в хрупкой коре могут временно проникать в область пластических деформаций. Однако там они достаточно быстро «залечиваются».

Флюид, находящий в крупных замкнутых полостях, имеющих достаточную вертикальную протяженность, может находиться под давлением превосходящим литостатическое, что обеспечивает миграцию полостей вверх. При прорыве в область хрупких деформаций происходит декомпрессия, адиабатическое охлаждение и сброс растворенного вещества.

и всей Земли в целом. Для каждых конкретных геодинамических обстановок характерны свои реологические условия
РЕОЛОГИЯ (от греческого ρέος, «течение, поток» и -логия) — раздел физики изучающий деформации и текучесть вещества. Любой кристалл или агрегат кристаллов при определённых условиях может быть пластически деформирован. Пластическая деформация кристаллов реализуется посредством направленного движения в нём дислокаций и вакансий. Под действием на кристалл внешней силы в объёме кристалла появляются напряжения, которые снимаются дефектами. Если сила превышает некий порог, то происходит хрупкое разрушение объекта.

Хрупкая кора

Пластичная кора
и мантия

В пределах хрупкой коры флюид находится в открытых на поверхность тектонических нарушениях и, чаще всего, под собственным гидростатическим давлением

Разломы, возникающие в результате напряжений в хрупкой коре могут временно проникать в область пластических деформаций. Однако там они достаточно быстро «залечиваются».

В пределах пластичной коры и пластичной мантии поровый флюид находится под литостатическим давлением.

Флюид, находящий в крупных замкнутых полостях, имеющих достаточную вертикальную протяженность, может находиться под давлением превосходящим литостатическое, что обеспечивает миграцию полостей вверх. При прорыве в область хрупких деформаций происходит декомпрессия, адиабатическое охлаждение и сброс растворенного вещества.

Декомпрессия, адиабатическое охлаждение и сброс растворенного вещества.

деформаций Литостатическое давление флюида

Очаг

Конвекция с промыванием всего пагматического очага при его кристаллизации

Конвекция с промыванием верхней части очага при его кристаллизации

Зона хрупких деформаций Гидростатическое давление флюида

Зона пластичных деформаций Литостатическое давление флюида

Очаг

I

Конвекция гидротерм над глубинным очагом, находящимся в зоне пластичности

III

Магматогенно-гидротермальные системы областей современного вулканизма

Зона кондуктивного теплопереноса от очага и перенос вещевтва (растворов путем миграции флюидных полостей)

зону хрупкости пород резко уменьшается, что, соответственно, уменьшит и его растворяющуя способность. Произойдет мгновенный сброс растворенного минерального вещества и, вероятнеее всего, в коллоидной форме.