В кальдере вулкана

До глубины 0,2 м поровые растворы характеризуются ж низкой общей минерализацией и концентрацией основных (ионов: Na и Сl. Отношение натрия к калию самое низкое для изученного разреза. В растворах отмечается самая высокая концентрация магния; гидротермальная глина в этой зоне не содержит магния (каолинит + галлуавит). Из сульфидов развиты аурипигмент и пирит.

На глубине 0,5 м pH порового раствора уже равен 6,63; Eh +215 мв. Вместо аурипигмента здесь образуется реальгар и антимонит. Концентрация магния в растворе остается еще значительной, однако отношение кальция к магнию повышается. Это зона перехода каолинит-галлуантовой ассоциации к монтмориллонитовой. Глубже по всему разрезу возрастает минерализация поровых растворов, отмечается преобладание натрия над калием и кальция — над магнием. Уменьшение в поровом растворе концентрации магния соответствует увеличению с глубиной новообразованного магнезиального монтмориллонита.

Уже на глубине 1,25 м, где монтмориллонит становится ведущим гидротермальным минералом, концентрация магния в поровом растворе резко снижается. На глубине,2 м поровый раствор имеет повышенную концентрацию сульфат-иона и высокую общую минерализацию. Отношения натрия к калию и кальция к магнию высокие. Раствор имеет реакцию, близкую к нейтральной (pH 6,4) и (Eh +170 мв). В этой обстановке наряду с монтмориллонитом образуется и цеолит (клиноптилолит).

Высокое содержание сульфат-иона в поровых растворах с глубины 0,5–4,2 м свидетельствует, по-видимому, об уровне проникновения зоны аэрации и об интенсивно идущих здесь процессах окисления сульфидов железа. Во сяком случае, именно на этом интервале в керне скважин отмечено две генерации пирита: мелкозернистый латунно желтый и тонкодисперсный черного цвета.

Концентрация мышьяка и сурьмы в поровом растворе рудной залежи и по всему изученному разрезу более низкая (соответственно 0,1–1,0 и 0,008 мг/л), чем в свободных перегретых хлоридно-натриевых водах (соответственно 5–7 мг/л и 0,024 мг/л). Понижение в поровых растворах концентрации мышьяка, сурьмы, а также магния свидетельствует, по-видимому, об установившемся равновесии поровый раствор — глинистые минералы — сульфиды мышьяка и сурьмы, а также о существенном различии в физико-химической обстановке в зоне передвижения и отложения минеральных компонентов.

РУДА, ОБРАЗУЮЩАЯСЯ НА ГЛАЗАХ

В 1968 г. сотрудниками Института вулканологии ДВНЦ ЛИ СССР на У зоне была открыта рудная залежь сложного мышьяково-сурьмяно-ртутного состава. Близкие к этому типу оруденения месторождения имеются у нас на Кавказе, в Средней Азии, на северо-востоке Сибири. Но то древние месторождения, возраст которых обычно превышает миллион лет. А на Узоне рудная залежь находится в стадии формирования. Более того, рудные минералы образуются, можно сказать, на глазах исследователя.

Как уже говорилось выше, для растворов, поступающих на поверхность в кальдере Узона, весьма характерна довольно высокая концентрация мышьяка, сурьмы, ртути, серы. На глубине в щелочных растворах и при высокой температуре они находятся в растворенном состоянии. Но поднимаясь к поверхности, глубинные растворы встречают на своем пути грунтовые воды. Происходит довольно резкое изменение многих параметров растворов: температуры, давления, кислотности-щелочности и т. д. Все это приводит к нарушению химического равновесия элементов в растворе — начинается распад одних соединений и образование других, более устойчивых. Этими соединениями являются на Узоне сульфиды мышьяка — золотисто-желтый аурипигмент и оранжево-красный реальгар, сульфид сурьмы — антимонит, сульфиды ртути — красная киноварь и темный метациннабарит, сульфиды железа — латунно-желтый пирит и почковидный черный марказит и др. Эти минералы были обнаружены непосредственно на стенках грифонов и источников, выходящих на Центральном участке. Интересно, что и раньше исследователи Узона видели желтый осадок в некоторых грифонах с горячей водой. Но, зная, что в таких условиях на всех других термальных полях отлагается самородная сера, они и этот осадок квалифицировали как серу. Понадобились большая внимательность и минералогическая сметливость, чтобы не пройти мимо уникальных отложений аурипигмента.