ИСТИНА

Возможность водных флюидов переносить значительные количества металлов была отмечена еще в середине прошлого столетия, и с тех пор накоплено много данных о растворимости минералов, формах нахождения различных химических элементов и их распределении между флюидными фазами. Эти исследования касаются флюидов с плотностью >0.1 г/см3, а роль малоплотных флюидов (<0.1 г/см3) игнорировалась. Однако недавние исследования флюидных включений в кварце показали, что пар способен переносить значительные количества «нелетучих» элементов (Cu, Au, B, Sb и др.). Имеющиеся термодинамические данные предсказывают концентрации основных элементов в паровой фазе в несколько раз ниже наблюдаемых в природе. Одной из причин может быть присутствие в реальных системах частиц, термодинамика которых не известна. Так, гидроксиды Si, B, As и B крайне стабильны при P-T-параметрах вулканических флюидов, но эти формы переноса зачастую не учитывались в расчетах. Стабильность нейтральных гидроксидных форм других элементов остается неизученной и требует проведения систематических экспериментальных исследований. Растворимость Sb и Bi в газовой фазе и константы распределения вода-пар были определены экспериментально при температуре 320360°C и давлении насыщенного водяного пара. Опыты проводились в титановом автоклаве с дополнительной внутренней ампулой для отбора газовой фазы in situ. Концентрации исследуемых элементов определялись методом масс-спектрометрии с индуктивно связной плазмой. Полученные данные согласуются с плотностной моделью распределения компонентов. Константы распределения Sb согласуются с XAFS-измерениями, log KD изменяется в диапазоне от 3.5 до 2.5 при 330-360oC. Для Bi данные по распределению получены впервые, log KD изменяется в диапазоне от 4.5 до 3.3 в том же интервале температуры. Новые результаты позволяют интерпретировать состав вулканических газов и современных термальных систем.