Восстановительные геохимические барьеры. Эти барьеры возникают в тех участках зоны гипергенеза, где окислительные условия сменяются восстановительными или, в более общей форме, где менее восстановительные резко переходят в более восстановительные. В соответствии с двумя основными классами восстановительной среды – сульфидным (сероводородным) и глеевым – устанавливаются и два класса восстановительных геохимических барьера: сульфидный (сероводородный) и глеевый. Оба класса барьеров распространены как в почвах, так и в водоносных горизонтах [2].

Сульфидный барьер. Современные термальные сероводородные барьеры формируются на дне впадин Красного моря, в других морских и океанических районах, в районах вулканизма, в зонах разлома и т. д.[1]. Сульфидный (сероводородный) барьер так же возникает в почвах и водоносных горизонтах, когда дренирующие воды встречают на пути своего движения сероводород (сероводородные воды; выделение газов, содержащих H2S; гниющее органическое вещество). При этом происходит выпадение металлов в форме нерастворимых сульфидов.

Сероводород осаждает медь из природных вод в форме различных сульфидов. Поэтому на участках встречи меденосных вод с сероводородными возникает восстановительный барьер, на котором осаждается медь и ее спутники свинец и цинк [8].

Данный механизм имел большое значение для образования сульфидных медных, свинцово-цинковых и некоторых других руд. Признаком былого проявления H2S в водоносных горизонтах служат эпигенетические сульфиды в породах, в первую очередь пирит [11]. Во впадинах Красного моря горячие металлоносные растворы разгружаются на сероводородном барьере с образованием сульфидных осадков. Последние образуют пласт черного цвета, в котором преобладает сфалерит (есть пирит и халькопирит) [1].

С восстановительным барьером связано формирование некоторых месторождений меди (тип «медистых песчаников»). Медь обладает сравнительно высокой миграционной способностью в окислительных и слабовосстановительных водах, не содержащих H2S. Поэтому сернокислый, кислый и содовый эпигенетические процессы благоприятны для миграции меди [17].

Для месторождений медистых песчаников характерно два типа концентрации меди. Первый тип связан с осаждением меди из подземных вод на участках с локальной восстановительной среды (гниющее органическое вещество). В результате создавалось множество мелких «центров восстановления», где осаждалась медь [10].

Сероводород возникает и за счет десульфуризации сульфатных вод в газонефтеносных областях. Мигрируя с подземными водами, он может обусловливать осаждение меди и других металлов в зоне контакта сероводородных вод с водами, не содержащими этого соединения и несущими повышенное количество металлов. Подобный механизм имел место при образовании некоторых сульфидных месторождений в осадочных породах [9]. Это второй тип концентрации меди в месторождениях типа медистых песчаников [10].

Согласно современным представлениям, рудовмещающие породы здесь формировались в условиях окислительной среды, но образование устойчивого, длительно существующего наложенного восстановительного барьера определило крупные размеры рудных тел, их промышленный характер [2].

В первом типе источник восстановительной среды был сингенетический (красноцветы), а во втором эпигенетический (нефть, газ, битуминозные породы). Оруденение в обоих случаях эпигенетическое [17].

В эпоху, предшествующую рудообразованию, суша характеризовалась широким распространением пород, обогащенных медью, а местами так же медных месторождений и рудопроявлений, вокруг которых формировались вторичные ореолы рассеяния. Размыв этих ореолов и переотложение соответствующего материала привело к накоплению сорбированной меди в осадках красноцветной свиты [2].

Осаждение металлов на восстановительном сероводородном барьере. Рассмотрим проявление сероводородного барьера при избытке и дефиците сероводорода.

Если содержание сероводорода в среде равно тому количеству, которое необходимо для осаждения всех металлов, присутствующих в водах (или превышает его), то в подобных условиях образуются труднорастворимые сульфиды всех металлов, т. е. Fe, Cu, Zn, Pb, Ag и т. д. Поэтому породы и руды будут полиметаллическими в широком смысле этого слова. Отсюда можно сделать два вывода: