Гидротермальные месторождения

ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ (от греч. hydor — вода и therme — тепло * а. hydrothermal deposits; н. hydrothermale Lagerstatten; ф. gisements hydrothermaux; и. yacimientos hidrotermales) — залежи полезных ископаемых, образующихся из осадков циркулирующих в недрах Земли горячих водных (гидротермальных) растворов.

Источниками гидротермальных растворов могут быть: магматические воды, отделяющиеся в недрах Земли из магматических расплавов в процессе их застывания и формирования изверженных пород; метаморфическая вода, высвобождающаяся в глубоких зонах земной коры из водосодержащих минералов при их перекристаллизации; захороненная вода в порах морских осадочных пород, приходящая в движение вследствие смещений в земной коре или под воздействием внутриземного тепла; метеорная вода, проникающая по водопроницаемым пластам в глубины Земли. Минеральное вещество, находящееся в растворе, при отложении которого формируются гидротермальные месторождения, может быть выделено остывающей магмой или мобилизовано из пород, сквозь которые фильтруются подземные воды. Образование гидротермальных месторождений охватывает длительный промежуток времени (от сотен тысяч до десятков миллионов лет), распадающийся на последовательные этапы и стадии.

Гидротермальные месторождения формировались в широком интервале от поверхности Земли до глубины свыше 10 км; оптимальные условия для их образования определяются глубиной от нескольких сотен метров до 5 км. Начальная температура этого процесса могла соответствовать 700-600°С и, постепенно снижаясь, достигать 50-25°С; наиболее обильное гидротермальное рудообразование происходит в интервале 400-100°С. На раннем этапе вода существовала как пар, который при постепенном охлаждении конденсировался и переходил в жидкое состояние, образуя истинный ионный раствор комплексных соединений различных элементов, выпадающих при изменении давления, температуры, кислотно-щелочной и окислительно-восстановительных характеристик. Отложение этих элементов и их соединений могло происходить в открытых полостях и вследствие замещения пород, по которым протекали гидротермальные растворы; в первом случае возникали жильные, а во втором — метасоматические тела полезных ископаемых. Наиболее распространённые формы гидротермальных тел — жилы, штокверки, пластообразные и неправильные по очертаниям залежи. Они достигают длины нескольких километров, при ширине от нескольких сантиметров до десятков метров.

Гидротермальные тела окаймлены ореолами рассеяния составляющих их элементов (первичные ореолы рассеяния), а прилегающие к ним породы бывают гидротермально преобразованы. Среди процессов гидротермального изменения пород наиболее распространено их окварцевание, а также щелочное преобразование, приводящее при привносе калия к развитию мусковита, серицита и глинистых минералов, а под воздействием натрия — к образованию альбита. По составу преобладающей части ценных минералов выделяются следующие главнейшие типы гидротермальных руд: сульфидные, формирующие месторождения руд меди, цинка, свинца, молибдена, висмута, никеля, кобальта и др. (см. Сульфидные руды); окисные, типичные для месторождений руд железа, вольфрама, тантала, ниобия, олова, урана; карбонатные, свойственные некоторым месторождениям руд железа и марганца; самородные, известные для золота и серебра; силикатные, создающие месторождения неметаллических полезных ископаемых (асбест, слюды) и некоторых месторождений руд редких металлов (бериллий, литий, торий, редкоземельные элементы).

Гидротермальные руды отличаются большим количеством входящих в их состав минералов. Обычно они неравномерно распределены в контурах рудных тел, образуя чередующиеся зоны повышенной и пониженной их концентрации, определяющие первичную минеральную и геохимическую зональность гидротермальных месторождений. Существуют несколько вариантов генетической классификации гидротермальных месторождений. По глубине и температуре образования гидротермальных месторождений принято разделять на гипотермальные, мезотермальные и эпитермальные (американский геолог В. Линдгрен, 1907). По другим классификациям выделяют гидротермальные месторождения плутоногенные, вулканогенные и амагматогенные (В. И. Смирнов). Гидротермальные месторождения особенно существенны для добычи руд цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов. Гидротермальные месторождения, кроме того, служат источником добычи асбеста, магнезита, флюорита, барита, горного хрусталя, исландского шпата, графита и некоторых драгоценных камней (турмалина, топаза, берилла).