Гидротермальные месторождения
Гидротерма́льные месторожде́ния (от гидротермы), месторождения, формирующиеся путём отложения минералов из горячих минерализованных растворов, циркулирующих в земной коре (гидротерм); одна из главнейших групп эндогенных месторождений. Связаны с кислым и средним интрузивным магматизмом и вулканизмом различного типа.
Отложение минерального вещества из гидротермальных растворов происходит при понижении температуры и давления, при химическом взаимодействии растворов с вмещающими горными породами или растворами иного состава. Минеральные массы откладываются в пустотах горных пород или метасоматически замещают последние. Рудные тела гидротермальных месторождений в большинстве случаев контролируются трещинными структурами и имеют преимущественно штоко- или жилообразную, иногда очень сложную форму с раздувами и пережимами, резкими изгибами, апофизами и т. д. Из руд месторождений этого типа добывают Au, Ag, Cu, Pb, Zn, Mo, Sn, W, Be, Bi, U и другие металлы, а также барит, самородную серу, горный хрусталь, исландский шпат и др.
Гидротермальные месторождения подразделяются на плутоногенные, вулканогенные и вулканогенно-осадочные.
Плутоногенные месторождения
Формируются в широком диапазоне геологических и термодинамических условий. Основная их масса относится к жильным и штокверковым образованиям, но на ряде месторождений широко развиты и метасоматические руды сложной морфологии. Общепринятой классификации этих месторождений пока не разработано. Условно их разделяют на 3 класса: высоко-, средне- и низкотемпературные.
Высокотемпературные месторождения формировались преимущественно на глубинах 1,5–5 км при температурах 350–500 °С. Среди месторождений этого класса наиболее важные в экономическом отношении и детально изученные медно-молибден-порфировые месторождения, объединяющие 2 рудные формации – кварц-молибденовую и кварц-халькопиритовую (например, месторождения Чукикамата, Браден, Чили; Коунрадское, Казахстан). Из порфировых месторождений получают свыше ½ мировой добычи руд меди и подавляющее количество молибдена. Месторождения образованы (преимущественно в кайнозое) гидротермальными системами, генетически и пространственно связанными с монцонитовыми, диоритовыми и гранитными плутоническими комплексами.
Среднетемпературные месторождения формировались при температурах 200–350 °С на глубинах 300–1500 м. Представлены в основном жильными рудными телами, в минеральном составе которых помимо кварца основными компонентами являются сульфиды и сульфосоли. Месторождения связаны с 4 группами рудных формаций: полиметаллической (например, месторождение Садонское, Россия), сурьмяно-мышьяковой (Бу-Аззер, Марокко), редкометалльной (Омсукчанское, Россия) и ураноносной (Шинколобве, Демократическая Республика Конго).
Низкотемпературные месторождения связаны с рудными формациями, образовавшимися при температурах 50–200 °С и глубине менее 1 км. Эта группа наиболее спорная по генезису. Особенно большие разногласия существуют по вопросам характера связи этих месторождений с магматическими процессами. Часть исследователей их образование считает гидротермально-метаморфогенным, другая – осадочным или инфильтрационным. К этому классу относят месторождения: сурьмяно-ртутные в джаспироидах (Хайдарканское, Киргизия), стратиформные золоторудные (Карлин, США), сидеритовые (Эрцберг, Австрия), родохрозит-родонитовые (Бьютт, США), магнезитовые (Саткинское, Россия), баритовые и витеритовые (Салаирское, Россия), битумно-урановые (месторождения района Грантс, США).
Вулканогенные месторождения
Их образование связано с гидротермальной деятельностью в районах проявления вулканизма. Оруденение охватывает диапазон глубин от десятков до сотен метров. Температура рудообразования (на глубине) 600–500 °C, по мере приближения к поверхности понижается до 200–100 °C. Рудные тела имеют форму жил, труб, изометричных штокверков и приурочены к жерловым и периферическим частям вулканов, где концентрируются в конических, кольцевых, радиальных и трубчатых разрывных структурах. Вмещающие вулканиты подвергались воздействию хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатных растворов, образовавших околорудные зоны адуляризации, алунитизации, хлоритизации, каолинитизации, окварцевания и пропилитизации.
С ультраосновным (коматиитовым) вулканизмом ассоциируют ликвационные медно-никелевые месторождения, развитые в архейских зеленокаменных поясах (Камбалда, Австралия; Манитоба, Канада, и др.). С андезитодацитовым типом вулканизма связаны рудные объекты двух групп формаций – золото-серебряной (золото-серебряной с полиметаллами – Агатовское, Россия; Крипл-Крик, Комсток-Лоуд, США; золото-серебряной с теллуридами и селенидами – Агинское, Россия; Сейгоси, Япония; серебро-аконтитовой – Дукатское, Россия; золото-сульфоантимонитовой – Карамкен, Россия) и олово-вольфрамовой (Льяльягуа, Потоси, Оруро, Боливия). С кислым, средним и основным (трапповым) типами вулканизма связано образование месторождений флюорит-бертрандита (Томас, США), киновари (Вышково, Украина), самородной меди (озеро Верхнее, США), алунита (Загликское, Азербайджан), исландского шпата (Тунгусское, Россия), самородной серы (Новое, Курильские о-ва, Россия).
Вулканогенно-осадочные месторождения
Возникают в результате химического взаимодействия продуктов подводного вулканизма (лав, пирокластического материала, вулканических газов) с морской водой, выноса и осаждения рудных компонентов совместно с морскими осадками. Рудные тела залегают в виде пластов и желваков.
Вулканогенно-осадочные месторождения связаны с основным и кислым вулканизмом и формировались в придонной части рифтов морских бассейнов начиная с позднего архея. Базальтовый вулканизм – один из первоначальных факторов образования значительной части месторождений докембрийских железистых кварцитов (железорудный бассейн Минас-Жерайс, Бразилия; Курская магнитная аномалия, Россия). С дифференцированной в разной степени субмаринной базальтовой формацией ассоциируют колчеданные медно-свинцово-цинковые месторождения (Бурибайское, Гайское, Россия; Куроко, Япония). Проявления риолит-базальтового, трахибазальт-трахириолитового вулканизма одновременно с накоплением чёрных сланцев и карбонатных отложений формировали свинцово–цинковые (Холоднинское, Горевское, Россия; Мак-Артур-Ривер, Австралия) и комплексные железные, марганцевые и свинцово-цинково-баритовые месторождения (Ушкатын-III, Казахстан). Современными аналогами подобных месторождений являются металлоносные осадки рифтовой зоны Красного моря (Атлантис-II и др.). Ряд исследователей к этой группе месторождений относят также и скопления желваковых руд железа и марганца с примесями кобальта, никеля, молибдена, платины и других ценных металлов (железомарганцевые конкреции) на дне океанов.