Гідротермальних називаються родовища, утворені газово-рідкими рудоносними розчинами, магматичного або іншого походження. Джерелами рудоносних гідротермальних розчинів, крім магматичних вогнищ, можуть бути морські або підземні води, які потрапляють в магматичні камери або нагріваються поблизу них і збагачуються металами та іншими компонентами. Подібні розчини можуть виникати також в глибинних зонах земної кори при метаморфизме.
Промислову значимість родовищ цього генетичного типу важко переоцінити. До нього відносяться родовища більшості металів (Мо, W, Sn, Cu, U, Au, Ag, Pb, Zn, Hg, Sb, As і ін.) І деяких неметалічних корисних копалин (тальк, азбест, магнезит, флюорит), що буде показано нижче при розгляді підтипів гідротермальних родовищ.
Геологічні особливості і умови освіти. Розглянуті родовища утворюються в усіх геотектонических областях, але найбільш часто в складчастих поясах, на щитах платформ. Геодинамічні обстановки їх формування: зони спрединга в серединно-океанічних хребтах, зони субдукції, внутріплітнимі зони активізації.
Родовища пов'язані з магмою різного складу, однак, найбільша їх кількість має парагенетичну зв'язок з магматичними комплексами кислого, середнього і лужного складу (граніти, діорити, гранодіорити, сиеніти, ріоліти, андезити). Гідротермальні родовища часто поділяють на плутоногенний. пов'язані з інтрузивним магматизмом, і вулканогенні. утворені з вулканічних вогнищ. Однак, у багатьох випадках такий розподіл є досить умовним, тому що розглядаються родовища часто парагенетичних пов'язані з вулкана-плутоніческімі і гіпабіссальних комплексами, що ускладнює їх поділ на дві зазначені групи.
Глибини освіти гідротермальних родовищ коливаються від 0,2 до 5 км. Виділяються глибинні, середньоглибинні і малоглубінних (пріповерхносние) родовища.
Для багатьох гідротермальних родовищ характерна зональність. Вона проявляється в закономірний розподіл мінеральних асоціацій щодо геологічних елементів рудного поля, таких як розривні порушення або інтрузивні тіла. Крім того, зональність може бути обумовлена стадийностью надходження рудоносних розчинів, послідовно виділяються з вогнища. Як правило, більш високотемпературні асоціації (кварц-турмалінова) знаходяться поблизу інтрузивних тіл, а середньотемпературні (кварц-сульфідна, галеніт-сфалерітовая і ін.) І низькотемпературні (кварц-антімонітовая і ін.) Відкладаються на видаленні від таких інтрузівов.
Тектонічні процеси і утворені ними структурні форми є найважливішими факторами формування і будови гідротермальних родовищ. Зміна процесів стиснення і розтягування визначає переміщення рудоносних розчинів і відкладення мінералів. Форми рудних тіл залежать від форм і будови складок і розломів. Бувають вміщують породи, тобто вміщає означає що містить в собі. Тут більше підійшов би інший термін. Може бути переробити так, як один із способів (якщо сенс в тому, що рудні тіла укладені в складки): Форми рудних тіл залежать від форм і будови складок (і т.д.), в які вони утворені) їх складок, розломів і магматичних тіл. Процес рудоотложенія відбувається найінтенсивніше в хімічно активних товщах, наприклад, в вапняках, пісковиках з карбонатним цементом. Крім того, геохимическим бар'єром для рудних мінералів є органічна речовина, що знаходиться в породах, сірка, залізо та інші компоненти.
Сукупність структурних елементів, що визначають залягання і будову рудних об'єктів, називається структурою рудного підлогу.
Виділяються три групи структур рудних полів: плікатівние (складчасті), диз'юнктивні (розривні) і ін'єкційних (обумовлені ендогенних структурами); вони поділяються на ряд типів і підтипів.
Форми рудних тіл. визначаються зазначеними вище причинами, характеризуються великою різноманітністю (для пристойності варто поставити двокрапку і вказати пару прикладів, наступне пропозиція не втамовує бажання отримати відповідь на питання «А які саме форми?». Широко поширені прості і складні жили і жильні зони, штокверки, обумовлені розломами і тріщинами.
Модель формування та розвитку гідротермальної системи включає області джерела (збору), транспортування (скидання) і розвантаження (відкладення) гідротермальних розчинів (рис. 18).
У сприятливих за складом породах або на контактах товщ утворюються великі пластові і пластообразниє поклади. Зустрічаються рудні лінзи, гнізда, а також стовбуваті тіла, що локалізуються на перетинах розломів або в різних вулканічних будівлях. Характерною особливістю гідротермальних рудних тіл є часто зустрічається нерівномірний розподіл корисних компонентів. Збагачені ними ділянки або ділянки рудних тіл зі збільшеною потужністю називаються рудними стовпами. Вони можуть утворитися на перетинах розломами сприятливих порід або в розломних вузлах (перетинах, розгалуженнях, вигинах розривів).
За залягання відносно горизонту розрізняють горизонтальні, полого- і крутопадающие, вертикальні рудні тіла. За характером залягання під вміщають товщах виділяються приголосні, січні та згідно-січні тіла. Останні контролюються сприятливими за складом товщами порід, які перетинаються рудовмещающіх розломами. В цьому випадку стовбурові жили, що залягають в розломі, супроводжуються відходять від них горизонтальними або похилими пластовими тілами.
Мінеральний состав.В матеріальному складі гідротермальних родовищ чітко виділяються рудна і жильна мінералізація і околорудних зміни порід, що вміщають. До рудної мінералізації відносяться мінерали рудного тіла, які є корисними копалинами даного об'єкта, наприклад, галеніт і сфалерит полиметаллического родовища. Жильна мінералізація включає мінерали «заповнення» рудного тіла, наприклад, кварц і кальцит поліметалічних жив. Околорудних зміни представлені, як правило, мінералами, утвореними у процесі формування рудних тіл в бічних породах, наприклад, зерна кварцу, кальциту, слюди і рудних мінералів (піриту та ін.). Потужність зон околорудних-змінених порід становить від декількох сантиметрів до десятків, а в окремих випадках і сотень метрів.
Рудні мінерали утворюють парагенезиси. тобто асоціації мінералів, відкладаються з розчинів в певних інтервалах температур і тиску. Ще В. Ліндгрен на початку минулого століття виділив ряд парагенетических мінеральних асоціацій: 1-касситерит, вольфрамит, шеелит, молибденит; 2-пирротин, пентландит, халькопірит, вісмутін; 3-сфалерит, галеніт, халькозин, самородні срібло, вісмут, золото; 4-антимоніт, кіновар та ін. Як правило, оксиди кристалізуються в першу чергу, потім сульфіди і арсеніди Fe, Ni, Co, сульфіди Pb, Zn, Ag, сульфіди Sb, Hg.
Фізико-хімічні умови і процеси утворення родовищ. Гідротермальні розчини, які переносять і відкладають рудні компоненти, містять в своєму складі H2 O, SiO2. CO2. SO4. O2. H2. HCl, F, H2 S, CH4. метали і деякі інші компоненти. Вивчення газово-рідких включень в рудах показало, що розчини бувають углисто-карбонатними, сірчистими, хлоридними і ін. Кислотність їх змінюється в процесі рудоутворення зазвичай від кислих до лужних. Помірно-кислі розчини калієвої спеціалізації виробляють березитизации, серіцітізацію, калішпатізацію порід, хлоридно-борнокіслие розчини утворюють кварц-турмалінові метасоматіти.
Температура рудоносних розчинів коливається від 700 до 25 # 730; С; найбільш продуктивний інтервал 400-100 # 730; С. Заміри температури газових струменів на Алясці, Камчатці і в інших районах дають значення 645-50 # 730; С. Таким чином, процес гидротермального рудоутворення відбувається в аномальному тепловому полі. Передбачається, що спочатку рудоносний розчин виділяється у вигляді газу, потім конденсується в рідину. Низькотемпературні (до 200 # 730; С) розчини мінералізовані слабо (до 10% мінеральної речовини); середньотемпературні (200-350 # 730; С) містять до 25%, а високотемпературні (понад 350 # 730; С) можуть містити до 50-70% мінеральної речовини. Для освіти середнього родовища треба 8 10 кДж теплової енергії.
Тиск рудоносних розчинів повинно бути більше літостатіческого і залежить від глибин освіти родовищ. Воно коливається в межах 10-500 МПа; найбільш продуктивний інтервал 100-200 МПа.
Форми знаходження і способи перенесення металів вивчені ще недостатньо. Передбачається, що це можуть бути справжні (іонно-молекулярні) або колоїдні розчини. Останні здатні насичуватися сульфідами найбільш інтенсивно, хоча є менш рухливими. Найбільш ймовірно, що на великих глибинах ці розчини є істинними, а ближче до поверхні - колоїдними. Вони стають колоїдними в процесі рудоотложенія при пересичені розчину мінеральною речовиною. Найбільш висока розчинність металів встановлена в комплексних з'єднаннях (наприклад, тіосульфат).
Шляхами руху розчинів є порожнечі різного походження: розривні порушення (розломи, тріщини), пори гірських порід. Головними причинами цього руху є тиск парообразующей фази і тектонічні зрушення, шкребки розчини в порожнині. Крім того, як вважали в минулому столітті В. Ліндгрен, Г.Л. Поспєлов та ін. Дослідники, в певних умовах (великі тиску, висока хімічна активність, перехід з газоподібного стану в рідке) розчини здатні «самі прокладати собі шлях». Встановлено, що вони проникають на сотні метрів від підвідних розломів. Важливу роль при цьому відіграють процеси інфільтрації і дифузії. У приповерхневої зоні може відбуватися змішання гарячих розчинів з підземними водами, зниження їх температури, зменшення концентрації мінеральних речовин і рудоотложеніе, часто в пластах пористих гірських порід.
На відкладення мінералів з гідротермальних флюїдів впливають такі чинники: зміна температури і тиску; перехід розчину з газової фази в рідку, з істинного стану в колоїдне; хімічні реакції в розчині і реакції розчинів з вміщають породами; припинення або уповільнення руху розчинів в пластах і розломах.
Залежно від умов, що існували в області рудоутворення, відкладення мінералів з розчинів здійснюється двома способами: 1 - виконанням відкритих порожнин, 2 - метасоматичні заміщенням. У першому випадку відкладення і зростання кристалів відбуваються в зонах розломів; при цьому рудні тіла мають, як правило, чіткі межі. При метасоматозе матеріал вміщають порід заміщається новоствореними мінеральними агрегатами, і кордони рудних тіл є поступовими, нечіткими.