Гидротермальные месторождения

Гидротермальные месторождения образуются при отложении минералов из суще­ственно водных или углекисло-водных растворов. Максимальные глубины формиро­вания этих месторождений составляют 4,5 — 5 км, минимальные-—отвечают поверх­ностным условиям.

Морфология месторождений различна и зависит от характера трещиноватости и по­ристости горных пород. Минералы могут заполнять открытые трещины, образуя четко очерченные жилы разного состава и различного внутреннего строения (рис. 85, а). Их так и называют — жилы заполнения (или секреционные жилы). Если гидротер­мальные растворы двигались по тончайшим трещинам, отложение минералов из них могло идти только за счет постепенной резорбции (разъедания), замещения окружа­ющих горных масс. Такое замещение называется метасоматозом, а сами жилы — метасоматическими. Обычно они не имеют резких границ и связаны постепенными переходами с вмещающими их горными породами (рис. 85, б), нередко их состав раз­личен в разных породах (рис. 86). В среднем мощность гидротермальных жил коле­блется от 0,1 — 0,2 до 3 — 4м, по простиранию они прослеживаются до 700 — 800 м, в

Рис. 85. Внутреннее строение гидротермальных жил.

а—секреционная жила обычно имеет резкие контакты с окружающими гор­ными породами, кристаллы кварца нарастают на стенки трещины и растут внутрь жилы; 6—метасоматическая жила образуется за счет постепенного разъедания и химического преобразования окружающих горных пород.

глубину —до 500 м. Жилы редко бывают одиночными, чаще всего они группируются в системы жил, сложные по характеру их взаимных пересечений.

другая форма гидротермальных минеральных месторождений—это метасоматические залежи. Они воз­никают при просачивании растворов или диффузии вещества через поро­ды и образуются за счет химических реакций между веществом горных по­род и растворами. Морфология та­ких залежей сложная, размеры раз­личные. Наиболее крупные размеры имеют медно-рудные гидротермаль­ные метасоматические залежи—в среднем 100 х 500 х 300 м.

Рис. 86. Зависимость состава метасоматиче-ских жил от окружающих горных пород.

В кварцевых жилах месторождения Бьют (США) медно-рудные минералы (черное) отла­гаются почти всегда в тех же частях жил, кото­рые залегают в граните.

Минеральный состав гидротермальных месторождений очень разнообразен, так как слишком различны источники растворов, а значит, ониг могут иметь разный химиче­ский состав, характеризоваться разными концентрациями вещества в них/ значени­ями рН и величинами их окислительно-восстановительного потенциала. В качестве примеров гидротермального минералообразования можно рассматривать автометасо-матические изменения магматических горных пород, процессы поздней перекристал­лизации пегматитов, образование скарнов

Как видно, термин в значительной мере неопределенен. Можно привести множество других примеров гидротермального по своей сущности минералообразования. Традиционно к собственно гидротермальным условно относят рудоносные жилы и метасоматические залежи, в которых главными минералами являются кварц или кальцит, реже—-доломит, сидерит, барит}флюорит, а рудными компонентами—сульфиды сидерофильных химических элементов (железа, кобальта, никеля, меди, цинка, мышьяка, молибдена, серебра, сурьмы, ртути, свинца, висмута), а также оксиды титана, железа, ниобия, олова, тантала, вольфрама, урана. Их образование связывают с деятельностью восходящих горячих водных растворов, возникающих обычно в связи с процессами остывания и затвердевания магмы. Они образуются на разных, глубинах, вот некоторые месторождения по В. И. Синякову (в км):

Вольфрамовые '(Восточное Забайкалье).......................... 1,5 — 2,0

Оловянные (Восточное Забайкалье)................................... 1,0—1,5

Оловянные (Якутия) ..,........................................................ 1,3—1,5

Оловянные (Южное Приморье)..,.............................. 1,5

Молибденовые (Восточное Забайкалье)........................................ 0,5 —1,0

Золоторудное (Восточное Забайкалье)................................................... 1,0

Сурьмяно-ртутные (Южный Тянь-Шань)................................................ 2,0 — 2,5

Кварц-флюоритовые (Восточное Забайкалье)........................................... 0,4—1,0

Некоторое представление о температурах и давлениях, при которых формируются гидротермальные месторождения, дают следующие цифры (по В.Б.Наумову), приво­димые нами в качестве частных примеров. Для трех вольфрамовых месторождений это 360-320°С и 170-107 МПа, 360-250°С и 101-17 МПа, 330-270°С и 110-52 МПа. Для одного из золоторудных месторождений это 330 — 270° С и 180 — 90 МПа. Для двух свинцово-цинковых месторождений это 270 — 170° С и 92 — 19 МПа, 270 — 170° С и 68 — 20 МПа. Как видно, цифры весьма различаются.

Условно и чисто ориентировочно гидротермальные рудные месторождения подраз­деляют на высоко-, средне- и низкотемпературные; Каждый из этих типов месторо­ждений имеет свои особенности минерального состава и рудоносности. Они разли­чаются также и по морфологии. Для некоторых месторождений точно устанавли­вается генетическая связь с глубинными магматическими очагами, для других —с вулканическими. Месторождения первого типа называют плутоногенными, второго— вулканогенными. Некоторые месторождения, чаще всего низкотемпературные, распо­ложены вдалеке от участков проявления магматизма, поэтому трудно точно устано­вить, с какими магматическими очагами они генетически связаны, иногда такая связь даже кажется спорной

такие месторождения называют телетермальными. Примеры гидротермальных рудных месторождений даны в табл. 19.

Таблица 19. Примеры гидротермальных рудных месторождений

Температур-	Минеральные	Характерные	Полезные	Морфология
ные условия	месторождения	нерудные	ископаемые
		минералы
Высокотемпе-	Грейзеновые	Кварц, мусковит	Эп, Мо, \¥, В*,	Метасоматичес-
ратурные,			Та, N13, само-	кие залежи, жилы
300 - 500° С			цветы
	Олово-мо л ибдено-	Кварц	Эп, Мо, V?, В1	Жилы
	вольфрамовые
Среднетемпе-	Полиметалличес-	Кварц	Си, 2п, РЬ, Аи	Жилы
ратурные,	кие,золотоносные
150- 350°С	Ураноносные	Кварц, кальцит,	Со, №, Ая, В1, и	»
		доломит
	Колчеданные	—	Си, Ъп, РЬ	Послойные залежи
				и вкрапленность
				в осадочных и вул-
				каногенно-осадоч-
				ных горных поро-
				дах
	Свинцово-цинко-	—	РЬ, Ъп
	вые			»
	Медистых	—	Си
	песчаников
Низкотемпе-	Сурьмяно-ртутно-	Кварц, кальцит,	БЬ, Hg, Аз	Жилы
ратурные,	мышьяковые	флюорит
50 - 200°С	Флюорит-барито-	Кварц, кальцит,	Плавиковый	»
	вые	флюорит, барит	шпат, барит