Лекция 12 Гидротермальные месторождения

Гидротермальные месторождения образуются из горячих минерализованных газово-жидких растворов. Промышленные скопления полезных ископаемых возникают вследствие выполнения пустот в горных породах и метасоматического замещения.

Под рудообразующими гидротермальными растворами понимают горячие газово-жидкие растворы в гидротермальных системах, которые принимают участие в переносе и отложении рудного вещества. Примерами современных процессов минералообразования являются эксгаляционные процессы срединно-океанических хребтов, термальные воды и фумаролы на Камчатке (Узун-Гейзерная системы), Курильских островах, полуострове Челекен (Каспийское море), Аляске (Долина десяти тысяч дымов) и др.

Природа рудообразующих гидротермальных растворов может быть различной. В составе гидротермальных растворов могут принимать участие экзогенные (вадозные или метеорные), эндогенные (ювенильные) и метаморфогенные воды. Если вода гидротермальных растворов ювенильного (магматогенного) происхождения, тогда рудообразующие растворы имеют восходящее движение из магматического очага и рассматриваются как ортомагматическая гидротермальная система. В конвективной или рециклинговой гидротермальной системе в составе гидротермальных растворов принимают участие экзогенные воды и движение воды носит характер локального круговорота со сменой нисходящих экзогенных вод на восходящее их движение после теплового подогрева на глубине.

Под гидротермальной рудообразующей системой понимают восходящий поток нагретых минерализованных вод, приуроченный к определенным геологическим структурам. Гидротермальные системы занимают в земной коре определенный объем, характеризуются конкретными термодинамическими параметрами, имеют внутреннюю структуру и время существования.

Морфология гидротермальных систем определяется геологической структурой вмещающей среды и термодинамическими свойствами флюидного потока.

В гидротермальных рудообразующих системах выделяют три зоны: 1) зарождения (корневую), 2) переноса тепла и рудного вещества (стволовую), 3) разгрузки (отложения). Зона зарождения (корневая) располагается на значительной глубине и представляет собой область, где происходит концентрирование флюида и мобилизация рудообразующих химических элементов. Зона переноса (стволовая) приурочена к тектоническим разломам и зонам трещиноватости, по которым происходило восходящее движение рудоносных растворов к земной поверхности. Зона разгрузки (отложения), в которой резкое падение температуры и давления приводило к концентрированному рудоотложению и образованию гидротермальных месторождений.

Рудообразующая система имеет свои границы, размеры, структуру и время существования, в пределах которой она возникает, развивается и исчезает, образуя в определенных участках земной коры месторождения. Генетические модели месторождений по существу являются моделями рудообразующих процессов. Каждая генетическая модель характеризуется своим комплексом признаков.

Генетические формы связи гидротермальных месторождений с магматическими породами могут быть следующие: 1) генетическая, при которой постмагматические гидротермальные месторождения имеют непосредственную связь с определенными интрузивными образованиями;

2) парагенетическая, при которой постмагматические гидротермальные месторождения и магматические образования являются производными глубинных магматических очагов; 3) агенетическая, при которой гидротермальные месторождения и магматические породы образовались в различные эпохи; 4) амагматическая, при которой отсутствуют видимые связи гидротермальных месторождений с магматическими образованиями.

Гидротермальные месторождения по температуре и глубине образования В. Лингреном разделяются на три класса: 1) гипотермальный - большие глубины, высокие давления и температуры (500 – 300 °С); 2) мезотермальный – средние глубины и температуры (300-200°); 3) эпитермальный - небольшие глубины и низкие температуры (200-50°С).

По классификации П.М. Татаринова и И.Г. Мигакьяна выделяется два класса месторождений: 1) умеренных и больших глубин (больше 1 км) и

2) малых глубин и приповерхностные (меньше 1 км). Каждый класс подразделяется на три подкласса: высокотемпературный (свыше 300°С), среднетемпературный (300-200°С) и низкотемпературный (меньше 200⁰ С). Общим недостатком этих классификаций является то, что основой их является температура и глубина образования месторождений, которые часто трудно определить. Кроме того, однотипные гидротермальные месторождения образуются на разных глубинах и в широком диапазоне термодинамических условий.

В генетической классификации месторождений полезных ископаемых В.И. Смирновым гидротермальные месторождения по генетической связи с магматическими образованиями разделяются на три класса: плутоногенный, вулканогенный и амагматогенный. Плутогенные гидротермальные месторождения связаны с интрузивным магматизмом. Вулканогенные гидротермальные месторождения образуются при вулканизме. Амагматогенные гидротермальные месторождения не имеют видимой связи с магматическими образованиями.

Основная литература: 1[131-174], [129-141]

Контрольные вопросы:

1. Как образуются гидротермальные месторождения?

2. Какие воды принимают участие в составе гидротермальных растворов?

3. Что понимается под рудообразующей гидротермальной системой?

4. Какие зоны выделяют в гидротермальной рудообразующей системе?

5. Что такое ортомагматическая гидротермальная система?

6. Что такое конвективная или рециклинговая гидротермальная система?

7. Какие могут быть генетические формы связи гидротермальных месторождений с магматическими породами?

8. Генетические классификации гидротермальных месторождений.