К гидротермальным относятся месторождения, общим генетическим признаком которых является возникновение из глубинных горячих минерализованных растворов в результате рудоотложения в дренирующих структурах по ходу движения гидротермального потока.
Подразделяются на три класса 1) плутоногенный гранитоидный 2) вулканогенноый андезитоидный 3) вулканогенный базальтоидный субмаринный (колчеданный)
Плутоногенные месторождения
Эти месторождения продолжают магматогенную серию и по геолого-генетическим условиям образования тесно связаны со скарновой и альбитит-грейзеновой группами месторождений.
Связь с гранитоидами абиссальных и гипабиссальных глубин, жилы и штокверки
Плутоногенные гранитоидные месторождения формировались в различных геотектонических обстановках, но всегда на континентальной земной коре.
Пространственно ассоциируют с альбитовыми и грейзеновыми месторождениями, а также скарнами.
Плутоногенные месторождения формировались в широком диапазоне геологических и термодинамических условий. Основная их масса относится к жильным и штокверковым, на ряде месторождений широко развиты метасоматические руды. Выделяют три подкласса: высоко-, средне- и низкотемпературные. Каждый подкласс состоит, в свою очередь, из нескольких рудных формаций.
Глубина образования: 1.5 - 5 км.
Температура образования: начальная - от 500 °С ( в среднем - 400-300 °С), постепенно снижается до 100-50 °С.
Отложение минералов происходит в основном из жидкой фазы (кроме эпизодов вскипания при сбросе давления).
Форма рудных тел: определяется составом вмещающих пород и тектонической картиной. Главным образом - различные жилы, известны трубообразные, изометричные и неправильной формы тела и штокверки. Продольный размер - от первых метров до первых километров и даже десятков километров; обычно - десятки-сотни м. Поперечный размер - от первых сантиметров до десятков метров. Месторождение обычно представлено серией рудных тел.
Околорудные гидротермальные изменения: окварцевание, серицитизация, хлоритизация, карбонатизация, березитизация, лиственитизация, пропилитизация (реже), флюоритизация и др.
Текстуры руд: массивные, прожилковые, вкрапленные, прожилково-вкрапленные, гнездово-вкрапленные, полосчатые и др.
Структуры руд: гипидиоморфнозернистая, аллотриоморфнозернистая, эмульсионная, метазернистая и многие др.
Размеры минералов составляют от первых мм до нескольких см (иногда - до десятков см).
Делятся на высокотемпературные, средне- и низкотемпаратурные образования
Основной жильный минерал – кварц.
Наиболее типичные рудные формации: кварц-золоторудная, кварц-арсенопирит-золоторудная, кварц-золото-сульфидная, кварц-касситеритовая, кварц-молибденитовая, кварц-халькопиритовая, кварц-шеелитовая, кварц-шеелит-золотая, кварц-висмутиновая, кварц-уранинитовая, кварц-гематитовая, кварц-баритовая, горного хрусталя.
Гидротермально-осадочные СУБМАРИННЫЕ (КОЛЧЕДАННЫЕ) МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Вулканогенно-осадочные (вулканогенно-гидротермальные) месторождения рассматриваются как переходные между эндогенными и экзогенными группами: источник рудного вещества в основном эндогенный, обнаруживается генетическая связь с процессами вулканизма; способ накопления вещества – седиментация в условиях водных бассейнов (подводный базальтоидный вулканизм). Минеральное вещество поступало в бассейн седиментации в виде горячих (150-4000, чаще 280-3500С) гидротерм, газовых эманаций. Наиболее важное значение среди вулканогенно-осадочных имеют колчеданные месторождения серы, меди, цинка, свинца и месторождения железа и марганца.
Формирование месторождений происходит главным образом в условиях растяжения земной коры. Выделяют два основных типа обстановок колчеданообразования.
Месторождения колчеданного семейства представляют собой продукты деятельности конвективной гидротермальной системы. Главным компонентом системы является морская вода. Источником энергии служит либо аномально высокий тепловой поток, либо тепло остывающих интрузий. В процессе нисходящего движения морская вода нагревается и активно взаимодействует с придонными породами, выщелачивая из них Ca, Mg, Fe, Cu, Zn и Pb. В результате образуется восстановленный слабокислый раствор с высокой активностью сульфидной и сульфатной серы, обогащенный выщелоченными из окружающих пород комплексными соединениями металлов.
Пики колчеданообразоваия проходили в D-C1, слабее в кембрии-О.
К колчеданным относят месторождения, руды которых представлены сульфидами железа (пирит, пирротин), а также в меньших количествах присутствуют сульфиды меди, цинка, свинца. Они связаны с базальтоидным субмаринным вулканизмом натриевой серии ранней стадии развития подвижных поясов, приурочены к зонам вулканогенно-осадочных пород, локализуются в толщах, содержащих вулканогенный материал. Отмечается приуроченность рудных тел к верхним частям разрезов пород одного цикла вулканизма.
Околорудные изменения развиты преимущественно в лежачем боку и заключаются в хлоритизации, серицитизации, окварцевании, пиритизации.
К колчеданным относят месторождения, руды которых представлены сульфидами железа (пирит, пирротин), а также в меньших количествах присутствуют сульфиды меди, цинка, свинца. Они связаны с базальтоидным субмаринным вулканизмом натриевой серии ранней стадии развития подвижных поясов, приурочены к зонам вулканогенно-осадочных пород, локализуются в толщах, содержащих вулканогенный материал. Отмечается приуроченность рудных тел к верхним частям разрезов пород одного цикла вулканизма.
Околорудные изменения развиты преимущественно в лежачем боку и заключаются в хлоритизации, серицитизации, окварцевании, пиритизации
Форма рудных тел
Линзы, пластообразные залежи; штоки вкрапленной минерализации; она в целом конформна с вмещающими породами (рис.). В кровле и на флангах рудных тел встречаются рудные обломки.
Выделяются следующие обстановки колчеданообразования:
Срединно-океанические хребты, формирование месторождений связано с рифтовыми структурами. Состав руд медноколчеданный и медно-цинковоколчеданный.
Тыловодужные бассейны растяжения характеризуются бимодальным базальт-риолитовым вулканизмом с медноколчеданными рудами.
Зоны разломов на границах палеоконтинентов. Колчеданные месторождения приурочены к вулкано-тектоническим депрессиям и связаны с кальдерами и стратовулканами, состав руд колчеданно-полиметаллический.
Островные дуги. С ним ассоциируют колчеданно-полиметаллические с серебром месторождения.
Физико-химические условия формирования
Температура отложения сульфидов меняется от 400 до 2000С.
Кислотно-щелочные условия варьируют по рН от 4-5 до 7-8.
Глубина формирования руд морское дно и чуть ниже – до 500-700 м.
500-метровая перекрывающая толща воды минимальна, чтобы предотвратить вскипание гидротерм при излиянии их на морское дно и не доходя до морского дна.
Минеральный состав
Главными минералами медноколчеданных руд являются пирит, халькопирит и сфалерит. В незначительных количествах присутствуют галенит, блеклые руды, борнит. Жильные минералы представлены кварцем, серицитом, хлоритом, карбонатами
Структуры и текстуры
Текстуры руд вкрапленные, прожилковые, брекчиевые, массивные;
структуры - зернистые, порфировидные, графические, экссолюции, коррозионные.
Рудные тела гидротермальных месторождений сопровождаются ореолами гидротермальных (околожильных) изменений и рассеянной вкрапленности
Типы колчеданных месторождений
Кипрский тип. Пиритовые серноколчеданные руды. Вмещающие породы - недифференцированные или слабодифференцированные базальтоиды натриевой серии без кислых. Кипр, Япония, Турция, Испания.
Уральский тип. Халькопирит-пиритовые и халькопирит-сфалерит-пиритовые руды. Формации соответственно контрастная риолит-базальтовая и непрерывная базальт-андезит-дацит-риолитовая натриевой серии. Размещение месторождений часто контролируется локальными вулканическими структурами. Форма тел согласная пластовая и линзообразная, протяженность тел первые километры при мощности десятки метров. Минеральный состав: пирит, пирротин, халькопирит, сфалерит, блеклые руды, галенит, борнит и др. Руды комплексные – Cu, Zn, Pb, S, Se, Te, Ag, Au, Cd, In, Ta, Ga. Процесс формирования многоэтапный, рудные тела имеют зональное строение. Текстуры и структуры руд весьма. Сибай, Гай, Учалы, Блява - на Урале, Кавказ, Швеция, Турция.
Куроко (Алтайский тип). Галенит-сфалерит-пиритовые руды. Пространственно и генетически они связаны с кислыми производными базальтоидного вулканизма кальциево-щелочной серии (базальт-риолитовая формация) и приурочены к вулканокупольным и жерловым структурам. Процесс минералообразования сложный, тела зональные. Прибайкалье, Забайкалье, большая часть Алтайских месторождений, Кавказ, Япония, Австралия. Миоценовые месторождения Куроко в Японии.
Бесши тип. Медно-цинковые руды приурочены к терригенным флишоидным формациям. В рудовмещающем разрезе обычно присутствуют маломощные пласты лав, субвулканические тела и дайки базальтового состава.
В приведенном ряду типов месторождений возрастают степень дифференцированности вулканогенных пород и доля кислых пород от недифференцированных базальтов до контрастно- и последовательнодифференцированных серий. В этом ряду также наблюдается увеличение мощности коры и степени ее «континентализации», усложняется в сторону полиметалличности состав руд: увеличивается степень проявления зональности рудных тел.
Близки к колчеданным месторождениям сульфидные гидротермальные проявления в современном океане. Они представлены массивными агрегатами сульфидов цинка, меди и железа, слагающими на дне холмообразные, конические, трубообразные постройки.
Зона окисления колчеданных руд - малахит и лимонит