Гидротермальные образования

Магматический расплав, охлаждаясь, обогащается летучими веществами. После охлаждения ниже критической температуры воды (374°С для чистой воды) летучие компоненты начинают сжижаться и превращаться в горячие растворы, которые начинают выделять вещества в виде минералов и взаимодействуют с окружающими породами. В образовании гидротермальных месторождений принимают участие истинные и коллоидные растворы.

Гидротермальное минераллообразование сложно по своему характеру. Оно начинается при высоких температурах часто совмещаясь с пневматолитовыми минераллообразованиями (~400°С) и заканчивается при температурах близких к условиям земной поверхности (~50 °С). Вследствие этого минеральный состав гидротермальных образований довольно разнообразен.

Среди гидротермальных образований различают:

1. глубинные (гипотермальные);

2. средних глубин (мезотермальные);

3. небольших глубин (эпитермальные).

 

Особенности гидротермального минералообразования: Изменение термодинамических условий минералообразующей среды по мере удаления от магматического очага обусловило зональное расположения минералов.

В зависимости от температуры и давления для каждой группы гидротермального процесса будет возникать свой комплекс минералов. Различный минеральный состав гидротермальных образований в настоящее время объясняется пульсацией магматических образований за период кристаллизации магмы в магматической камере.

Для минеральных комплексов гидротермальных образований больших и средних глубин характерна пространственная связь с интрузиями значительных и средних глубин, минеральные комплексы небольших глубин связаны с интрузиями малых глубин и с эффузивами.

Таблица 3

Гидротермальное минералообразование

Тип образований	Формация	Минералы
Главные	Второстепенные
Высоко-температурные (300-400˚С)	Золото-кварцевая	Кварц	Пирит, арсенопирит, галенит, халькопирит, сфалерит, золото
Касситерит-кварцевая	Кварц, топаз, касситерит, флюорит	Тантало-колумбит, вольфрамит, молибденит, висмутин
Вольфрамит-молибденит-кварцевая	Кварц, вольфрамит, молибденит	Биотит, сфалерит, бл. руда, х/пирит, пирит, флюорит
Галенит-сфалеритовая	Галенит, сфалерит, кварц, пирит, пирротин	Х/пирит, арсенопирит, касситерит, магнетит, аргентит
Касситерит-вольфрамит-висмутиновая	Кварц, топаз, биотит, вольфрамит, висмутин	Касситерит, турмалин
Магнетит-гематитовая	Диопсид, кальцит, гранат, магнетит	Хлорит, серпентин, апатит, эпидот, тальк, пирит, гематит
Средне- температурные (300-200˚С)	Золото-сульфидная	Кварц, анкерит, турмалин, доломит, золото, пирит	Галенит, сфалерит, х/пирит, шеелит, антимонит
Сидеритовая	Сидерит	Кварц, барит, гематит, сульфиды
Хризотил-тальк-магнезит-асбестовая	Хризотил-асбест, магнетит, серпентин, тальк, хлорит, магнезит	Антигорит, арагонит, кальцит, магнезит, доломит, брусит
Перовскитовая	Титаномагнетит	Перовскит, ильменит, сфен, пирохлор
Флюоритовая	Флюорит, галенит, сфалерит, кварц, барит	Кальцит, бл.руда, халцедон, опал, пирит
Колчеданная	Кварц, серицит, пирит, сфалерит, х/пирит	Кальцит, барит, борнит, бл.руда, галенит
Низко- температурные (50-200˚С)	Борнит-х/пиритовая (медистых песчанников)	Кальцит, кварц, х/пирит, борнит, халькозин	Барит, адуляр, пирит, бл.руда
Антимонит-киноварная	Кварц, кальцит, барит, флюорит, киноварь, антимонит	Пирит, арсенопирит, марказит, х/пирит, сфалерит, реальгар
Золото-серебрянная	Кварц, халцедон, кальцит, пирит, самородное золото, аргентит	Арсенопирит, сфалерит, галенит
Самородной меди	Самородная медь, кварц, кальцит, халцедон	Эпидот, датолит, анальцим, гематит, опал
Баритовая	Барит	Сульфиды
Алунитовая	Алунит, кварц	Гематит, гидраргиллит

 

Метасоматоз – процесс замещения одних минералов другими с изменением химического состава и структуры при взаимодействии исходных минералов с расплавом, газовой фазы и растворами. Процесс протекает при сохранении минералами твёрдой фазы.

При гидротермальных процессах широко распространены явления замещения, а также изменения вмещающих пород, которые получили специальные названия по развитию определенного минерала или группы минералов. Замещения носят метасоматический характер. Метасоматическое замещение в твердых породах может происходить с сохранением морфологических особенностей первичного минерала. Например: уралитизация – превращение пироксенов в роговую обманку.

Обычно метасоматоз связан с приносом и выносом вещества растворами и локализуется около магматического очага.

1. При кристаллизации высокотемпературных образований происходят процессы скарнирования и грейзенизации. Грейзенизация – процесс окварцевания интрузивных осадочных, метаморфических и частично эффузивных пород кислого состава. Породы называются грейзенами. Состав: кварц, мусковит, лепидолит, турмалин, флюорит, вольфрамит. Грейзены сопровождаются оловянно-вольфрамовым оруденением.

2. В среднетемпературных образованиях происходят: окварцевание, карбонатизация, серицитизация, хлоритизация, берузитизация, серпентинизация

Окварцевание – образование вторичных кварцитов по кислым и средним эффузивам. Образуются: корунд, кварц, алунит, пирофиллит (Pb, Cu, Ag, Au).

Серицитизация – замещения серицитом алюмосиликатов (группа полевых шпатов в древних эффузивах), Характерны сульфиды.

Березитизация – процесс перехода гранита в серпентин-кварцевую породу с пиритом (березит). Рудное золото.

Листвинитизация – изменение у/о породы в кварц-карбонатную породу со светлой слюдой (фуксит) и пиритом (листвинит).

Хлоритизация – процесс перехода магнезиально-железистых минералов в хлориты. Присутствуют: кварц. серицит.

Карбонатизация – вытеснение из вмещающих известняков Cа и принос Mg и образование магнезиальных карбонатных пород. Свинцово-цинковые месторождения.

Серпентинизация– изменение магнезиальных силикатов основных и у/основных пород до серпентина.

3. Низкотемпературные образования характеризуются процессами серицитизации, окремнения, доломитизации, а также пропилитизации и каолинитизации.

Пропилитизация (пропилла – преддверие, подъезд) – процесс изменения вулканических толщ среднего и кислого состава под влиянием гидротермальных растворов. Развиты на незначительных глубинах. Магнезально-железистые минералы (диопсид, гранаты) замещаются хлоритом, с образованием пирита и альбита. М-я цветных и драгоценных металлов (Au, Ag).

Каолинитизация – замещение первичных минералов породы на минералы глин: гидрослюда, монтмориллонит, каолинит. Кремнезем выделяется в виде скрытокристаллических разностей. Fe и Ti исходной породы переходят в пирит и рутил.