ГлавнаяИзучение геотермальных систем, их химизма, новообразований, продуктов изменения позволяет подойти к пониманию процессов и механизмов формирования гидротермальных рудных месторождений. На поверхности земли горячие источники имеют максимальную температуру около 100° С, что, казалось бы, достаточно далеко от повышенных температур процессов, с которыми связано образование большинства гидротермальных месторождений. Однако при бурении геотермальных областей на геотермальные источники энергии установлено, что на глубине всего лишь 1—2 км температура может достигать условий зеленосланцевой фации метаморфизма (т. е. выше 350° С, как, например, в районах Солтон-Си и Мехикали), хотя более характерны величины от 150 до 300° С. Более того, в некоторых горячих источниках у поверхности были обнаружены новообразования, содержащие ряд тяжелых металлов в рудных концентрациях. Наиболее часто встречаются ртуть, мышьяк и сурьма, но в некоторых случаях в осадках термальных вод также установлены золото и серебро в рудных концентрациях. В образцах из скважин и шурфов некоторых геотермальных площадей содержатся в незначительных количествах сфалерит, галенит, халькопирит и другие рудные минералы. В Солтон-Си и на Челекене из высокоминерализованных флюидов, разгружающихся из скважин, отлагаются самородные свинец, медь, серебро и смеси недонасыщенных серой рудных минералов и осадков на буровых трубах. По некоторым скважинам проведены измерения температур и давлений при бурении (или вскоре после него), проанализирован состав изливающихся флюидов, изучены составы гидротермально измененных пород и проведено сравнение их с неизмененными породами, развитыми в пределах соседних площадей. Несмотря на то что лишь в немногих геотермальных системах отлагаются промышленно значимые руды (в основном ртути и серы), появляется все больше доказательств связи переноса и отложения рудных элементов и минералов из горячих природных вод с промышленными гидротермальными рудными месторождениями. В связи с продолжением работ на геотермальные источники тепла, появятся, без сомнения, новые данные, связывающие химический состав геотермальных систем и условия гидротермального рудоотложения.
Горячие источники в основном распространены в подвижных поясах Земли, в областях современного вулканизма, характеризующихся высоким тепловым потоком и тектонической активностью (рис. 15.1). Они концентрируются в Тихоокеанском кольце и в зоне, простирающейся от Испании через Италию, Югославию, Турцию, Южные Гималаи, Индонезию и соединяющейся около Новой Гвинеи с зоной Тихоокеанского кольца. В ряде современных работ проводится корреляция расположения источников горячих вод с тектоникой плит, а некоторые авторы в этом же плане рассматривают формирование гидротермальных руд.
В настоящей главе мы не делаем попытки полностью рассмотреть взаимосвязи между термальными водами и рудными месторождениями, но обратим особое внимание на новые и дополнительные данные, не вошедшие в превосходные обзоры по этим вопросам Уайта, Диксона и Taнела, Скиннера и Бартона, Барнса и Хема. Сначала мы кратко остановимся на описании некоторых недавно изученных и некоторых хорошо известных металлоносных геотермальных систем (для иллюстрации разнообразия химических типов вод), а также на дискуссии относительно переноса ртути поверхностными горячими водами. После этого мы обратимся к системе Бродлендс в Новой Зеландии как к примеру хорошо изученной в настоящее время и хорошо знакомой нам металлоносной геотермальной системы, где существует зональность по вертикали — в измененных породах на глубоких горизонтах отлагаются минералы полиметаллов, а в осадках, выпавших из термальных вод на поверхности, осаждаются благородные металлы.