Гидротермальные системы определялись в качестве эпитермальных систем, если они образовались на глубинах в пределах 1 км от дневной поверхности, при температуре менее 300⁰С (в основном 150-250⁰С) и из гидротерм метеорного происхождения, возможно с некоторым притоком магматических флюидов. Эпитермальные системы также отличаются от месторождений другого типа отношением Au/Ag, составу вмещающих пород и геологическими позициями. Многие исследователи различают два типа эпитермальных золотых месторождений, которые первоначально определялись как адуляр-серицитовые и сульфатно-кислые и совсем недавно, как системы лоу и хай сульфидейшн. Размещенные в осадочных породах золотые месторождения замещения больше не рассматриваются в качестве лишь эпитермальных (глава 7).

В этой работе эпитермальные системы определяются на основании их расположения в земной коре (т.н. порфировые, мезотермальные, эпитермальные) и по химическому составу гидротерм (лоу и хай сульфидейшн). Как описано в главе 7, многие системы лоу сульфидейшн в ЮЗ Пасифике, описанные в качестве эпитермальных кварцевых Au-Ag, классифицируются на основании формирования на самых высоких уровнях в земной коре с переходом к месторождениям, связанным с магматогенными порфировыми, через мезотермальные к эпитермальным уровням (глубинам). Они отличаются от адуляр-серицитовых эпитермальных Au-Ag систем, которые не имеют очевидной связи с источником порфировых пород, а также (рис.1):

· содержат промышленные концентрации Au и/или Ag, и изменяющиеся концентрации Hg, As, Sb, Pb, Zn и Cu;

· обычно встречаются в виде трещинных жил и реже в виде штокверковых жил/брекчий и заполнений брекчий с открытым (межобломочным) пространством;

· располагаются в депрессиях тыловых дуг, а не в магматических дугах, в которых преобладают эпитермальные кварцевые Au-Ag системы;

· рудная минерализация размещается в кварце, который может быть представлен крустиформной до полосчатой колломорфными разновидностями, иногда с халцедоновой структурой, с псевдоморфозой кварца по пластинчатому карбонату.

Данные по изотопам кислорода и водорода и химические исследования на эпитермальных системах в Северной и Южной Америках показывают, что гидротермы почти все метеорного происхождения, хотя предполагается, что золото и другие металлы произошли из магматических источников. Аналогично, многие кварцевожильные эпитермальные системы в ЮЗ Пасифике, часть которых описана в этом разделе, не имеют очевидной связи с магматическими телами и, следовательно, не выделяются в качестве адуляр-серицитовых эпитермальных Au-Ag систем. Хотя кварцевые адуляр-серицитовые жилы и гидротермальные изменения пород в этих системах образованы конвективными разбавленными метеорными термами, здесь предполагается, что Au-Ag минерализация магматического происхождения. Таким образом, эпитермальные кварцевые Au-Ag и адуляр-серицитовые Au-Ag месторождения имеют большое сходство и могут также рассматриваться в качестве объектов одного типа (рис1).

Адуляр-серицитовые эпитермальные Au-Ag системы подразделяются по мере увеличения глубины их образования (рис. 5) в качестве систем с преобладанием:

· зинтеров (поверхностных отложений кремнезема) и гидротермальных брекчий,

· штокверковых или жил расщепления и · трещинных жил.

Многие адуляр-серицитовые эпитермальные Au-Ag месторождения содержат разные типы жил, образованные в пределах одного месторождения. Голден Кросс в Новой Зеландии распространяется от трещинных жил на глубине до перекрывающих штокверковых жил, а на месторождении Маклавлин в Калифорнии – от трещинных жил расщепления на глубине до субповерхностной эруптивной брекчии и кремнистых гейзеритовых отложений, иногда рассеченных штокверковыми жилами.

Характеристика гидротерм и гидротермальных изменений.

По мере того, как нагретые гидротермы поднимаются в гидротермальной системе лоу сульфидейшн, гидротермальный поток, в основном, концентрируется в структурах растяжения. Двухфазные (летучие [пар+газ]+ жидкость) условия развиваются в ответ на выделение газов (главным образом СО₂ и меньше Н₂S), спровоцированное падением давления, по мере того как восходящие гидротермы достигают малых глубин. Гидротермы неизменно насыщены относительно силикатных минералов, в связи, с чем уменьшение температуры по направлению вверх, с падением давления, приводит к отложению кварца (потому что растворимость кварца непосредственно связана с температурой, рис. 2).

Смешение высокотемпературных восходящих терм с нисходящими холодными поверхностными водами также приводит к значительному отложению силикатных минералов, таких как кристаболита при низких температурах (обычно менее 100⁰С) и кварца при более высоких (Leach et al., 1985). Там где гидротермы разгружаются на поверхность Земли, быстрое охлаждение вызывает пересыщение кремнеземом и отложение аморфного кремнезема в виде зинтера (гейзерита) (рис. 3, 4, 5).

Кремнезем зинтеров, который образуется в виде растеков, может встречаться на значительном удалении от восходящих потоков гидротермальной системы и, следовательно, является относительно бедным по содержанию благородных металлов. В некоторых местах в зоне восходящего потока газы могут накапливаться под непроницаемыми слоями или в изолированных дренах (каналах). Когда давление газов превышает гидростатическое давление, то происходит гидротермальный взрыв, который иногда образует эруптивную брекчию. В тех местах, где гидротермы могут изливаться прямо на дневную поверхность, некоторые гейзериты имеют аномальные содержания металлов над восходящим потоком гидротерм (т.н. озеро Шампанское, Новая Зеландия) и иногда брекчированы и прожилкованы вплоть до образования рудных систем (т.н. Маклавлин, США). Отложения кремнезема могут образовать самоизолирующие экраны пород, которые дробятся, там, где газовое давление превышает прочность пород и гидростатическое±литостатическое давление. Рудообразование может быть вызвано повторной активизацией этих процессов, образовать брекчию с изоляцией трещин (т.н. верхние части месторождения Маклавлин), путем повторной активизации разломов, которые способствуют течению гидротерм в оперяющих трещинах.

Кварц является преобладающей жильной фазой в адуляр-серицитовых Au-Ag системах. Главным контролирующим фактором отложения кварца является уменьшение температуры гидротерм и в значительно большей степени, падение давления и уменьшение минерализации гидротерм (глава 4). Скорость изменения режимных условий гидротерм влияет на морфологию, кристаллическую структуру и химический состав соединений кремния общего и кварца в особенности. Dong et al., (1995) отмечал разнообразие кварцевых структур в некоторых эпитермальных системах Квинслэнда в восточной Австралии и связывал их с предполагаемыми изменениями режимов гидротерм во время жилообразования.

Там где содержание СО₂ в гидротермах очень высокое, при резком падении давления и быстром кипении может произойти отложение карбоната (обычно кальцита) в гидротермальных каналах, обычно с характерным пластинчатым габитусом (глава 4). Пластинчатый карбонат обычно замещается кварцем поскольку уменьшение температуры при подъёме гидротерм приводит к кипению, которое вызывает растворение карбоната и отложение кварца (глава 4).

Быстрое кипение и выделение СО₂ также приводят к внезапному уменьшению парциального давления СО₂ и увеличению рН гидротерм. В высоко проницаемых каналах это увеличение рН может благоприятствовать отложению калиевого полевого шпата в виде характерной эпитермальной полиформе, адуляра. Предполагается, что прогрессивное изменение морфологии адуляра от пластинчатой до ромбической и субромбической в эпитермальных системах Квинслэнда, является индикатором низкой степени упорядоченности Al/Si, что зависит от увеличения скорости, при которой режим гидротерм изменяется во время кипения. Адуляр обычно встречается там, где имеется значительное содержание калия во вмещающих породах (т.н. в риолитовых вулканических толщах, таких как в Новой Зеландии или в шошонитовых вулканитах Вуда на острове Фиджи и островах Лихир-Табар в Папуа Новая Гвинея) и редко встречается в известково-щелочных провинциях, таких как Филиппины.

На некоторой глубине в эпитермальных условиях, гидротермы обычно имеют рН несколько ниже нейтрального (5-6) вследствие присутствия растворенных газов. Вмещающие породы, непосредственно контактирующие с этими структурами, обычно изменены до иллитовых глин (состав зависит от температуры) ±хлорита. Там где проницаемость слабая и, соответственно, гидротермы имеют нейтральный рН, изменения вмещающих пород переходят, на удалении от них, в пропилиты на небольшом расстоянии.

В субповерхностных условиях восходящие пар и газы смешиваются с грунтовыми водами поверхностного формирования. Адсорбция СО₂ в холодных, мало глубинных грунтовых водах и гидротермальных горизонтах, приводит к образованию углекислых терм с умеренно низкими рН, которые взаимодействуют с вмещающими породами и производят мало глубинные аргиллитовые изменения, представленные каолинитом и/или смектитом. При повышенных температурах эти изменения сменяются смешано-слойными глинами+карбонатами±каолинитом. Карбонаты зональные вследствие реакции на прогрессивное увеличение рН гидротерм, как это установлено в карбонат-полиметаллических месторождениях (глава 7). Здесь сидерит образуется при низких рН, Mn-Mg карбонаты при рН ниже нейтральных и кальцит в почти нейтральных условиях (рис. 6.).

Окисление H₂S в почти поверхностных условиях приводит к образованию сульфатно-кислых гидротерм, которые, в ответ на увеличение рН вследствие взаимодействия с вмещающими породами, образуют зональные комплексы гидротермальных минералов кремнезема (опаловый кремнезем, кристобалит, тридимит) ® кремнезем+алунит ® кремнезем+каолинит ® кремнезем + смектит.

Самородная сера может отложиться в зоне кремнезема (см. выше) в высокоокислительных условиях, таких как окружают газовые каналы, где прямое окисление H₂S может происходить. Гипс иногда встречается в ассоциации с кремнеземом-каолинитом, где f_S2 понижена. Термин сульфатно-кислые используется для гидротерм с низкими рН, образованных в поверхностных условиях, тогда как хай сульфидейшн используется для гидротермальных изменений, образованных высокотемпературными магматогенными гидротермами (глава 6).

Резкое понижение давления в гидротермальной системе происходит по мере того, как источник тепла эпитермальной системы охлаждался, и воды поверхностного формирования могли проникать внутрь системы. Во время падения давления сульфатно-кислые и углекислые термы мигрируют вглубь по проницаемым структурам (рис. 7). Эти гидротермы приводят к наложению гидротермальных изменений и могут играть значительную роль в рудообразовании.

Подробнее: Глава 8. Адуляр-серицитовые золото-серебряные системы

в книге Corbett, G.J., and Leach, T.M., 1998, Southwest Pacific Rim gold-copper systems: structure, alteration, and mineraliza­tion: Society of Economic Geologists, Special Publication 6, 220 р

Глава 9. РАЗВЕДОЧНЫЕ МОДЕЛИ