Хотя общепринято, что большинство гидротермальных систем, находящихся в верхней коре, образовались за счёт тепловой энергии магмы, продолжается обсуждение о доле привноса магмами металлов, воды и серы. Европейские геологи в 19 столетии уже обсуждали важность участия магматической и метеорной воды в горячих источниках, и поскольку сегодня изучение рудных месторождений является насущной проблемой, то дискуссия по этой проблеме дополнилась включением информации о глубинных гидротермальных системах.

В начале 1900-х годов, со времени опубликования классификации рудных месторождений В.Линдгрена ,преобладала точка зрения магматологов, которые считали, что даже эпитермальные жильные системы сформировались за счёт эманаций глубоких магматических очагов. Однако, позднее маятник мнений качнулся в сторону усиления роли метеорной воды, которая подтвердилась исследованиями горячих источников и изучением стабильных изотопов активных и потухших гидротермальных систем. В 1970-х годах предполагалось, что магматическая вода имеет малое влияние в гидротермальных процессах, размещённых вдали от интрузий, и даже в таких как палеогидротермальные системы, формирующие медно-порфировые месторождения.

В настоящее время в связи с полевыми и лабораторными исследованиями в западно-тихоокеанских островных дуга маятник мнений вновь начал возвращаться в сторону усиления роли магматической воды в гидротермальных системах.

В этом контексте, многодисциплинарный семинар по магматическим компонентам в гидротермальных системах прошел в Эбино и Кагосиме на о. Кюсю в Японии 10-16 ноября 1991года.

Существенный консенсунс был достигнут по следующим позициям: магматические флюиды являются водными флюидами, находящиеся в химическом, изотопном и термическом равновесии с расплавами, несмотря на первичное происхождение компонентов. На глубине в несколько КМ, вода обычно является главным компонентом таких флюидов, хотя они могут содержать важные количества СО₂ и S (в виде SO₂, H₂S), NaCl, KCl, FeCl_x, CaCl₂, HCl, HF и металлы (рис. 1).

Минерализация флюидов, выделяющихся из магмы, контролируется первичными содержаниями воды и хлора в расплаве, давлением и степенью кристалличности. Химическое моделирование показывает, что минерализованные флюиды могут образоваться 3 путями:

1- ранние, умеренно минерализованные флюиды из расплавов при больших давлениях с низким содержанием воды,

2- поздние, чрезвычайно минерализованные флюиды из расплавов при низких давлениях и

3- (наиболее часто встречающиеся) сильно минерализованные флюиды с выделяющейся газовой фазой, богатые CO₂ SO₂ и HCl образованы, в результате не смешиваемости при давлении менее нескольких сотен МПа. Разделение металлов между расплавом и водным флюидом более сильно зависит от давления, чем от температуры. Низкие давления благоприятствуют концентрации металлов таких как Zn и Pb в водной фазе. Отношение Сl и F к Н₂О и фугитивность кислорода и серы также влияют на разделение металлов между расплавом и флюидной фазой.

Движение гидротерм вблизи магматической интрузией подвергается воздействию хрупко-пластического течения (переходу), который происходит в большей части породы при температурах 350-400°С. Очевидно, что этот переход отделяет уровни с гидростатическим давлением (хрупкость отсутствует) от уровней с литостатическим давлением и является зоной самого активного взаимодействия магматических флюидов и метеорных гидротерм. Численное моделирование позволяет предполагать, что эта зона в некоторых системах имеет мощность лишь несколько метров.

Движение флюидной фазы, выделенной из магмы, контролируется градиентами давлений, плотностями флюидов, температурой, а также пористостью вмещающих пород. При некоторых условиях газовая фаза будет подниматься и отделяться полностью из породившей её магмы. Эксперименты позволяют предполагать, что NaCl преобладает над НСl в магматических флюидах на глубине и отношение NaCl/HCl этих флюидов уменьшается по мере снижения давления по мере их подъёма в вулкане.

Магматическая компонента в активных вулканах и геотермальных системах определяются по стабильным изотопам и составам газов. Высокотемпературные, активные фумаролы в островодужных районах имеют

δ¹⁸О и δD +7 ±2ppm и -25±10 ppm, соответсвенно, и предполагается, что этот изотопный состав водяного пара непосредственно магматического происхождения. Изотопные составы некоторых других активных систем располагаются ниже линии смешения этого пара и местной метеорной воды. Пределы δD, расположенные над выше приведенной линией отличаются от обычно принятого «магматического водного ящика» ( δD=-40 ppm до - 80ppm) и требуют пере интерпретации некоторых имеющихся данных по рудным месторождениям. Магматические газы могут также распознаваться во многих геотермальных системах, в особенности в кислых системах, связанных с активными и уснувшими вулканами в островодужных регионах, а также в некоторых системах с нейтральными рН и преимущественно метеорных гидротермах, что связано с присутствием в них не агрессивных газов. Магматические компоненты угасших систем более трудно диагностируются. Сульфатно-кислые (хай сульфидейшн) месторождения содержат минералы (т.н. алунит и листовые силикаты), которые имеют состав

δ¹⁸О и δD, которые приближаются к составу высокотемпературного фумарольного пара, позволяющий предполагать, что вода во многих месторождениях, содержала значительную долю магматического флюида, в особенности на ранних стадиях. Сосуществование алунита и пирита также интерпретировалось, как свидетельство магматического источника SO₂ и H₂S, но парагенезисы в других месторождениях позволяют предполагать, что алунит и пирит могли образоваться в результате иного механизма. Ранние гидротермальные минералы в медно-порфировых месторождениях имеют состав

δ¹⁸О и δD, определяющие магматическую воду и содержат когенетичные высокоминерализованные флюидные включения позволяющие предполагать магматическое происхождение. Хотя медь отлагается из этих гидротерм в некоторых месторождениях, медная минерализация и листовые гидротермальные минералы в некоторых скважинах, изученных на месторождениях северной Америки, указывают на значительную долю метеорной воды.

Медно-порфировые месторождения могут располагаться над кисло-сульфатными (хай сульфидейшн) эпитермальными месторождениями, но документированных таких примеров очень мало, так как некоторые системы представляют собой оба типа месторождений. Очевидно, что имеется небольшое различие между адуляр-серицитовыми (лоусульфидейшн) эпитермальными месторождениями и или хайсульфидейшн(высокосерными) эпитермальными месторождениями и медно-порфировыми месторождениями, хотя все три типа могут присутствовать в данной системе минерализации (рис. 2).

Изменение Р-Т условий гидротермальных систем внутри или под вулканами значительно подвергаются влиянию таких процессов, как кальдерное опускание, секторное обрушение, гидротермальные взрывы, которые могут вызвать уменьшение давления со скоростью, которая больше по сравнению с продолжительностью деятельности системы.

(Muffler L.J.P., Hedenquist J.W. Kesler S.E. Izawa E. Japan - U.S. Seminar on magnetic contributions to hydrothermal systems. Extend abstracts of the Japan –U.S. Seminar on “Magmatic Contributions to Hydrothermal Systems” –and- abstracts of the 4^th Symposium on Deep-crustal Fluids “The Behavior of Volatiles in Magma”,. Edited by J.W. Hedenquist, Geol. Sur. of Japan, 1993, 130 p.).

Роль магм в формировании гидротермальных рудных месторождений. (Хеденквист Дж., Ловенштейн Як.)