Підземні потоки

З чого кристалізується більшість мінералів та рудних родовищ? Виявляється, у цих процесах головну роль відіграють гідротермальні розчини та підземні потоки. Але що вони являють собою?

Почнемо з того, що у кругообігу води беруть участь не тільки океан (гідросфера) і атмосфера, але і земна кора (літосфера). Всю її "просочують" холодні та гарячі підземні потоки. Холодні – у верхніх своїх частинах, гарячі – у глибших, прогрітих. З озер, морів і річок води тріщинами потрапляють усередину земної кори і починають там довгу циркуляцію. Занурюючись, підземні потоки нагріваються, розчиняють гірські породи, насичуються різними речовинами і стають потенційно рудоносними.

При пересуванні магми вгору з неї виділяються перегріті пари води з розчиненими в них елементами, які спрямовуються вгору, остигають і перетворюються на гарячі мінералізовані підземні потоки.

Ці підземні потоки фільтруються через пористі ділянки гірських порід і за довгі мільйони років відбуваються колосальні за масштабом хімічні зміни і відкладаються, кристалізуються маси нових мінералів.

Залізо та марганець, свинець та цинк, мідь і вісмут, ніобій і тантал – всі ці метали входять до складу підземних потоків. Звичайно, у тому чи іншому конкретному підземному потоці є не всі ці речовини, а лише деякі з них.

Склад потоків залежить від двох основних причин: від складу материнської магми і від взаємодії потоків з гірськими породами, які містять їх, в результаті чого гірські породи розчиняються і поглинаються потоком.

Якими ж хімічними сполуками відбувається перенесення речовини підземним потоком? Як і за рахунок чого якийсь хімічний елемент міститься в земній корі в незначних кількостях, а в деяких місцях він концентрується у 100–1000 і більше разів, утворюючи великі родовища?

Про склад давніх підземних потоків можна зробити досить правдоподібні припущення на основі складу газово-рідких включень у мінералах. Але про форму хімічних сполук – переносників рудної речовини – судити дуже важко. Тут область гіпотез та припущень.

У природі широко поширені рудні жили, складені, наприклад, сульфідами різних металів: піритом, халькопіритом, галенітом та сфалеритом. Можливо, речовина цих мінералів переносилася у вигляді сульфідів? Але, на жаль, їхня розчинність у воді мінімальна. Нескладні розрахунки показали, що для утворення невеликої сульфідної рудної жили потрібні буквально океани води.

Однак природа підказала вихід із глухого кута. Виявляється, що метали осідають у вигляді сульфідів, тільки при змішуванні металовмісних підземних потоків з сірководневими потоками. Можна дійти невтішного висновку, що у підземних потоках переносилися не ті сполуки, які ми спостерігаємо як мінерали у рудах.

Тому, рудні мінерали є нічим іншим, як важкорозчинними продуктами хімічних реакцій, які відбуваються у підземних потоках за їх взаємодії з іншими підземними потоками чи твердими гірськими породами.