В роговиках и гранитных штоках Северного Кавказа, Алтая, Якутии известны богатые по содержанию металлов жильные серебро-свинцово-цинковые (иногда с оловом) месторождения (Садонское и др.).

Особый структурно-морфологический тип среднетемпературных гидротермальных месторождений меди, молибдена, реже золота – порфировый. Он развит на древних и современных островных дугах, активных континентальных окраинах в умеренно кислых интрузиях – диоритах, сиенитах, монцонитах и их переходных к гранитам разностях, реже в чистых гранитах и их субвулканических аналогах. В данном случае рудой является сама интрузивная порода, в которой плагиоклазы, калишпаты замещены кварцем, серицитом, биотитом, альбитом, хлоритом. Замещение исходных интрузивов обычно зональное, со сменой к центру рудного тела хлорит-биотитовой минеральной зоны серицит-кварцевой, вплоть до монокварцевой. Сульфиды меди, молибдена, иногда обоих металлов в ассоциации с пиритом, халькопиритом, галенитом и другими сульфидами замещают вкрапленники биотита, прожилки кварца, хлорита и других силикатов. Вмещающие породы рудоносных интрузий – вулканогенные, терригенные, обычно несут заметную примесь сульфидов, в том числе рудных.

Порфировые месторождения нередко имеют крупный и гигантский масштаб, это главный источник в мире меди (Чукикамата в Чили, Бьютт в США, Грассберг в Индонезии, Алмалык в Узбекистане). Вместе с медью, благодаря громадным объемам добычи руды, они дают весьма значительное количество попутного золота, несмотря на низкое содержание 0,2-0,9 г/т (рудник Грассберг ежегодно дает 100 т золота). В молибден-порфировых месторождениях Клаймакс и Гендерсон в США сосредоточена половина мировых запасов этого металла.

Площади выходов рудных тел наиболее крупных меднопорфировых месторождений составляют десятки квадратных километров, разрабатываются они гигантскими карьерами. Запасы меди в них составляют сотни миллионов тонн. При разработке меднопорфировых месторождений Северной и Южной Америки установлена приуроченность наиболее богатых скоплений руды к зонам объемной трещиноватости (цилиндрические просадки внутри интрузии с обрушением и брекчированием пород, подвергшиеся сильному метасоматозу и минерализации). Обрушение, дробление и раздавливание пород связано с перераспределением вещества в интрузии, создающим области разуплотнения в её нижних горизонтах. Гравитационная и физико-химическая неустойчивость интрузии приводит к оседанию и разрушению плотных пород её верхней части. Этот процесс обеспечивает длительную миграцию катионов металлов и силикатно-кварцевых анионов в агрессивных растворах и проработку больших объемов пород.

Золото-порфировые месторождения имеют сходный состав силикатных и рудных минералов. Они недавно выделены в самостоятельный промышленный тип и в целом недостаточно изучены. Примеры крупных месторождений – Джуно и Тредвэлл на Аляске, где рудными телами являются динамометаморфизованные зоне разлома дайки и штоки кварцевых диоритов и монцонитов с прожилками и порфиробластами кварца, альбита, хлорита, карбоната, замещенными сульфидами. Содержание золота в руде низкое 1-3 г/т, но добыча выгодно ведется уже более 100 лет из-за удобства открытой разработки, количество добытого золота – более 200 т. Возможный аналог в Башкирии – месторождение Мал. Коран.

Применительно к генезису порфировых месторождений разработаны многочисленные сложные схемы образования. Все они наталкиваются на уже упомянутую в данной лекции низкую растворимость сульфидов меди и других металлов в воде. Существуют расчеты, показывающие, что для образования среднего по масштабу меднопорфирового месторождения необходим «океан воды». Для объяснения этого парадокса привлекается гипотеза рециклинга – многократного цикличного прохождения ограниченного объема гидротерм через систему интрузия – вмещающая порода. Эта гипотеза также наталкивается на ряд серьезных возражений. Вместе с тем, если рассматривать систему интрузия-вмещающие породы, как природный электрический генератор (о чем мы уже говорили), то не требуется никаких гипотетических «насосов», многократно «гоняющих» растворы по кругу. Ионы металлов, легко выщелачиваемые из расплава и трещиноватых вмещающих пород и приводимые в движение под воздействием электрического поля, обладают высокой способностью к миграции по силовым линиям в растворе-электролите – эффективном проводнике второго рода. При этом сама проводящая среда (растворы в порах, трещинах, межзерновых пространствах пород) остается неподвижной, подобно рабочим электролитам в гальванической ванне.

В кровле фундаментов и чехлах активизированных древних платформ развиты крупные и гигантские месторождения урана, золота, меди, ванадия типа «структурных несогласий». Они приурочены к межформационным зонам дробления, наложенным грабенам, трубкам взрыва. Судя по составу рудных и жильных минералов, они образованы в несколько стадий, нередко с большим отрывом во времени, в среднем диапазоне температур (200-350 градусов). Рудные минералы – пирит, гематит, сульфиды меди и никеля, минералы урана, самородное золото, жильные – кварц, анкерит, доломит, слюды, альбит, хлорит, ортоклаз. Примеры месторождений: уран-золото-медное Олимпик-Дэм в Австралии, урановое Сигар-Лэйк в Канаде, золота -Таборное и Лебединое в Южной Якутии и др. Энергетическим очагом оруденения являются интрузии щелочных пород, субвулканические тела, трубки взрыва, тепловые потоки по разломам.

Экзотическим типом среднетемпературных (возможно, средне-низкотемпературных) месторождений являются объекты пятиметальной рудной формации с необычным набором фемических и литофильных элементов (кобальт, никель, серебро, висмут и уран). Они приурочены к срединным массивам складчатых поясов (Богемский массив на границе Чехии и Германии, район Бол. Медвежьего озера в Канаде). Геологической особенностью районов расположения месторождений (Яхимов в Чехии, Радиум-Хилл в Канаде) является наложение многофазных гранитов на метаморфизованные вулканогенно-терригенные отложения, обогащенные сульфидами. Можно полагать широкое развитие здесь регенерации разновозрастного оруденения разных типов и металлов, контролируемого разнонаправленными разрывами, с наложением в итоге наиболее позднего богатого оруденения на предшествующие этапы минерализации с образованием комплексных руд.

Как правило, в гидротермальных месторождениях главным минеральным компонентом руд является кварц при заметной роли силикатов (хлорит, слюды, полевые шпаты, турмалин и др.), карбонатов, иногда графита. Сульфиды и другие рудные минералы занимают обычно от 1-2 % до 10-15 %. Реже встречаются рудные тела (обычно сравнительно небольшие жилы, линзы, трубы), значительную часть объема которых слагают сульфиды (антимонит, галенит, сфалерит, арсенопирит, пирит и др.) вплоть до образования сплошных руд. Пример – золото-антимонитовое месторождение Сарылах в Якутии.

На примере этого объекта можно показать сложную историю формирования гидротермального месторождения. На первой стадии образовалась мощная зона березитов по брекчированным песчаникам на их тектоническом контакте с пиритизированными алевролитами. Березиты состоят из кварца с подчиненным количеством серицита, парагонита (натриевая слюда), анкерита, доломита, хлорита, ничтожным – турмалина, эпидота, рассечены сульфидно-кварцевыми прожилками, содержат вкрапленность пирита, игольчатого арсенопирита, антимонита и являются прожилково-вкрапленными рудами золота (4-10 г/т, местами до 30 г/т) с повышенным содержанием мышьяка (до 1-2 %) и низким – сурьмы (до 1 %). По милонитам обновленного тектонического шва на границе березитовой зоны развит жильный золотосодержащий кварц, в свою очередь замещенный антимонитовыми линзами, прожилками, гнездами. В раздувах мощности зоны дробления образовались рудные столбы, почти нацело сложенные тонкозернистым («чугунным») антимонитом с очень высоким содержанием золота, практически без мышьяка. Среднее содержание сурьмы в богатой рудной зоне – 20-25 %, в рудных столбах – до 60-65 %, золота –20 г/т, в рудных столбах – до 1 кг/т. По структурным признакам антимонита можно утверждать, что он сформирован в условиях высокого давления и представляет собой рудный милонит. В качестве источника сурьмы предполагаются местные пиритизированные терригенные породы, в которых кларк концентрации этого металла равен 100.