Hydrothermale Lagerstätten sind Kombinationen aus Stein- und Metallerzen, die auftreten, wenn Wasser mit einer erheblichen Menge an Sole oder einer Salzkomponente mit einer Wärmequelle wie Magma in Kontakt kommt. Für die Bildung hydrothermaler Ablagerungen ist das Vorhandensein von Salz im Wasser und einer erheblichen Menge an Metallen oder Mineralien erforderlich. Diese Lagerstätten werden in drei Klassen eingeteilt – hypothermal, mesothermal und epithermal – und können weiter klassifiziert werden, ob sich Erze durch Ersatz oder durch Auffüllen offener Stellen in Gestein bilden.
Bedingungen für die Gründung
Damit sich hydrothermale Ablagerungen bilden können, müssen vier Bedingungen erfüllt sein: Vorhandensein von salzhaltigem, heißem Wasser mit hohem Mineralgehalt, Vorhandensein von Öffnungen im Gestein, um die Bewegung von Lösungen zu ermöglichen, Verfügbarkeit einer Lagerstätte und einer chemischen Reaktion, um die Lagerstätte zu bilden auftreten. Magma ist die häufigste Wärmequelle, aber auch metamorphe, meteorische oder marine Bedingungen können einen ausreichenden Temperaturanstieg für die Bildung dieser Ablagerungen ermöglichen. Hydrothermale Ablagerungen können sich in jeder Art von Gestein bilden, wobei die Ablagerung durch die lokale Gesteinsformation beeinflusst wird. Die endgültige Zusammensetzung der Lagerstätten hängt von der Reaktion zwischen den Salzlösungen und den Gesteinen ab, mit denen sie in Kontakt kommen.
Sole ist essenziell
Reines Wasser ist nie an der hydrothermalen Bildung beteiligt, sondern muss Sole enthalten. Diese Solen unterscheiden sich jedoch von Meerwasser, da sie Metalle wie Gold und Silber auflösen und transportieren können. Solen, insbesondere solche aus Natrium und Calcium, sind ebenfalls wirksame Lösungsmittel für Sulfid- und Oxidmineralien. Sie enthalten oft Magnesium- und Kaliumsalze und eine kleine Menge vieler anderer Elemente. Die Konzentrationen reichen von einigen Gewichtsprozent gelöster Feststoffe bis zu 50 Prozent.
Mesothermale Lagerstätten
Diese Lagerstätten zeichnen sich sowohl durch Ersetzungs- als auch durch Freiraumtexturen aus, wobei letztere in geringeren Tiefen häufiger vorkommt. Auch ein schärferer Kontakt mit einheimischen Gesteinen, die magmatisch, sedimentär oder metamorph sein können, ist üblich. Die am häufigsten vorkommenden Mineralien sind Chalkopyrit, Bornit, Enargit, Tetrahedrit, Sphalerit und Bleiglanz. Grundmetalle sind in der Regel Blei, Zink und Kupfer.
Epithermale Ablagerungen
Auch als flache Wärmeablagerungen bekannt, wird diese Art häufig mit heißen Quellen und Geysiren in Verbindung gebracht, was sie zu der bekanntesten Art von hydrothermalen Ablagerungen macht. Die häufigste Formation ist die Freiraumfüllung, die durch Krusten, Kämmen und symmetrische Bänder gekennzeichnet ist. In diesen Lagerstätten findet man eine Vielzahl von Erzen, am häufigsten Gold- und Sulfiderze wie Kupfer, Zink-Blei, Molybdän, Wismut, Nickel, Kobalt, Antimon und Quecksilber. Zu den in diesen Adern vorkommenden Mineralien gehören Quarz, Calcit, Fluorit, Baryt, Chalcedon, Rhodochrosit und Dolomit.