Złoża hydrotermalne to połączenia rud kamienia i metali, które powstają, gdy woda ze znaczną ilością solanki lub składnikiem soli wchodzi w kontakt ze źródłem ciepła, takim jak magma. Do powstania osadów hydrotermalnych wymagana jest obecność soli w wodzie oraz znacznej ilości metali lub minerałów. Złoża te dzielą się na trzy klasy — hipotermiczne, mezotermiczne i epitermiczne — i mogą być dalej klasyfikowane według tego, czy rudy powstają przez wymianę, czy przez wypełnianie otwartych przestrzeni w skałach.
Warunki formacji
Do powstania osadów hydrotermalnych muszą być spełnione cztery warunki: obecność solanki, gorąca woda o wysokiej zawartości minerałów, obecność otworów w skale umożliwiających przemieszczanie się roztworów, dostępność miejsca złoża i reakcja chemiczna prowadząca do powstania złoża pojawić się. Magma jest najczęstszym źródłem ciepła, ale warunki metamorficzne, meteorytowe lub morskie mogą również ułatwić wystarczający wzrost temperatury, aby te osady się utworzyły. Złoża hydrotermalne mogą tworzyć się w każdym typie skał, na których osadzanie ma wpływ lokalna formacja skalna. Ostateczny skład osadów zależy od reakcji roztworów solankowych ze skałami, z którymi się stykają.
Solanka jest niezbędna
Czysta woda nigdy nie bierze udziału w formowaniu hydrotermalnym, ale musi zawierać solankę. Te solanki różnią się jednak od wody morskiej, ponieważ są w stanie rozpuszczać i transportować metale, takie jak złoto i srebro. Solanki, szczególnie te składające się z sodu i wapnia, są również skutecznymi rozpuszczalnikami minerałów siarczkowych i tlenkowych. Często zawierają sole magnezu i potasu oraz niewielką ilość wielu innych pierwiastków. Stężenia wahają się od kilku procent wagowo rozpuszczonych ciał stałych do nawet 50 procent.
Złoża mezotermiczne
Złoża te charakteryzują się zarówno teksturą zastępczą, jak i otwartą przestrzenią, z których ta ostatnia występuje częściej na płytszych głębokościach. Częsty jest również ostrzejszy kontakt z rodzimymi skałami, które mogą być magmowe, osadowe lub metamorficzne. Najliczniej występującymi minerałami są chalkopiryt, bornit, enargit, tetraedryt, sfaleryt i galena. Metalami nieszlachetnymi są zwykle ołów, cynk i miedź.
Złoża epitermalne
Znany również jako płytkie złoża ciepła, ten typ jest powszechnie kojarzony z gorącymi źródłami i gejzerami, co czyni je najbardziej znanym typem złóż hydrotermalnych. Najczęstszym rodzajem formacji jest wypełnienie przestrzeni otwartej, charakteryzujące się strupy, czesaniem i symetrycznymi pasami. W tych złożach znajduje się wiele różnych rud, najczęściej rudy złota i rudy siarczkowe, takie jak miedź, cynk, ołów, molibden, bizmut, nikiel, kobalt, antymon i rtęć. Minerały występujące w tych żyłach to kwarc, kalcyt, fluoryt, baryt, chalcedon, rodochrozyt i dolomit.