A hidrotermás folyamatok jellemzői
A hidrotermás folyamatok jellemzői
A modellkísérletek, valamint az ásványokban lévő folyadék-gáz zárványok vizsgálata alapján nyilvánvalóvá vált, hogy a hőmérséklet- és a nyomásviszonyok megváltozása az utómagmás tevékenység bármely szakaszában túlsúlyba juttathatja a gáz-gőzfázist. Ezt a jelenséget felforrásnak nevezik, és bizonyos tekintetben hasonlít a „pneumatolitos” ásványkiválásokhoz. A hőhatás nem feltétlenül magmás (vulkáni) aktivitáshoz kapcsolódik. A tektonikusan lezökkent kéregrészek repedései mentén cirkuláló oldatok szintén a hidrotermásnak megfelelő hőfoktartományba juthatnak. Ennek oka, hogy a Föld kérgében a hőmérséklet 100 méterenként átlagosan 3 °C-kal növekszik, sőt a hegységképződés területein ez az érték jóval nagyobb is lehet, 1–1,5 km-es mélységben például a hőmérséklet a 100 °C-ot is meghaladja. Az esetleges ásványkiválások itt is hidrotermás szöveti bélyegeket hordozhatnak. Az oldatok nem, vagy csak igen kevés magmás eredetű alkotót tartalmaznak, bár nehézfémkoncentráló szerepük jelentős lehet. Metamorf folyamatok során könnyenillók szabadulhatnak fel, amelyek jellegzetes, ún. alpi típusú ásványegyüttest hozhatnak létre (lásd később). További tipikus példa a „máramarosi gyémánt” (egy kvarcváltozat) genezise: ez az ásvány a kárpáti homokkő (flis) repedéseiben vált ki mélytörések mentén felmelegedett, szénhidrogén-tartalmú, cirkuláló rétegvizekből, viszonylag kis hőmérsékleten (100–200 °C), de nagy nyomáson (0,8–1,2 kilobar). A szelektív ércdúsulásra a – thüringiai típuslelőhelyről elnevezett – ún. mansfeldi rézpalát (fekete, bitumenes, nehézfémeket tartalmazó palát), illetve az azt átjáró hidrotermás erecskéket említhetjük, amelyek mentén helyileg nehézfémek dúsultak fel szulfidok formájában. Idősebb medencékben az eltemetett kőzetek pórusoldatai repedések mentén keveredhetnek. Ily módon alacsony hőmérsékletű hidrotermás képződmények (pl. Pb-Zn-, ún. Mississippi-típusú érc) keletkeznek, amelyek üledékes szöveti sajátosságokat is mutathatnak.
Szfalerit – Selmecbánya (Banská Štiavnica, Szlovákia), JATE
A hidrotermás ásványképződési folyamatokat a hőmérsékleti viszonyok szerint hagyományosan katatermás (400–300 °C), mezotermás (300–200 °C), epitermás (200–100 °C) és teletermás (100 °C alatti) névvel szokták jelölni. (Napjainkban az epitermás kategóriát inkább bizonyos Au-Ag-Pb-Zn-telepekre alkalmazzák.)
A hidrotermás tevékenység során az ásványok kiválása elsősorban oldhatóságuk függvénye. Sok ásvány egyre kevésbé oldható a hőmérséklet csökkenésével, ezért képződése a forróvizes oldatok lehűléséhez kötődik. További meghatározó tényező a forróvizes oldat kémhatása, oldott gáztartalma, valamint egyéb ionok esetleges jelenléte. Az összetett viszonyok ellenére a hidrotermás tevékenység különböző hőmérsékletű szakaszait általában különböző ásványok jellemzik.
Szilvanit – Aranyosbánya (Baia de Arieş, Románia), HOM
A hidrotermás tevékenység során kivált ásványegyüttesek hintés (impregnáció), erecskék és telérek mentén rendeződhetnek, attól függően, hogy a kőzetet korábban milyen átalakulás és tektonikai hatás érte.
A szubvulkáni szinten (1,5–3 km mélyen) megrekedt, rendszerint neutrális intrúziók könnyenilló-tartalma az aránylag kisebb nyomás miatt nem képes pegmatitot létrehozni. Az oldatok vagy magmás kürtőben távoznak a rendszerből (miközben a kőzetanyagot breccsává alakítják), vagy – zárt rendszer esetén – kölcsönhatásba lépnek a bezáró kőzetekkel és átalakítják őket. A szubvulkáni test felső részén részben a hűlés, részben a gázok feszítő ereje miatt a kőzet megrepedezik, e repedésekben az oldatok felforrása során szulfidásványok válnak ki hintett-eres szöveti formában. Ezt porfiros (hintett) ércnek nevezik. Legjellegzetesebb a hintett rézérc (ásványai: kalkopirit, pirit, bornit és pirrhotin). Az átalakult mellékkőzet jellegzetes, hagymahéjra emlékeztető övességet mutat: a magban káliföldpát-dús zóna található, amelyet káliföldpátban és biotitban gazdag köpeny vesz körül. Ezt burkolja egy, főleg szericites átalakulású kőzet, amely az érc jelentős részét tartalmazza. A külső övben a propilites (zöldköves) zóna található, ez albit, klorit, epidot, kalcit ásványegyüttesből áll.
A szubvulkáni-vulkáni szinten a már felszíni eredetű vizeket is tartalmazó hidrotermák rendszerint a kőzet fellazulási zónái mentén – vagy az azokat kísérő repedésekben – további jellegzetes kőzetátalakulásokat hoznak létre a vulkáni kőzetekben. Ezek a propilitesedés, káliföldpátosodás („adulárosodás”), agyagásványosodás, kovásodás, alunitosodás stb. A propilitesedési folyamatot a múlt században kárpát-medencebeli lelőhelyről írták le, és neves geológusunk, Szabó József is behatóan foglalkozott vele.
Ametiszt – Selmecbánya (Banská Štiavnica, Szlovákia), JATE
A hidrotermákban a magasabb hőmérsékleten az Sn, W, Mo, Au, Cu, Co, Ni, Bi és U, majd a hőmérséklet csökkenésével az Ag, Pb, Zn, Cd, As, Sb, Hg, Te és Tl egy elemből (monomineralikus) vagy több elemből álló (polimetallikus) érctelepet hozhatnak létre, ami a teleptípusok osztályozásának lehet az alapja (lásd a fejezet ércekről szóló részében), és amit saját összeállításunk is követ.
A bányászat és az ércteleptan fejlődése során felismerték, hogy az érctelepek mind függőleges, mind vízszintes irányban övezetesen rendeződnek. A mélységi magmás testek körül inkább a vízszintes övesség, míg vulkáni-szubvulkáni telepekben inkább a függőleges övesség az uralkodó.
