В начале 60-х годов по инициативе академика А. Л. Яншина в Восточной Сибири были начаты поиски калийных солей с использованием различных методов. Весьма действенным оказался гидрогеохимический метод. Благодаря ему удалось оконтурить три наиболее перспективных района (рис. 16). На одном из них сразу обнаружили залежи калийных солей, но они оказались маломощными. Буровые работы стали сворачиваться. И вдруг… Такое случается редко, тем более спустя 15 лет: во втором по перспективности районе одна скважина вошла в пласты карналлита и сильвина мощностью в несколько десятков метров. Так был открыт Непский калиеносный бассейн. А совсем недавно (опять-таки по гидрогеохимическим показателям) резко возросли его перспективы. Кажется, здесь обнаружена крупнейшая в стране кладовая калийных солей.
По характеру взаимоотношения с подземными водами различают пять групп месторождений полезных ископаемых:
месторождения труднорастворимых рудных залежей, прямо или косвенно сформированные гидротермальными растворами; сюда входят не только месторождения гидротермальной группы, но и другие — магматические, скарновые и так далее;
месторождения зоны выветривания, образовавшиеся в результате гипергенного минералообразования или накопления в остаточных продуктах;
осадочные скопления легкорастворимых (соляных) пород, сформированные на дне водоемов и подверженные процессам разрушения подземными водами (месторождения химического класса);
залежи нефти и газа (месторождения биохимического класса);
месторождения труднорастворимых рудных и нерудных залежей, образование и разрушение которых связано с биогенной миграцией (например, месторождения каустобиолитов или фосфоритов) и механическим разрушением (россыпные месторождения) при участии подземных и поверхностных вод.
Не во всех пяти группах месторождений значение воды в формировании и разрушении одинаково. Если в первых двух вода играет в основном созидающую роли, то в двух следующих она не только создает их, но и является агентом разрушения. В формировании и разрушении последней группы месторождений роль воды не столь заметна.
В гидротермальном процессе вода служит той подвижной средой, где в растворенном состоянии переносятся многие соединения металлов, происходят различные химические реакции, и она же, вернее, продукты ее электролитической диссоциации принимают участие во всех этих преобразованиях. Специфика рудообразующих гидротермальных растворов заключается не в том, что в них есть экзотические компоненты или соединения, как это следовало бы, казалось, ожидать, а в высокой концентрации отдельных элементов, не известной для других подземных вод, — кремнезема, фтора, бора; ими образованы сульфидные, кварцевые, карбонатные и другие соединения железа, меди, свинца, цинка, молибдена, олова.
Гидротермальные месторождения, зоны минерализации и кварцевые жилы, по меткому замечанию основателя учения о гидрогеологии мерзлой зоны А. В. Львова, следует рассматривать в качестве окаменелых «источников», а ныне действующие минеральные источники — как формирующиеся месторождения.
Современный гидротермальный процесс выявлен в рифтовых впадинах, вулканических и горно-складчатых зонах. Характерным его проявлением могут быть металлоносные термы, обнаруженные на дне Красного моря. Они заполняют придонные впадины, имеют температуру более 50 °C, по составу хлоридные натриевые с минерализацией около 300 граммов на литр и высоким содержанием многих металлов (железа, марганца, свинца, меди, цинка). Рудами этих же металлов сложены придонные осадки. Скорость накопления таких руд достигает 40 сантиметров за 100 лет, объем их колоссален, а стоимость, по оценке специалистов, составляет 2,5 миллиарда долларов. Причиной рудоотложения считается геохимический барьер, образующийся при смешении глубинных металлоносных рассолов с кислородосодержащими водами Красного моря.
Современные гидротермальные процессы обнаружены в Калифорнии у Салтон-Си и в Туркмении на полуострове Челекен, а также в вулканических районах.
Еще разнообразнее месторождения, появившиеся в результате гипергенного минералообразования, то есть выпадения и концентрирования растворенного вещества в условиях низких температур и давлений. Благодаря этому процессу возникли так называемые инфильтрационные и остаточные месторождения (бокситов, железных и марганцевых руд, полиметаллов, редких земель, фосфоритов, гипса и других солей). Большую роль в формировании залежей полезных ископаемых играют геохимические барьеры. На них осаждаются полезные ископаемые инфильтрационного типа. Что же касается остаточных месторождений, то наиболее типичным их представителем служат зоны окисления колчеданных руд («железные шляпы»), где концентрируются самые различные металлы.
Вода (правда, не подземная, а наземная) создает месторождения солей путем испарения или вымораживания. Но она же (на сей раз внутриземная вода) изменяет их и, если не насыщена, постепенно разрушает образовавшиеся ранее залежи.
