Hydrotermalisissa

Hydrotermalisissa ympäristöissä tarkoitetaan olosuhteita, joissa veden lämpötila ja paine ovat suuria ja vesi kiertää kallioperässä geotermisen lämmön vaikutuksesta. Tällaiset prosessit ovat tyypillisiä geologisesti aktiivisilla alueilla, kuten magmaisissa tai subduktiovyöhykkeissä sekä kuumien lähteiden ympäristöissä. Hydrotermaliset järjestelmät syntyvät, kun lämmin vesi kuljettaa mukanaan liuenneita ioneja ja raskaita metalleja.

Fluideissa on kykyä liuottaa ja siirtää kiven liuottamattomia aineita sekä metalleja. Kun nämä nesteet nousevat, jäähtyvät tai sekoittuvat kylmiin vesipitoisuuksiin, epäorgaaniset hiukkaset ja liuenneet komponentit saostuvat mineraaleina. Tämän seurauksena muodostuu hydrotermalisia mineraalikertymiä, kuten kvartsia, kliiniittia, kaaottisia sulfidimalmia sekä kultaa ja kuparia sisältäviä suoloja.

Ympäristön mukaan hydrotermaliset järjestelmät jaetaan usein korkeän lämpötilan magmatis-hydrotermaliisiin järjestelmiin (esim. porfirikulla di) sekä matalan lämpötilan epithermaalisiin ja muihin hydrotermalisiin muodostumiin. Keskeisiä malminetsinnän kohteita ovat porfyyri-kuparivarannot, epithermaaliset kultapitoiset esiintymät sekä massiiviset sulfidivarannot. Alteraatiohyötyminen, kuten sericitisaatio, kloritisaatio ja silikaatio, sekä mineraalikertymien geokemialliset merkinnät auttavat löytämään näitä järjestelmiä.

Tutkimuksessa hydrotermalisia prosesseja tarkastellaan geokemian, mineralogian ja isotopian keinoin. Lisäksi hydrotermalista syntetisointia hyödynnetään materiaalitieteessä, esimerkiksi kristallien kasvussa ja nanomateriaaleissa.