Окенический рифтогенез - Дубинин Е.П.
ISBN 5-89118-198-3
Скачать (прямая ссылка):
Геодинамический анализ гидротермальной циркуляции в осевых зонах СОХ показал, что изменение физических свойств (плотности, коэффициента расширения и др.) воды с температурой, давлением и соленостью имеет существенное влияние на тип конвективных движений, продолжительность активной жизни и интенсивность гидроконвекции. Однофазовая и двухфазовая конвекции сменяют друг друга в зависимости от расстояний над кровлей магматической камеры и от ее боковых стенок. Интенсивность конвекции и, в частности, скорость движения морской воды в струйном канале, зависящие от распределения трещиноватости и Р-Т условий, имеют существенное влияние на процессы осаждения минералов и образования сульфидных месторождений. Процессы конвективного перемешивания магмы в подосевом очаге и концентрация расплава в верхней части магматического резервуара в значительной степени сказываются на временах остывания подосевых магматических очагов и продолжительности гидротермальной деятельности на различных участках осевых зон СОХ.
ГЛАВА 6. МЕТАЛЛОГЕНИЯ РИФТОВЫХ ЗОН
Большинство сульфидных гидротермальных образований на СОХ были установлены с помощью донных теле-, фотокамер и подводных обитаемых аппаратов (ПОА) во время детального геологического картирования небольших отрезков (обычно не более 30 км длины) осевых зон. В связи с этим геологическое положение сульфидных образований обычно сопровождалось описанием локальной морфологии, осадочного покрова, петрохимии лав и т. д. Позднее стали широко использоваться стационарные системы картирования дна, такие как Си Бим, Си Марк 1, Си Марк 2, обеспечивающие возможность изучения более широких региональных геодинамических обстановок и привязки к ним гидротермальных рудопроявлений. Такая информация совместно с детальной геологией, изученной с ПОА, дает новые перспективы для понимания тектонического и геологического положения сульфидных образований, а также глубинных процессов, управляющих их формированием.
Выходы высокотемпературных гидротерм в виде “черных курильщиков” и сульфидные руды наблюдались в осевых зонах СОХ с разными скоростями спрединга: гидротермальное поле Снейк-Пит в области МАРК (MARK - Mid-Atlantic Ridge-Kane Fracture Zone) на 23°22’ с.ш. САХ, расположенное в пределах осевой грабеноподобной структуры [338, 181], гидротермальное поле ТАГ (TAG - Trans-Atlantic Geotravers) на 26 10'с.ш. САХ на восточной стенке внутренней долины [72, 8], в южной части хребта Эксплорер в зонах нарушения непрерывности осевой долины и свежих потоков подушечных лав [308], в южной части хребта Эндевер вдоль уступов и сбросов, ограничивающих осевую долину [531], в южной части хребта Хуан де Фука, вблизи осевой трещины, которая рассекает дно осевой долины, сложенное щитовыми лавовыми потоками [328], на ВТП (21°с.ш., 12-13° с.ш., 18-20° ю.ш., и др.) [286, 30]; вблизи зон пересечения осевой долины с трансформным разломом Клиппертон (ВТП); на отдельных внеосевых вулканах, а также в ряде других районов.
Одна из важнейших проблем заключается в установлении геологических .признаков (морфологии осевых зон СОХ, формы и размеров структур, осадочной толщи, структуры лавовых потоков, петрохимии базальтов), являющихся индикаторами крупных сульфидных образований, и выявлении наиболее важных геодинамических критериев, позволяющих предсказать местоположение и условия формирования сульфидных образований в других, менее изученных районах СОХ. Для понимания этих критериев необходимо учитывать, что формирование сульфидных образований на дне океана происходит при наличии высокотемпературных флюидов, т. е. при условии существования термического источника в виде магматического очага.
Для формирования крупных рудных образований необходимо, чтобы выходы этих флюидов были расположены в пределах небольшой площади поверхности дна осевой зоны, т. е. необходимы структурно-тектонические ловушки [39]. Кроме того, чтобы сохранить такое месторождение от окисления и растворения, необходимо создание “крыши” осадков или лавовых потоков [308].
6.1. ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ СУЛЬФИДНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ НА СОХ С МЕДЛЕННОЙ СКОРОСТЬЮ СПРЕДИНГА
6.1.1. Гидротермальное поле Снейк Пит в области МАРК на 23°с.ш. САХ.
Гидротермальное поле Снейк Пит было обнаружено во время работ по программе ODP (Leg 106) в области исследований МАРК в осевой зоне СОХ на 23°22' с.ш., 44°57* з.д., а позднее детально изучено с помощью ПОА “Элвин” и “Наутил”, а также других методов придонных исследований Си Марк I, Си Бим, фотокамеры Ангус и др. (рис. 6.1 а) [310,
231, 259, 402]. Здесь было выявлено множество активных и неактивных гидротермальных выходов, небольших сульфидных холмов, значительные скопления гидротермальных отложений и характерная фауна с множеством угреподобных рыб длиной 30-60 см (отсюда и название поля Снейк Пит -змеиное логово). Результаты бурения позволили получить первые образцы из гидротермальных сооружений, которые представляют собой не только массивные сульфиды, но также неконсолидированные осадки сульфидов Fe, Си и Zn. Бурение продемонстрировало, что мощность этих отложений достигает 13 м у основания гидротермального источника и уменьшается почти до нуля на расстоянии 100 м от него [310].
