Тектоническая обстановка и пространственное размещение залежей

Формирование полиметаллических колчеданов на морском дне тесно связано с тепловым режимом, ассоциирующим с образованием новой океанической коры. Известно, что колчеданные залежи образуются в разнообразных тектонических обстановках, включающих дивергентные границы плит (т.е. срединно-океанические хребты) и конвергентные границы, связанные с субдукцией, где сульфидная формация занимает место среди внешнего пространственного окружения спрединговых центров задуговых бассейнов (рис.2). В обоих случаях вулканогенные и осадочные рудовмещающие отложения могут формироваться в результате циркуляции морской воды в основании вулканов. Хотя рудоформирующие процессы в срединно-океанических хребтах и задуговых рифтах почти одинаковые, состав вулканических пород варьирует от срединно-океанических рифтовых базальтов (MORB) до известково-щелочных кислых лав (андезитов, риодацитов), которые обуславливают значительное различие в составе сульфидных залежей. Это доказывается минералогической и химической изменчивостью колчеданов, образующихся в срединно-океанических хребтах (например Восточно-Тихоокеанское поднятие), во внутриокеанических задуговых рифтах, развивающихся на океанической коре западной и юго-западной части Тихого океана (например Бассейн Лау, Бассейн С. Фиджи, Бассейн Манус, Марианский Трог) и во внутриконтинентальных рифтовых зонах, формирующихся на подводных участках континентальной коры (например Трог Окинава в западной части Китайского моря ) ( рис. 3.).

Некоторое число колчеданных залежей было обнаружено у подводных вулканов расположенных вдоль осей океанических рифтовых зон или рядом с ними (рис.2). Гидротермальная активность также тесно ассоциируется с внутриплитными горячими точками и островодужными морскими поднятиями (Karl et al., 1988; Сheminee et al., 1991; Hekinian et al., 1993; Stuben et al., 1992; McMurtry et al., 1993), а полиметаллические сульфиды с комплексным химическим и минералогическим составом были открыты в Вулкане Палинуро в Тирренском море (Puchelt, 1986). Гидротермальная минерализация также ассоциируется с мелководными щелочными островодужными вулканами юго-восточной части Тихого океана, которые обнаруживают признаки эпитермальной золотой минерализации известной на суше (Berger and Bethke, 1985; Hannington and Herzig, 1993; Herzig et al., 1994).

Для определения теплоты и массы потока вдоль срединно-океанических хребтов необходимо чтобы высокотемпературная гидротермальная активность обладала бы общими чертами по всей площади (Rona, 1984, 1988). Общая разгрузка гидротермальных выходов вдоль океанических хребтов оценивается в пределах 5X1061/s (Wolery and Sleep, 1976), при условии, что все количество воды в океанах циркулирует через термально-активное морское дно рифтовых зон каждые 5-11 Ма (Wolery and Sleep, 1976). Для того чтобы оценить ежегодный общий поток гидротермальных флюидов из срединно-океанических хребтов взят один черный курильщик с массой потока приблизительно 1кг/сек и оцениваемой энергией около 1,5 Мвт (Converse et al., 1984) на каждые 50 метров гребня хребта (55000 км в общей сложности), полагая при этом, что нет компонентов рассеивающих поток. Конечно, количество известных выходов черных курильщиков очень мало для сравнения, а рассеивающийся поток должен оцениваться для больших площадей теряющих теплоту из срединно-океанических хребтов. Низкотемпературный диффузионный поток в некоторой степени важен для осевой гидротермальной циркуляции и может перемещать порядка 80% общего тепла производимого в хребте (Morton and Sleep, 1985; Wheat and Mottl, 1994). Высоко насыщенные компоненты гидротермальных растворов распределяются неравномерно вдоль срединно-океанических хребтов. Высокотемпературная гидротермальная активность часто, но не всегда сосредотачивается вдоль топографически возвышенных (т.е. мелководных ) частей отдельных хребтовых сегментов, где коровая активность вызвана присутствием большого магматического резервуара (Ballard et al., 1981;Ballard and Francheteau, 1982; Francheteau and Ballard, 1983). Изучение высокоразрешающей способности сейсмического отражения показало, что этот магматический резервуар часто находится только в 1-3 км от морского дна (Detrick at al.,1987; Collier and Sinha,1990). Местонахождение топографических высот гребней хребта часто совпадает с доминирующими покровными потоками, в отличие от пиллоу-лав, и характеризуется присутствием более фракционированных вулканических пород (Thomson et al.,1985). Проводящее тепло передающееся от остывающей вершины магматической камеры к глубоко проникающей морской воде управляет гидротермальной конвекционной системой, которая может подниматься к черным курильщикам на морском дне (Cann and Strens,1982). Время корового пребывания конвективной морской воды определяется около 3 лет или меньше (Kadko and Moore,1988). В местах, где многие выходы черных курильщиков действуют постоянно в течение длительного периода времени, могут образовываться большие колчеданные залежи (например TAГ Гидротермальное Поле). Выпадение в осадок металлов - это результат изменения физико-химических условий во время смешивания холодной (около 2С) кислородсодержащей морской воды и высокотемпературных богатых металлами гидротермальных флюидов с низким Ph и Еh потенциалом (cf., Hannington et al.,1995a).

Другие материалы

Сравнительная характеристика различных видов транспорта
Прогресс человеческого общества неотделим от истории развития транспорта. Если под словом "транспорт" понимать прежде всего процесс перемещения, то можно утверждать, что без перемещения орудий и предметов труда и самого человека ...

Перспективные средства визуального контроля транспорта газа
Основной проблемой, связанной с рациональным использованием информации в сложных технических системах управления транспортом газа, является анализ информации, накапливаемой в базах данных реального времени. Речь идет не об отдельных показа ...