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

Экономический и природно-ресурсный потенциал Японии и его использование
Современная Япония - высокоразвитое в промышленном и научно-техническом отношении государство, один из трех мировых центров империалистического соперничества. Особенности экономического развития этой страны, ее достижения в передовых отраслях научно- ...

Методика отображения в цифровой геологической модели литолого-фациальных особенностей терригенного коллектора
Терригенные коллекторы нефтяных месторождений Западной Сибири характеризуются высокой неоднородностью и слабой согласованностью фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС). В статье рассматривается апробированная на некоторых месторождениях Томс ...