Положение гидротермальных полей Логачева и Рэйнбоу

Гидротермальные рудопроявления полей Логачева и Рэйнбоу (Срединно-Атлантический хребет) - новый тип гидротермальных отложений океанских рифтов

Аннотация

Гидротермальные поля Логачева и Рэйнбоу отличаются от других известных подводных гидротермальных полей тем, что они пространственно и генетически связаны не с вулканитами, а с серпентинитами. В пределах этих полей встречаются гидротермальные отложения медной и медно-цинковой специализации. Главными сульфидными минералами являются пирит, халькопирит, борнит, кубанит и сфалерит. В рудопроявлениях этих полей развивается мелкая вкрапленность Ni-Co минералов - миллерита и пентландита. В составе отложений определены аномально высокие (несколько процентов) содержания кобальта. Отличительной особенностью отложений является слабое пространственное разделение медь- и цинк-содержащих сульфидов, отлагающихся в различных термических условиях. Кроме того, в сульфидных залежах часты находки мелких обособлений магнетита и гетита. Обнаруженные в гидротермальных отложениях углеводороды по составу отличаются от тех, которые исследованы на других известных подводных гидротермальных полях. Значительная их часть имеет абиогенный генезис. Специфика состава гидротермальных растворов и залежей связана как с аномальным составом первичного гидротермального раствора, формирующегося при взаимодействии воды с ультрабазитами нижней части коры - верхней части мантии, так и с его существенной трансформацией при подъеме к поверхности дна (фазовой сепарацией). Из-за фазовой сепарации гидротермальные растворы характеризуются непостоянными быстро изменяющимися температурой и соленостью. Это обуславливает сильно изменчивую плотность и плавучесть гидротермальных флюидов, поступающих в океан, что приводит к формированию необычного многослойного гидротермального плюма с нейтральной плавучестью, распространяющегося от дна до нескольких сотен метров над ним. Многослойный плюм является поисковым критерием гидротермальных полей, связанных с серпентинитами. Формирующиеся на поверхности дна гидротермальные отложения сохраняют информацию как о составе первичного гидротермального раствора, так и о трансформации последнего при подъеме к поверхности океанского дна.

Большинством исследователей гидротермальных процессов в океане признается, что а) формирование гидротермального рудоносного раствора связано, главным образом, с трансформацией океанской воды в результате ее взаимодействия с породами коры при высоких температурах; б) гидротермальная циркуляционная система формируется над кровлей осевой внутрикоровой магматической камеры; в) гидротермальные залежи пространственно и генетически связаны с вулканитами. Однако в последние годы во внутреннем рифте Срединно-Атлантического хребта (САХ) обнаружены гидротермальные рудопроявления, вмещающими породами для которых являются серпентиниты и серпентинизированные ультрабазиты. Комплексные исследования гидротермальных полей, на которых залегают эти рудопроявления, показали, что они характеризуются целым рядом параметров, не свойственных полям других отрезков Мировой рифтовой системы.

Несмотря на то, что в литературе неоднократно сообщалось о развитии гидротермальных процессов, сопряженных с серпентинитовыми массивами [ Bougault et al., 1993; Charlou et al., 1991; Rona et al., 1987], возможность непосредственного исследования природы гидротермальных растворов и рудоносности этих аномальных проявлений представилась после открытия в 1993-1994 гг. на 14^o45 с.ш. САХ активного гидротермального поля Логачева с сульфидными залежами [ Batuev et al., 1994; Krasnov et al., 1995]. Летом 1997 г. на 36^o14 с.ш. САХ было обнаружено гидротермальное поле Рэйнбоу, также пространственно связанное с серпентинитовым массивом [ Fouquet et al., 1997].

Положение гидротермальных полей Логачева и Рэйнбоу

Гидротермальное поле Логачева расположено в 35 милях к югу от трансформного разлома 15^o20 с.ш. на краевом уступе рифтовой долины [ Богданов и др., 1997а]. Внутренний рифт в этом районе характеризуется аномальным строением. "Нормальный" западный краевой уступ рифтовой долины образован системой, по-видимому, листрических сбросов, сложенных базальтами. Восточный "аномальный" уступ круче. Он образован приподнятым блоком океанской коры, в пределах которого на поверхность выведены глубинные кристаллические породы (габброиды), а на склоне, обращенном в сторону рифтовой долины, - в разной степени серпентинизированными ультрабазитами. В пределах этого серпентинитового массива и было встречено гидротермальное поле Логачева.

Иное положение во внутреннем рифте занимает гидротермальное поле Рэйнбоу. В районе поля внутренний рифт образован структурными элементами, типичными для рифтов низкоспрединговых хребтов. В центральной части рифтовой долины, вблизи пересечения рифта с нетрансформным смещением, имеется осевое поднятие, простирание которого совпадает с рифтовым. Поднятие аномально тем, что оно не является конструктивным вулканическим образованием, как в других отрезках Мировой рифтовой системы, а сформировано серпентинитовой протрузией [ Fouquet et al., 1997]. На западном склоне этого осевого поднятия (серпентинитового массива) и расположено поле Рэйнбоу.

Таким образом, несмотря на различное положение гидротермальных полей Логачева и Рэйнбоу в пределах внутреннего рифта срединного хребта, их объединяет приуроченность к серпентинитовым массивам.