Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Геологический институт Российской академии наук

Минералы-индикаторы гидротермальной деятельности в поверхностном слое донных осадков гидротермального узла Победа (17°44.9′‒17°07.6′ с.ш. САХ).

Изучение глубоководных полиметаллических сульфидов (ГПС) в Российском разведочном районе Срединно-Атлантического Хребта (РРР САХ, рис. 1) является одной из ключевых стратегических целей национальной морской политики Российской Федерации. Контракт на изучение ГПС между Министерством природных ресурсов и экологии РФ и Международным органом по морскому дну (МОМД) при ООН был заключен в 2012г. Во время работы по данному контракту в 2014-2015 годах был открыт рудный узел Победа, в геологическом строении которого участвуют базальты, породы интрузивного габбро-перидотитового комплекса и перекрывающие их донные осадки (рис. 2). Карбонатные и металлоносные осадки, развитые на узле Победа, были изучены многими исследователями. Наши исследования вносят дополнительные данные по минеральному составу поверхностного горизонта осадков этого объекта, характеру его изменения при удалении от гидротермальных источников и условиям образования.


Рис. 1. Российский разведочный район, Срединно-Атлантический хребет (схема по [Полярная Морская Геологоразведочная Экспедиция, раздел – исследования, поиск твердых полезных ископаемых Мирового океана. Электронный ресурс URL: http://www.pmge.ru/index.php?id=665&lang=RUS (дата обращения: 06.07.2023)]).


Возраст осадков поверхностного горизонта совпадает с поздним этапом гидротермальной деятельности, продолжающейся до настоящего времени. Следовательно, в его составе присутствуют минеральные частицы, выпавшие из гидротермального плюма. Об этом свидетельствует и морфология рудных минералов.

Установлено, что рудные минералы в поверхностном горизонте рудоносных осадков представлены обломками сульфидов меди и железа (изокубанитом, халькопиритом, пиритом), новообразованными гидроксидами железа и атакамитом. Кроме того, присутствуют идиоморфные кристаллы барита и эдафогенный материал в виде обломков оталькованных пород, иногда с включениями сульфидов (рис. 3).


Рис. 2. Схема гидротермального узла Победа (по материалам [Бельтенев и др., 2016] с добавлениями). 1 – кокколит-фораминиферовые илы; 2 – магматические породы, частично покрытые карбонатными осадками; 3 ‒ металлоносные осадки; 4 – рудные тела и их номера; 5 – гидротермально измененные породы; 6 – гидротермальные источники (а – не активные, б – активные, в – предполагаемые); 7 – геологические границы по данным телепрофилирования; 8 – границы рудного поля; 9 – изобаты; 10–12 ‒ станции отбора проб и их номера: 10 – коробчатый пробоотборник (k); 11 – телегрейфер (g), 12 – гидрофизический зонд (z).


Описан характер распределения изученных минералов в зависимости от расположения относительно активных (установленных и предполагаемых) гидротермальных источников. При удалении от источников наблюдается уменьшение размеров и количества обломков гидротермальных минералов и эдафогенного материала, и усиление степени замещения гидроксидами железа обломков сульфидов.

На основании гидрофизических данных уточнено расположение предполагаемого активного гидротермального источника в районе рудопроявления Победа-3: показано, что он, вероятно, находился на расстоянии около 300 м от ст. 37L246g ниже по склону. В химическом составе сульфидов меди и железа (изокубанита, халькопирита) при удалении от источника наблюдается уменьшение отношения Сu/Fе за счет выноса меди из них в окислительных условиях. В обломках пирита в этом направлении увеличивается соотношение Fe/S.


Рис. 3 Минералы-индикаторы гидротермальной деятельности в поверхностном горизонте узла Победа. Фотографии в отраженных электронах. а, б, г – напыление углеродом, в – напыление золотом. Номера рядом с точками соответствуют номерам анализов. А - не идентифицированная фаза (светлое), состава Сu3.59‒4.15Fe1.78‒2.2S5.08‒5.31, в силикатном обломке (тальке?) (обведен белым пунктиром, черное – следы туши) в образце 245-1 (0‒3 см); Б - формы выделения гидроксидов железа (Fe hydr) и атакамита (Atc) с реликтом изокубанита (Isc) в образце 244-1 (0‒2 см); В - псевдоморфозы гидроксидов железа (Fe hydr) по изокубаниту (Isc) в образце 075-1 (0‒2 см); Г - кристалл барита (Ba) в биогенном осадке в образце 075-1 (0‒2 см)..


В поверхностном горизонте колонки ст. 37L245g, установлена не идентифицированная фаза состава Сu3.57-4.22Fe1.71-2.19S4.99-5.31 с включениями ламелей халькопирита.

Среди гидроксидов железа выделяются 4 структурно-морфологических типа: 1) тонко рассеянная вкрапленность; 2) структуры псевдоморфного замещения сульфидных и силикатных минералов; 3) каймы обрастания вокруг сульфидов и барита; 4) мономинеральные выделения. С удалением от гидротермальных источников преобладающими становятся структуры псевдоморфного замещения и тонко рассеянная вкрапленность.

Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства образования и науки Российской Федерации (ГИН РАН) № FMMG-2023-0008.

Результаты исследования опубликованы в статье:
Люткевич А. Д., Габлина И. Ф., Наркевский Е. В., Добрецова И. Г., Киселев А. А., Горькова Н. В. (2023) Минералы-индикаторы гидротермальной деятельности в поверхностном слое донных осадков гидротермального узла Победа (17°44.9′‒17°07.6′ с.ш. САХ) // Литология и полезные ископаемые. № 4. С. 338-358; DOI: 10.31857/S0024497X23700179.

Новость опубликована: 30.07.2023

Все новости >>>

119017, Москва, Пыжевский пер., 7, тел.: +7 (495) 953-18-19, факс: +7 (495) 951-04-43