Реконструкция областей гидротермального рудообразования в океане в геологическом прошлом

Реконструкция истории гидротермальной деятельности и рудонакопления на индивидуальных гидротермальных постройках поля ТАГ по результатам изучения колонок проксимальных металлоносных осадков

Рис. 1. Положение мест отбора колонок проксимальных металлоносных осадков на гидротермальном поле ТАГ и реконструированное время прекращения гидротермальной деятельности на разных участках поля.

Исследование колонок проксимальных металлоносных осадков гидротермального поля ТАГ (рис. 1) рифтовой зоны Срединно-Атлантического хребта (САХ) позволило реконструировать этапы активизации и затухания гидротермальной деятельности на ныне активной гидротермальной постройке, а также на реликтовых постройках Мир и зоны Алвин за последние 25 тыс. лет. В качестве материалов для этого послужили данные исследований литологического и химического составов абиогенной части осадков, а также результаты определения изотопного ( ¹⁴С) возраста осадков.

Рис. 2. Периоды активизации накопления гидротермального вещества в осадках поля ТАГ и возраст образцов массивных сульфидов с гидротермальных построек поля.

В осадках в непосредственной близости к гидротермальным постройкам поля ТАГ индикаторами периодов интенсификации гидротермальной деятельности являются прослои отложений каменного потока и турбидитов, сложенных продуктами разрушения гидротермальных построек, а на незначительном удалении (в пределах 1-2 км)от них - прослои тонкозернистых металлоносных отложений, часто с примесью мелких хорошо ограненных кристаллов сульфидов, сформировавшихся по механизму "частица за частицей" [Богданов и др., 1994]. Все три вида отложений обогащены Fe и Cu. В колонках, полученных на поле ТАГ (рис. 1), в разрезе встречаются до трех таких прослоев, датируемых возрастами 23- 25, 12-17 и 3-7 тыс. лет (рис. 2). К подошвам таких прослоев обычно приурочены горизонты, обогащенные минералами - индикаторами зеленокаменного изменения базальтов. Эти минералы формировались в начале гидротермальной фазы в результате воздействия гидротермальных растворов на обломки базальтов. Возраст вулканитов на поле ТАГ составляет ~27, ~18 и 8-10 тыс. лет. [Богданов и др., 1994]. Эти материалы свидетельствуют о чередовании этапов гидротермальной и вулканической деятельности и указывают на цикличность этих процессов с периодом около 10 тыс. лет.

Для последних, по крайней мере, 25 тыс. лет наблюдается синхронность этапов активизации накопления рудного вещества в осадках (23- 25, 12-17 и 3-7 тыс. лет назад) независимо от места их отложения относительно гидротермальных построек. Что касается активной гидротермальной постройки, то в настоящее время гидротермальная деятельность и рудонакопление на ней, возможно, находятся в относительно ослабленном состоянии и сравнительно невелики. Существование рудонакопления во время фаз относительного ослабления гидротермальной деятельности, не фиксируемых в осадках, может объяснить находки гидротермальных сульфидов с возрастом, не соответствующим возрасту выделенных этапов активизации накопления рудного вещества в осадках.

В течение, по крайней мере, последних 25 тыс. лет на поле ТАГ отмечается постепенное сужение области гидротермальной деятельности (рис. 1). По материалам исследования осадков, в северной части зоны Алвин такая деятельность прекратилась 12-13 тыс. лет назад, в южной части - около 3-4 тыс. лет назад (характерно, что последнему этапу активизации в северной части зоны синхронен предпоследний этап в южной части). На постройке Мир последний этап активизации закончился около 3 тыс. лет назад, однако окончательно гидротермальная деятельность здесь прекратилась около 700 лет назад [Lalou et al., 1995]. Постепенное сужение области гидротермальной деятельности на поле ТАГ, видимо, можно связать с постепенным уменьшением размера магматической камеры [Богданов, 1997].