ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ РУДЫ АТЛАНТИЧЕСКОГО ОКЕАНА: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ОСВОЕНИЯ

Изучение современного колчеданообразования в Мировом Океане, относится к одному из приоритетных и активно развивающихся направлений в геологии. Формирующиеся на дне океана сульфидные залежи рассматриваются как потенциальное сырьё для получения цветных и благородных металлов. До открытия гидротермальных рудных полей, теория о возможности накопления ПИ в современном мире не признавалась вплоть до первого их обнаружения и открытия, которое состоялось в 1958 г., тогда впервые были найдены металоносные осадки.

Общие сведения о гидротермальных рудах.

Гидротермы – это гидротермальные источники на дне океана, преимущественно они локализованы в районах срединно океанических хребтов (СОХ), эти хребты практически являются самой длинной цепью вулканов на Земле. Вода там настолько горячая, что возможно может растворять некоторые металлы.

Группа гидротермальных месторождений имеют огромное промышленное значение. Ведь именно к этой группе относятся разнообразные месторождения руд: цветных, чёрных, редких, благородных и радиоактивных металлов, к тому же, встречаются и неметаллические ПИ (CaF₂, Mg₃[Si₄O₁₀][OH]₂, 3MgO*2SiO₂*2H₂O).

Существуют несколько вариантов генетической классификации гидротермальных месторождений.

По температурному режиму:

• Высокотемпературные (гипотермальные) – формируются на больших, средних и близких к земной поверхности глубинах при t=500-300°С. Чаще всего связаны с кислыми интрузивными ГП (гранит, гранодиарит). Примеры глубинных месторождений: Кочкарское – Урал; Коммунар – Западная Сибирь; Джидинское – Бурятия;
• Среднетемпературные (мезотермальные) месторождения – формируются на умеренных, больших глубинах и в приповерхностных условиях при t=300-200°C. Из месторождений этого типа добывают цветные металлы: медь, свинец, цинк; молибден, олово; CaF₂, горный хрусталь (SiO₂), MgCO₃, Ca₂Mg₅Si₈O₂₂(OH)₂. Месторождения хризотил-асбеста Баженовское и Джетыгаринское – Урал;
• Низкотемпературные (эпитермальные) месторождения образуются при t=200-50°C. Вмещающие породы – осадочные, вулканогенные, реже интрузивные ГП. Из низкотемпературных месторождений добывают ртуть, сурьму, исландский шпат, барит [4].

Выделяют гидротермальные месторождения:

• Плутоногенные - связаны с кислыми, умеренно кислыми и умеренно щелочными гипабиссальными интрузивными породами;
• Вулканогенные – близповерхностные и малоглубинные месторождения, образуются в процессе вулканизма;
• Амагматогенные – при ней отсутствуют видимые связи гидротермальных месторождений с магматическими образованиями.

Механизм образования:

Гидротермы работают таким образом => сначала холодная морская вода по трещинам (как по мелким до 3 мм шириной, до крупных, зияющих - гьяру) просачивается в глубь океанической коры (сложенную базальтами), в магматическую камеру и в процессе она нагревается благодаря вулканическому теплу, дальше она поднимается обратно к поверхности и формирует канал, из которого выходит горячая чёрная жидкость, которая содержит в основном Fe, сульфат железа, Mn, Cu. Когда эти взвеси выходят из тубы, они разносятся в виде шлейфа на большие расстояния от места появления, формируя тем самым поле металлоносных осадков. Взвесь имеет чёрный цвет благодаря растворённым в ней меди и железу, сульфат цинка, эти минералы выпадая образуют большие трубчатые структуры из сульфатов, из которых в конечном итоге образуются полезные ископаемые (рис. 1).

На поверхности конусовидных башен, состоящих плотным шлакоподобным материалом, наблюдаются, как наросты на березе, термофильные бактериальные маты, скопления различных бактерий, прикреплённых к субстрату, а также группы своеобразных организмов - вестиментифер, по внешнем признакам эти организмы похожи на крупные трубкообразные тела. Вокруг построек раскиданы матово-белые двустворчатые моллюски – калиптогенов.

Рисунок 1. Механизм образования сульфидов

Выделенные типы оруденения распределены в пределах рудного поля следующим образом: в северо-восточной части поля развиты сплошные рудные сульфиды и фрагменты труб «черных курильщиков» [1]. Брекчиевидные руды распространены малосущественно. Находятся вблизи активных курильщиков и являются продуктами разрушения активных построек. В центральной части находятся прожилково-вкрапленные руды. Гидротермальные корки локализованы, в основном, по периферии рудного поля. Сплошые сульфидные руды представлены марказитовой, пирит-марказитовой, халькопиритовой минеральными разновидностями и рудами сложенными вторичными сульфидами меди; фрагмент трубы - халькопиритовыми, халькопирит - сфалеритовыми разновидностями. Прожилково-вкрапленное оруденение представлено хлорит-кварцевыми породами. Корки и корковые образования сложены гидрооксидами и оксидами железа, но также встречаются корки с реликтами сульфидных руд с атакамитом,арагонитовые и марганцево-нонтронитовые корки. Высокое сожержание меди связаны со сплошными сульфидными рудами [2].

Россия не остаётся позади, и активно занимается изучением и выявлением новых гидротермальных полей в пределах Российского разведочного района САХ. В ходе экспедиций был обнаружен ряд рудных полей: «Зенит-Виктория», «Пью де Фоль», «Сюрприз», «Юбилейное», «Краснов»; рудных узлов «Ашадзе», «Семенов», «Логачёв» и т.д.

В 2007 – 2009 гг. в пределах САХ русскими учёными был открыт гидротермальный рудный узел с одноимённым названием «Семёнов». Он подразделён на 5 рудных полей, но самым приоритетным, интересным и однозначно перспективным является – «Семёнов-2», такой интерес он приобрёл благодаря тому, что рудный узел содержит разнообразные минеральные типы, высокого содержания Cu, повышенного содержания Au, Se, Te, Pb, Cd, Ni, Co. Поле находится в зоне развития базальтов на глубинах около 2370-2750 метров и состоит из двух рудных тел, на которых установлено две зоны современной гидротермальной активности – это чёрные курильщики [3].

Гидротермальные руды имеют очень важное практическое значение, ведь мы добываем разнообразные ПИ на суше: рудные, нерудные, жидкие и др. Многие залежи, которые сейчас активно разрабатываются формировались на дне океана, мы знаем это, поскольку даже несмотря на эти месторождения на суше располагаются они в частях океанической коры эти залежи очень старые, рассматривая гидротермальные жерла мы можем проследить как эти залежи формировались и это может помочь искать новые перспективные залежи.

Казалось бы, всего пары десятков лет тому назад, никто и подумать не мог, что технический процесс дойдёт до того, что многие важные для промышленной индустрии полезные ископаемые буду добывать традиционно не на суше, а на дне океанов. Сейчас, это направление бурно развивается и изучается, ведь просторы мирового океана так богаты на разнообразные ПИ. Морская геология является одной из самых приоритетных, и будущее ей обеспечено ещё на многие-многие годы.

Список литературы:

1. Лисицын А.П., Богданов Ю.А., Гурвич Е.Г. Гидротермальные образования рифтовых зон океана. М: Наука, 1990.256 с.
2. Масленников С.П., Масленников В.В. Сульфидные трубы палеозойских «чёрных курильщиков» (на примере Урала). Екатеринбург: УрО РАН, 2007. 317 с.
3. Прокин В.А., Нечеухин В.М., Сопко П.Ф. и др. Медноколчеданные месторождения Урала: Геологические условия размещения / Свердловск: УНЦ АН СССР, 1985. 288 с.
4. http://portal.tpu.ru/portal/page/portal/www