Геотермия
ЭРЛИХ Э.Н., В. И БЕЛОУСОВ.
Признание магматического происхождения гидротермальных флюидов, которое положено в основу современной теории рудных месторождений, восходит к фундаментальному труду В. Линдгрена. В соответствии с геологическими представлениями считалось, что источником тепла, как правило, служат магматические расплавы, внедренные в кору как промежуточные магматические очаги. Районы активной гидротермальной деятельности (и, соответственно, геотермия, как таковая, и проблемы поисков месторождений природного тепла) оставались в стороне. Подобное разделение направления рассмотрения привело к существенным искажениям представлений в обоих главных объектах исследования.
Геотермальные системы, изучавшиеся в течение прошлых 2-х десятилетий, дают большее понимание процессов, которые происходят во время формирования гидротермальных рудных месторождений. Геотермальные системы встречаются в широком диапазоне геологических позиций и каждая из них может быть аналогичной разным типам рудообразующих систем. Они могут быть классифицированы исходя из их размещения в земной коре и предполагаемого источника тепла (Корбетт, Лич "Золото-медные системы юго-западной части Тихоокеанского Кольца: структура, гидротермальные изменения, рудная минерализация")
Рис. 1.. Активные ((современные) геотермальные системы и гидротермальные рудные месторождения
1. ГЕОЛОГО-ПЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕОТЕРМИИ (СМОТРИ ПРИЛОЖЕНИЕ)
Магматогенные океанические геотермальные системы встречаются в ассоциации с океанической корой в срединно-океанических островов и вулканическими дугами в интерокеанических субдукционных зонах (de Ronde, 1995). Предполагается, что способность к эксгаляции, связанная с морскими донными геотермальными системами, такими как, богатые сульфидами, черные курильщики, являются аналогами вулканогенных массивных сульфидов или рудными месторождениями типа Куроко (Binns et al., 1993, 1995).
Активные гидротермальные системы, которые имеют магматический источник тепла, могут быть связаны с коровым рифтингом в континентальной коре или в рифтовых зонах тыловых дуг (т.н. Вулканическая зона Таупо в Новой Зеландии) или в континентальных рифтовых зонах (т.н. Восточно-Африканский рифт). Как будет показано позже в этой главе, эти типы геотермальных систем имеют геологические позиции и химический состав гидротерм сопоставимый с циркулирующими темами метеорного происхождения, связанные с адуляр-кварцевыми жильными системами, которые вмещаютэпитермальные Au-Ag месторождения (т.н. Вайхи и Голден Кросс в Новой Зеландии).
Геотермальные системы, встречаемые в магматических дугах, связанных с субдукцией океанической коры (т.н. Филлипины, Индонезия) активно формируют системы, связанные с порфирами. Эти системы образуют порфировые и скарновые Cu-Au (± молибденовые), Au-Cu хай сульфидейшн и мезотермальные до эпитермальных месторождений благородных металлов и полиметаллов.
Геотермальные системы также располагаются в континентальных условиях в отсутствии какой-либо очевидной связи с магматическими источниками тепла. Быстрый подъём приводит к высокому геотермическому градиенту, который может способствовать выщелачиванию металлов из мощных осадочных толщ циркулирующими термами метеорного происхождения. Гидротермы мигрируют по главным зонам нарушений, связанным со столкновением плит (т.н. происходит в Альпийском разломе на южном острове в Новой Зеландии) и отлагают жильные минералы и металлы в местах структурного растяжения в виде пост метаморфических золоторудных жил (т.н. Макрасс Флэт, южный остров Новой Зеландии). Условия, создающие условия повышенных давлений, в ответ на быстрое отложение мощных осадочных толщ в депрессиях (т.н. на ЮВ США) приводят к формированию ковективных гидротермальных систем и они могут быть связаны с месторождениями типа Миссисисипи Вэлли (Henley,
2.БАЗАЛЬТОВЫЙ ВУЛКАНИЗМ - КЛЮЧ К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМ КИСЛОГО ВУЛКАНИЗМА И ГЕОТЕРМИИ
(смотри в приложении)
Огромные объемы извергнутых базальтов, их общепризнанное глубинное происхождение, высокие температуры их формирования делают необходимым рассмотрение связанных с ними общих проблем и преодоления сложившихся стереотипов.
Говоря о базальтовом вулканизме, прежде всего, следует отметить огромные объемы связанных с ним изверженных пород, составляющих 80% от общего объема ежегодно извергаемых вулканических продуктов (Schmincke, 1982).
Гавайи.Килауэа
Камчатка. Ключевские вулканы
Исландия. Лаки
Исландия . Щитовой вулкан
Исландия Туфовый конус
В противоположность кимберлит-лампроитовому вулканизму платобазальты (траппы) формируются в течение коротких интервалов времени. Радиологические исследования траппов Раджмахала показали, что вся огромная масса базальтовых толщ общей мощностью 1500-1800 метров сформирована в ходе нескольких десятков извержений продолжительностью менее 30 000 лет (Лучицкий, 1971), Аналогичные данные получены и для сибирских траппов (Kamo et al., 2003).
То же можно сказать и о базальтовом вулканизме на Камчатке. В течение верхнего плейстоцена–голоцена в вулканической зоне Срединного хребта было извергнуто на поверхность 2000-2150 км3 базальтовых лав и пирокластики (Мелекесцев и др. 1984), 1000 км3 базальтов за голоцен. В Центральной Камчатской депрессии за верхний плейстцен-голоцен было извергнуто 5000 км3 базальтов. За какие-нибудь 10-12 тысяч лет (геологически-мгновенно!) были сформированы такие гигантские, существенно, пирокластические, стратовулканы, как Ключевская и Кроноцкая сопки (Брайцева, Мелекесцев, Эрлих, 1984) объемом до 300 км3 каждый .
Огромные масштабы извержения платобазальтов делают обоснованной их оценку, как событий планетарного масштаба (Rampino, Stothers, 1988). Отмечена специфическая черта таких глобальных событий – в противоположность глобальным событиям, связанным с извержениями кимберлитов и лампроитов, характеризующихся диссипативным выделением энергии, извержения платобазальтов в каждом отдельном случае сосредотачиваются в одном районе (Erlich, Hausel, 2003).
Геотермальные совещания: 1-Полевой Курило-Камчатский семинар 16 июля-6 августа 2005г