Скарновые гидротермальные системы

Сопровождаемая интенсивной эмиссией СО2 подводно-морская вулканическая деятельность на экваториальных широтах Земли создаёт необходимые условия образования коралловых рифов. В процессе их эволюции коралловые отложения уплотняются и превращаются в непроницаемую толщу (кэп-рок), которая выполняет роль теплоизолятора. Мощная толща кэп-рок (до 2 км) приводит к повышению температуры в недрах гидротермально-магматических систем. Породы с повышенными содержаниями кремнезёма могут частично расплавиться и образовать очаги кислых магматических расплавов в земной коре, а также потоки вторичных летучих компонентов. Н2О и СО2 являются главными летучими компонентами.

Миграция СО2 в гидротермально-магматической системе происходит в виде диффузии и струйных потоков и влияет на химические процессы в воде и силикатных расплавах. Миграция газовой фазы СО2 в водосодержащих комплексах контролируется верхним относительным водоупорным горизонтом, формирование которого обусловлено процессами кислотного и пропилитового метаморфизма. Пузырьки СО2 поднимаются вдоль границы газонепроницаемых барьеров, которые, обычно, наклонены от вершины вулканической постройки к их периферии. Они объединяются в струи и стимулируют кипение в вертикальной колонне, расположенной над апикальной частью интрузии на глубине около 2 км. Такая восходящая колонна углекислого газа действует как газлифтный насос (рис. 1). В результате откачки гидротерм гидравлическая воронка, контактирующая с магматической конвективной системой, оказывает влияние на водосодержащий комплекс. Выделение водяного пара, имеющего высокую теплоёмкость, способствуют большим тепловым потерям в магматической конвективной колонне, стимулирует генерацию тепла в нижней коре и верхней мантии.

Рис. 1. Схематический разрез гидротермально-магматической системы на островной дуге.. Показана динамика СО2 и его влияние на формирование гидростатической депрессионной воронки.

Вынужденная конвекция диффузионного потока СО2 обусловлена увеличением мощности и уменьшением проницаемости верхнего водоупорного горизонта, который эволюционирует в результате действия конденсатных вод поверхностного формирования. Повышение температуры воды, связанное ч с эволюцией изоляционных свойств водоупора, сопровождается их кипением, дегазацией, фреатическими и фреатомагматическими взрывами. Взаимосвязь вулканических структур и известняков органического происхождения, включая коралловые структуры не случайны, и генетически обусловлены. Такие гидротермально-магматические системы характеризуются большой тепловой мощностью и интенсивным отложением минералов и руд. Месторождения скарнового типа располагаются в недрах таких систем.

Рис. 2. Концептуальная модель скарновой гидротермально-магматической модели Травале.

К таким системам относятся гидротермально-магматические системы Апеннинского полуострова (геотермальный район Лардерелло-Травале) (рис. 2) и Каифорнийских Кордильер (геотермальный район Гейзерс- Ясное озеро).

Смотри СКАРНОВЫЕ ГИДРОТЕРМАЛЬНО-МАГМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ