В течение последних двух десятилетий гидротермальные растворы исследовались в 40 местах в спрединговой системе срединно-океанических хребтов ^1,6,19,21. Восемь из них располагаются вдоль оси САХ и три размещены в серпенитинизированных перидотитах (рис. lb). Незначительное количество публикаций имеется об этих трёх местах, но , как гидротермальные поля Рейнбоу, так и Логачёв имеют дымовые трубы типа чёрных курильщиков (350-360 °C)^19,22. Высокие концентрации CH₄ и H₂ на этих двух полях свидетельствуют о влиянии перидотитов. Однако, большая часть химических данных (низкие рН, незначительные концентрации кремнезёма, повышенные Cu и Zn) согласуются с реакциями, в которых участвуют габбро и базальт^19,22,23.

Недавние исследования позволяют предполагать, что гидротермальные системы аналогичные Лост Сити могут находиться обычно вдоль значительной части системы хребтов (как, например, САХ и Индийский и Арктический хребты). Морфология морского дна в окрестностях трансформного разлома Атлантис является похожей на морфологию многих больших трансформных разломов, которые располагаются вне САХ и хребтов Южного океана^4-7. Тела серпентинитов регулярно рассеяны в этих местах, и выделенные перидотиты обычно пропитаны гидротермальными минералами вплоть до серпентина, свидетельствующих об обширном взаимодействии с гидротермальными растворами^14,21,24.

Процессы серпенитизации были сосредоточением большого внимания последнего времени, потому что их потенциальная важность для ранних гидротермальных систем на Земле и потому что они генерируют важные газы CH₄, H₂ и возможно органические структуры во время взаимодействия минерал-флюид^{25, 29}. Проявления таких взаимодействий обычно предполагается из-за аномальных концентраций в столбе воды во многих поднявшихся серпентинитовых массивов, в активных тектонических зонах, где предполагается присутствие перидотитов и в серпентинитовых обнажениях вдоль стенок рифтовых долин^4-6,9,30-33. Значительные количества этих термальных проявлений располагается на древних, сильно тектонизированной коры по мере удаления от неовулканической зоны^4,5. Экстенсивная природа этих струй позволяет предполагать, что такие термальные проявления могут играть важную роль в химическом и тепловом обмене между верхней мантией и литосферой^4,5,9. Однако, исключением является поле Салданха на 36° 30' С, расположенное около южной оконечности сегмента FAMOUS⁶, немногие из этих проявлений когда-либо были посещены.

Имеется много характерных признаков систем медленного и ультра медленного спрединга, которые благоприятствуют термальным проявлениям вне осевых сред. Так, например, тектонические позиции высот внутреннего угла, образующие разрывы, связанные с трансформными смещениями, изостатический подъём и расслоение, обусловленные образованием пустот, по-видимому, формирующим каналы дренирования в серпентинитовом фундаменте. В этих условиях сочетание экзотермических реакций серпенитизации, активного дробления и топографическое давление могут привести в движение флюидное течение. Напряжение сжатия может также генерироваться на крутом эскарпе в результате больших положительных изменений объёма (-20%) связанных с реакциями серпентинизации. В общем, эти факторы способствуют разгрузке низкотемпературных с высокими рН, метановым и водородным флюидам в гидротермальных системах, связанных с поднятыми, ультраосновными массивами, которые обычно расположены вдоль хребтов медленных и ультра медленных спрединговых зон.

Fluids were sampled in titanium, non gas-tight samplers with Alvin. Ten m......tres of fluid was drawn into 20-ml syringes and 10-mlheadspace airwas added. The samples were immediately frozen at -70°C to halt biological oxidation of gas species. Methane and H₂ values for Lost City are a minimum as gases were probably lost during sampling and/or diffusively during storage. H₂S concentrations are also minimum values because samples were not run onboard, but after ~2 weeks in cold storage. It is therefore likely that oxidation occurred. MAR, Mid-Atlantic Ridge; JdF, Juan de Fuca ridge; EPR, East Pacific Rise; ND, not detectable.

†Conical seamount is located in the Mariana forearc and contains sedimentary serpentine. It was drilled during Leg 125 of the Ocean Drilling Program. Trace element and stable isotopic compositions of carbonate chimney samples and serpentinized matrix material has been interpreted to reflect fluids with either a forearc mantle or subducted slab component, or both¹².

‡Carbon isotopic values of 6¹³C in CH₄ of -55% in the Endeavour fluids are interpreted to indicate a microbial source for the methane⁴⁰.

§ Meteoric fed springs emanate from serpentinized harzburgite. The spring waters are oversaturated with respect to both serpentine and brucite. Mixing of bicarbonate-rich fluids and surface water results in precipitation of calcite or aragonite.

║ This experimental work involved reaction of harzburgitic material and an Mg-free solution at 300 °C, 500 bar, and a water-rock ratio of 10. The harzburgitic runs lasted 0-17,147 hours; additional experiments included reacting Iherzolite with sea water at 200 °C, 500 bar and at water-rock ratio of 10 for 0-4,869 h.

Келли и др. Вне осевые гидротермальные поля около Срединно-Атлантического хребта на 30° сш.

Гидротермальные струи над осями спрединнговых центров(глобальное распространение и геологическое значение).