Осадочно-гидротермальные системы

Гидротермальная деятельность в условиях морского дна вблизи срединно-океанических хребтов и островных дуг весьма обычна. Hannington et al. (2005) установили, что более 80% активных вулканов мира находятся в океанах и большая часть поверхностной гидротермальной активности концентрируется вдоль 55000 км срединно-океанических хребтов и 22000 км островных дуг (рис. 7.1). Вместе с другими гидротермальными системами, гидротермальные системы на морском дне состоят из источника тепла (подстилающий магматический очаг), область водного питания, конвективная ячейка и разгрузка на морском дне в виде горячих источников, связанные с дренами и разломами (рис. 7.5). Конвекция и нагревание морской воды происходят на глубинах 2-8 км в океанической коре. Нагретая морская вода, превращаясь в гидротермы, может подвергаться кипению и разделению на фазы с образованием горизонта рассолов в недрах океанической коры. Проникновение гидротерм (флюидов) вниз происходит по сети мелких трещин, называемых фронтом растрескивания (Kelley et al. 2002). Гидротермальные растворы подвергаются изменениям температуры, состава и концентрации летучих компонентов в результате серии реакций с вмещающими породами, извлекая металлы, такие как Cu, Zn, Pb, Fe, при температурах, колеблющихся от 350 дo 550°C и вызывая изменения. Na, Mg и Ca привносятся в породы, в результате чего происходит их изменение с образованием минеральных комплексов фаций зелёных сланцев (хлорита, амфибола и альбита). Комбинация гидротермальной и биогенной деятельности на морском дне производит сульфидную и окислительную минерализацию. Металлоносные гидротермы - сильно восстановленные, с рН 2-6 мигрируют по трещинной системе, разгружаясь на морском дне в виде горячих источников (чёрные и белые курильщики) при температурах 350-400°C. Открытие гидротермальных проявлений на морском дне после выявления глубинно-морских геохимических аномалий около 40 лет назад привело к всплеску очень успешных исследований, пониманию отложения минералов на морском дне непосредственным сравнительным анализом с наземными рудными месторождениями. Было обнаружено существование ранее неизвестных экосистем, которые процветают в условиях недостатка кислорода и серы. Были оценены будущие очень значительные минеральные ресурсы. Получены данные, которые позволяют исследовать по новому происхождение жизни на Земле. Кроме того, были достигнуты успехи в технологии подводных аппаратов, видеокамер и т.д. Имеется много обзоров подводно-морских гидротермальных систем и истории исследований, которые я здесь цитирую, таких, как Rona et al. (1983), Rona (1984), специальный выпуск Экономической геологии (Rona and Scott 1993) и сборник статей под редакцией Parson и других. (1995), Herzig, Hannington (1995) и Hannington etal. (2005).