Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Подводная вулканическая и гидротермальная деятельность как источник металлов в железо-марганцевых образованиях островных дуг

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Подводная вулканическая и гидротермальная деятельность как источник металлов в железо-марганцевых образованиях островных дуг"

г Г Б (И О С С й Й С К А Я АКАДЕМИЯ НАУК

,.,,..„ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

'} 1 ; | ;;____)

' ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи ГАЕРШЕНКО ГЕОРГИЙ МИХАЙЛОВА

ПОДЛОМАЛ ПУЛХАГСГСГУТКАЯ К ГИДРОТЕРМАЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

да готсашк сегаллов в й,£лезо-!Ш>га1{яееж образованиях

ОСТРОВШК ДУГ

УДК 551.214; 553.2(065,)

Специальность: 04.00.08 - "Петрография, вулканология"

Автореферат диссертации на соискание ученой -степени кандидата гволого-минералогических каук

г. Рлздлзсстск ~ 1 ^ _

Работа выполнена в Институте вулканологии ДВО РАН, Институте вулканической геологии и геохимии ДВО РАН и Научно-исследовательском геотехнологическом центре ДВО РАН

«

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

Г..П. Авдекко

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

В.Г.Сахно (ДВГй ДВО РАН), доктор геолого-минералогических наук,

Л.М.Грамм-Осипов (ТОЙ ДБО РАН)

Ведувзэя организация: Институт морской геологии и геофизики

ДВО РАН

Защита состоится 1995 г. в У4 —

на раседаиии диссертационного совета Д 003.54.01 • Дальневосточного геологического института ДВО РАН по адресу: 690022, г.Владивосток, проспект 100-летия Владивостока, 159.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного геологического института ДБО РАН.

__

Автореферат разослан " 42" Ъ^рЬ 1955 г.

Учёный секретарь диссертационного

совета, кандидат геол.- мин. наук ч Б.И.Семеняк

' Актуальность проблемы. Одним из основных направлений в морской гологии является изучение современного вулканогенио-осадочного ру-згенеза. Познание этого процесса имеет важное теоритическое и прак-ическое значение. Во-первых, исследования в этой области позволяют иснить особенности формирования и генетические закономерности расп-эделения современных морских вулканогенно-осадочкых месторождений, то, в свею очередь, позволит выявить критерии поиска и прогноза ревних аналогов таких руд. Во-вторых, стала насущной необходимость своения морских рудных месторождений, вследствие ограниченности и стощения рудного сырья, добываемого на суше.

Многочисленными исследованиями установлено, что одним ив основах источников рудного вещества в океанических металлоносных осадах, полиметаллических сульфидных и оксидных рудак является подвод-ая вулканическая и гидротермальная деятельность. В пределах дна Ми-ового океана наиболее масштабно этот процесс представлен в ркфтс-х-ых онах срединно-океанических хребтов, где обнаружены огромные залежи тратиформкых сульфидных руд гидротермального генезиса.

Сейчао уже очевидно, что прямыми признаками современного рудо-бразования в океанах являются наличие на дне зон подводной гидро-ермальной деятельности, с которой генетически связаны гидрохимичес-ие и литолого-геохимические аномалии. Поэтому неотъемлемой честью сследований современного океанического рудообраэования является об-аружение и изучение таких зон о целью установления масштабов их де-тельности и роли в поставке в водную толщу и на дно океана эндоген-ых рудных компонентов.

В настоящее время различным аспектам современного рудообраэова-ия на дне океана посвящена обширная литература, немаловажное эначе-ие в которой уделяется изучении железо-марганцевых конкреций и ко-ок различных частей Мирового океана. Однако работ, касающихся этих браэований в островных дугах, очень мало. Очевидно одной из причин тому является некондиционность островодужиых железо-марганцевых руд отношении ряда ценных компонентов, в частности: кобальта, никеля и ¡еди, суммарное содержание которых на порядок ниже, чем в конкре"иях : корках других районов океанического дна.

Несмотря на это, изучение Ге-Мп образований оотровных дуг кме-т, помимо чисто научного и практический интерес. Во-перЕых, зоны ■аэвития железо-марганцевой минерализации могут указывать на наличие одповер/.ностных залежей полиметаллических сульфидных руд, во-вто-|ых, в перспективе, сами могут стат- предметом утилизации, как в от-.опенки макро-, так и микрокомпонентЗД

Основной целью работы явилось выявление закономерностей процес-¡а подводной гидротермальной активности в зонах проявления современ-юго вулканизма островных дуг Тихого океана и её влияния на состав юрских вод. осадков и также лелезо-марганцевов рудообразование.

Для достижения этой цели необходимо было решить следующие зада-[И: 1. Изучить раэли";ше типы проявления подводной газогигротермаль-

ной деятельности в пределах островнух дуг и выбрать наиболее простые, аффективные и оперативные в определении компоненты-индикаторы такой деятельности.

2. Найти и иопольговать длп рагличных активных вулканических, объектов методы оценки тепловой мощности и количество вьшослмого ими вещества.

3. Определить на исследованных объектах характер влияния вулканических продуктов на современные морские осадки.

4. Изучить островодужные желеэо-маргвнцевые образования с целыо установления источника рудных элементов в них.

Научная новизна исследований. Впервые комплексом гео.лого-геофизических и гидралого-гидрохимических методов игучен ряд подвсдных вулканов и гон подводной гагогидротермальной деятельности в островных дугах Тихого океана.

Предложены (в дополнение к уже имеющимся) и апробированы сравнительно простыэ методы гидрохимического обнаружения эон подводной фума-рольной и гидротермальной активности: по С1~(или солёности), 7~ и растворённой Н^БЮ^.

Открыт новый подводный вулкан в островной дуге Кермадек и доказана активность его а настоящее время. Предсказана по геолого-геохимическим данным и позже установлена гначительная подводная гидротермальная деятельность в кратере вулкана Ушишир (Курилы); предложена геохимическая модель его гидротермальной системы.

Впервые предложены способы количественной оценки ряда масо-зне-ргетичеоких параметров активных вулканических подводннх объектов.

5ашулз.<;№е положения.

1. Эффективным (косвенным! методом обнаружения вон современного вулканогенно-осадочного рудообрааования на морсом дне, которые обычно связаны с подводной вулканической и гидротермальной деятель-нос-ыо, является гидрохимический метод. При этом наиболее экспрессными и простыми в определении химическими индикаторами являются хлорид-ион солёность), фторид-ион и растворенная кремнркиолота.

2. Гидрохимический метод погволяет не только устанавливать активные вулканы и гоны гидротермальной раегруики на морском дне, но и оценивать их масс-энергетические параметры, в частности, рассчитывать количество выносимых в океан эндогенных рудных элементов.

3. Подводная вулканическая деятельность островных дуг представлена четырьмя главными типами, связанными о: а) подводными вулканами центрального типа, деятельность которых приурочена к их верашням (кратерам); б) активными кратерами и кальдерами, затопленными морскими водами; в) активными подводными склонами островных вулканов; г) активны-ня подводными вонамк, перекрытыми мощным слоем морских осадков, где гвсогидротермадьная деятельность идентифицируется в водной толще с трудом вследствие маскирования ее другими невулканическимк процессами.

4. Одним иэ основных источников рудного вещества в жедего-марган-цевь_ч образованиях подводных склонов островнкх дуг является современная гидротермальная деятельность, "т-> доказывается геологическими,

»химическими, минералогическими и другими данными.

Практическое значение работы. Предложены сравнительно пр'.хгтые оперативные методы гидрохимического обнаружена^ подводной гидро-ермалъной деятельности tu> ряду макрокомпонентов морской воды, а акде предложены методы расчета масс-энергетических параметров под-одной гаэогидротермальной разгрузки зон разнотипных объектов. Прзк-ическое значение работы заключается также в перспективе возможности «явления критериев прогноза и поиска древних аналогов руд, оформи-ювавиихся в подводных островодужных обстановках.

Фактический материал. Весь материал, представленный л работе, тучен в девяти рейсах НКС "Вулканолог", 11а рейсе ИКС "Академик !отислав Келдыш", 1S рейсе НКС "Академик Александр Несмеянов" и по-(евых работах на о.Янкича (вулкан Уткшир, Курилы) в 1963 и 1388 гг.

Основными обгектами исследований явгшгаь: активные подводные «улканы Эсмэральда (Марианская островная дуга). бевымянный, располо-юнный в нескольких милях к юго-востоку от о.Кертис (дуга Кермадек) ! Шипа (Берингово море); Сух та Кратерная, где в наогоящее время (аблюдается подводная гаэогидротермалъная деятельность (вулкан Упм-тир, Курилы); зоны активности на подводных склонах вулканических хзтровов: газовый источник на северо-западе от о.Пэрамуягор (Курилы) 1 южный подводный склон о.Уэйл (залив Пленти, Новая Зеландия).

Е перечисленных выше районах исследований, а также нз целом paie подводных вулканов Курильской островнсй дуги, были отобраны и трс анализированы пробы морских вод, донных осадков и желего-марган-девых образований. Всего выполнено более 380 определений различных (шико-химических параметров исследованных сред и ербразцов, а также эколо 1700 элементо-определений, часть из которых (главным образом, морские•воды) анализировались на борту судна. В стационарных условиях, в лабораториях Инотитута вулканологии и других институтов РАН проводит» более трудоёмкие методы анализов, в частности, металлов а морокой воде и взвеси, морских осадках и железо-марганцевых образованиях. Структурно-минералогический анализ последних проведен Т.Ю.Уопенской в ИГЕМе, за что автор ей очень признателен.

Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 3? работ. Основные положения докладывались автором или его соавторами на Международном симпозиуме по активности вулканов океана (Псрту-галия, 1930 г.), на 1 и 3-й Тихоокеанских школах морокой геологии и геофизики (г.Владивосток: 1983, 1987 гг.), на 6, 7 и 9-й Всесоюзных школах морской геологии (г.Геленджик: 1984, 1986, 1990 гг.), на 6-м Всесоюзном вулканологическом совещании (г. Петропавловск-Камчатский: 198В г.),- на 2-м Всесоюзном совещании по современным методам морских геологических исследований (г.Москва: 1987 г.), на Конференции по вулканогенно-осадочному рудообраэованию (г.Калининград: 1992 г.), на 29-м Международном геологическом когреосе (Япония: 1652 г.).

Структура и объем работы. Работа состоит иэ Введения, трёх гла и Заключения на 209 страницах машинописного текста, содержит 17 тай лиц, 37 рисунков и описок использованной литературы иэ 179 наимено ваний.

Автор выражает глубокую признательность своему научному руково дителю доктору геолого-минералогических наук Г.П.Авдейко га консулъ тации и дельные критические замечания в ходе работы. Особую призна тельность необходимо выразить доктору геолого-минерадогических нау: Михаил Слдоровичу Стешуку, который оообеино на нвчальйых этапах ре боты подал автору ценные идеи и в дальнейшем помогал советами и кон с>льтацияьш по их реализации в процессе работы над диссертацией Большую помощь в виде советов, консультаций и рекомендаций сказа автору доктор геолого-минералогических наук И.О.Мурдмаа. За что ав тор очень ему благодарен.

Автор благодарит всех участников морских экспедиций и палевы работ, помогавших ему при получении фактического материала. Авто] та^сже искренне благодарит сотрудников Инотитута вулкавичеокой геологии и геохимии ДВО РАН: зав. лабораторией, доктора геол.-кош. нау| Ю.А.Тарана и научных сотрудников В.А.Рашидова и Ю.О.Егорова, зав отделом Инотитута вулканологии ДВО РАН, кандидата геол.-мин. нау! Н.И.Селиверстова, а такхе сотрудников Научно исследовательского гео-технодогичеокого центра ДВО РАН: директора, члеи-корр. РАИН Ю.П.Тру-хина, зам. директора, кандидата техн. наук А.С.Латкина, зав. лабораторией, кандидата геол.-мин. наук Е.А. Еакина, кандидата хим. наук Е.Е.Добижу, зав. лабораторией, кандидата биол. наук Т.И.Кузякину зг помощь, высказанные ими ценные советы и замечания в процессе работ) над диссертацией, а также всех сотрудников КИГТЦ еа помощь в оформлении диссертационных материалов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ. Рассмотрена актуальность проведенных наследований, проведен обзор научной литературы, касающейся различных аспекто) изучения подводного вулканизма и газогидротермальной деятельности, их влияния на окрудащую среду и связанного с этими процессами современного океанского осадко- и рудообразования. Охарактеризован использованный в диссертации фактический материал. Дана структура диссертационной работы.

Глава 1. МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗУЧЕНИЯ ПОДВОДНОЙ ВУ.ПКАШЧЕСКО* И ФШРОЛЬНО-ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ.

В отличие от вулканизма субаэрального, в той или иной степвш доотупного непосредственному наблюдению, деятельность подводных вулканов в большинстве своей скрыта от исследователей годной толщей. Поэтому её регистрация и изучение требуют специфических методов, фиксирующих физические, химические и другие неоднородности, возникающие в океанической среде в результате вулканической или газогидро-

гернашьной деятельности. Имеющийся в океанологической практике ¿.пит заботы в районах современней вулканически'! деятельности поэво:;я':-'; зыделить несколько способов эе обнаружения. Это прямые: визуальные юблюдения. и исследования, проводимые с использованием подводной [ютографии, телевидения, водолазной техник:!, глубоководных пилотиру-;мых аппаратов и т.п. А также косвенные методы: изучение темпера-сурных неоднородностей г; толще морских вод над активными гонами, 'кдрсакустиче'.'ку.е методы, среди которых выделяются дистанционные (система "СКар"), гидр :1.онные наблюдения в местах подводной фума-эольной деятельности и спокойного излияния лааы на морское дно, ксс-аедовгшия над подводными газогкдротермалькыми выходами с помощью эхолотов и гидролокаторов. Наиболее элективными (особенно в комп-зексе с вышеперечисленными) коленными методами являются гаэогид-хюъемкз и гидрохимические методы исследований. Для поиска и иэуче-тя аномальных зон в океане обычно используются химические компонен-гы-индикаторы или довольно трудоёмкие в определении в судовых условиях , или, для определения которых не во всех морских экспедициях ¡меется соответствующая аппаратурная база.

Исходя из этих соображений, автором для повышения экспреосности зыли выбраны три наиболее простых и оперативных в определении хими-¡еских компонента, дающих возможность устанавливать в океане гидро-(имичеекие аномалии, формирующиеся я районах проявления подводной зулканнческой и фумаролько-гидротермальной активности. Это хлорид- и 5торид-ионы, а также рзстворённая кремнекислота. Целесообразность фименения их была подтверждена на подводном вулкане Эсмеральда, ак-гивность которого фиксировалась визуально и не вызывала никаких сом-)ений.' Здесь как на поверхности моря, так и в водной толще были зарегистрированы контрастные аномалии по 01"' Т~ и (раствор.).

Реализовать на практике выбранные методиш; удалось в районе хзтрова Кертио (дуга Кермадек). Над одной из морских банок, располо-1енной вблизи этего острова (Рис.1а), эхолотом были зарегистрированы •идроакустические помехи, схожие с помехами над подводным вулканом Эсмер&яьда в период его активизации в январе 1978г.(Рис.16). Чтобы >днозначно интерпретировать обнаруженное над банкой явление, в раио-1е был проведен комплекс геслого-геофизических и гидрохимических ^следований. В результате этих работ было установлено, что морская ¡анкз по своему строению и структуре магнитного поля схожа о изучении ранее современными подводными вулканами. А гидрохимическое опробование позволило установить над ней аномалии по хлорид-, фто->ид-ионам и растворенной кремнеклелоте (Табл.1) (Гавриленко, 1984). [сходя из полученных данных был сделан вывод об эндогенной природе ^регистрированных гидроакустических помех нзд морской банкой. Иными жвачи. Э1а банка нрляется современным активным подводным вулканом, ¡е отмеченным ранее ни в одном Каталоге активных вулканоч Мира.

Гидрохимический метод использовался не только как поисковый, но I как мезод, позволяющий определять ряд количественных параметров, :арактерирук';аих деятельность того или иного вулканического объекта. )ти работы представляются ванными, поскольку пока нет оценок масшта-

- а -

Риол. А-батиметрическая карта, схема галсов и гидрохимического опробования поверхностных морских вод в районе бегымянной морской банки Сдиэ о.Кертис (островная дуга Кермадек): 1-галсы; 2-иэобаты; 3-мес-топодоаекив района работ; ■ 4-эова гидроакустических помех; 5-точки отбора проб воды и их номера (см. таблицу 1). Б-прнмер еалиси подводных гагогидротермашных выходов над вер: иной бакки (вулкана) 28.04.19?9 г.

Таблица N 1

Содердания некоторых химических компонентов в поверхностном слое мороких вод в районе близ о. Кертис (Гавриленко, 1934)

т

ННотапций I I

-Ь

Координаты станций

с.ш.

э.д.

СГ

Н4$104 мг/л

мг/л

нг 8

мкг/л

В7-120/35 | -120/36 I -120/37 | -120/38 | -120/39 | -120/40 | -120/41 | -120/42 |

-120/43 I -

30°36,8' " 36,65 " 41,7 " 45,9 " 43,6 " 40,5 " 42,0 " 40,5 " 39,2

178°29,5

23.2

27.1 25,4

22.3

29.2

29.7

24.3

25.8

19,76 19,69 19,68 19,71 19,75 19,73 19,75 19,75 19,73

0,1 0,4 0,6 0,1 0.2 0,1 0,1 0,3 0,2

1,22 1,32 1,44

0,3 0,7 1,1 0,6 0,7 0,1 0,2 0,3 0,2

ореднее | фоновое I оодерд. |

район о. Кертис ( 12 проб воды)

19,75 10,02

0,05 ?0,03

1,21

0,1

-

ошибка | анализа |

Л), 01

10,05

10,1

10,1

оов подводной газогидротермальной деятельности в современных островных дугах. Тонька лишь при наборе достаточного статистического материала по количеству выносимых веществ отдельными подводными объектами островных дуг такие рассчёгы вогможкы.

Для расчета расхода глубинного теплоносителя активным кратером подводного вулкана (Эсмералъда) была применена следующая формулз:

Рвулк- п8улк* Р * Ь * Ь * V (1), где р-плссность морской воды, Ь-ширина столба аномальной воды, Ь-глубина моря в активной зона, '/-скорость течения над вулканом, Пву^к - доля вулканогенной составляющей, расчетаннач по формуле:

С1цон " С1ешом

Пвулк-......................(2),

С1®эн * СХвулк

где С1ао,г содержание хлорид-иона а фоновых морских водах, С1аном" содержание его в аномальной воне, С1ВУлк-концентрация его в глубинном теплоносителе (вами эта величина принята за О).

Для активных острогных вулканов о затопленными морской водой кратерами автором предложена методика, принцип которой заключается в том, что определяется разность между теплосодержанием и количеством вьшооимнх химических компонентов морской водой из бухт в отлив и принесённых в них в прилив по след/ощим представленным в общем виде формулам (Гавриленко, 1987, Гавриленко и др., 1989):

!}1 - о * У„ * (Тотл." Тприл.) (3),

где Од-количество тепла, полученное морскими годами в бухте в течение прилгано-отливной фазы; с-удельная теплоёмкость морской водв; Уп-объем приливной призмы; Т-гемпература морских вод, зашедших в бухту в прилив и вынесенных в отлив;

М » * (Сотл.г Спрля.) (4),

где М-количество того или иного компонента, вынесенного из бухты в результате обогащения им вошедших в прилив в бухту фоновых вод; Уп-объём приливной призмы; С-концентрации химических компонентов в водах, вошедших в бухту в прилив и вынесенных в отлив.

Глава 2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ И ФОРШ ПРОЯВЛЕНИЯ ГАЗОГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ В ОСТРОВНЫХ ДУГАХ.

Сравнительно сложное геологическое отроение островных дуг определяет не только многообразие типов вулканизма и продуктов его деятельности, но также и разнообразие обстановок и, соответственно, форм проявления подводной фумарольной и гидротермальной деятельности. Выделяются:

1) отдельные лодводные вулканы центрального типа, активность которых приурочена к вершинам (центральным кратерам) вулканов,

2) активные кальдеры и кратеры, аатопленные морскими водами,

3) подводные склоны действующих островных вулканов, к которым приурочена фумарольно-гидротермальная деятельность,

4) активные подводные вулканические зоны, перекрытые мощным слоем осадков, где газогвдротермадьная деятельность проявляется на поверхности дна в неявном виде и о большим трудом идентифицируется.

Очевидно, что в пределах подводных склонов островных дуг есть .' другие, отличающиеся или промежуточны® условия проявления вулкатче."-кои и гидротермальной активности. В представляемой работе рассматриваются наиболее типичные, перечисленные вше обстановки.

(1). Подводный вулкан Зсмеральда. сто действующий подводный вулкан, входящий в "Каталог активных вулканов" (Kuno, 1962). Расположен он в каной час;и Марианской островной дуги, на её#западном подводном склоне и име-.-т координаты 15° 00 о.ш. и 145° 15 в.Д. В 1978 г. на этом вулкан? в двух рейсах (4-м и 5-м) ИКС "Вулканолог" был выполнен коуллегл геолого-геофизических к гидрохимических исследований, позволивших охарачтер:5?СЕать его отроение, состояние активности и состав продуктов иэверьений (Гаврилеяко и др., 1S80; Горшков и др., 1990; Гаэрияенко, 1981).

На б&тнметрической карте района исследований, построенной по данным эхолотного промера, выделяются три изолированные подводные горы, располагающиеся субмеридиональио и представляющие собой вулканические постройки (Рис.2) Северная и южная из них - потухшие вулканы, а центральная - активный подводный вулкан (Эсмеральдз). Подножие конусз вулкана находится на глубинах 1FOO-2000 м, а на его вершине расположен четко выраженный активный кратер, открытый в западном направлэтти. Глубины в кратере около 300 м. а диаметр по его гребню - более 3 км. Еерхняя кромка кратера имеет отметки 50-100 м, при минимальной глубине - 4.S м.

По данным геолопгческсго опробования в пределах рассматриваемого вулканического массива, т.е. трёх вулкзнических построек, выделены следующие типы пород:

1) базальты и андеэито-баэальты центрального конуса, представленные приемущественно порфировыми разностями;

лавовые потоки афировых андеэито-базальтов, тяготеющее к молодым побочны)." конусам центральной постройки;

3) габброиды и долерито-базальты, встреченные в стенках кратера и верхней части конуса центральной, а также нз южной' постройках;

4) гидротерыальноиэмегенние породы и фумаролъные новообразования, поднятие с активных участков кратера вулкана;

б) вулканокластический материал (бомбы, шлаки, вулканические пески и пеплы), покрнвающий склоны вулкана и прилегающие участки дна;

6) вулканоосадочные отложения - туфы, туфопесчаники, встреченные в неактивных частях кратера вулкана Эсмералъдз и на склонах северной и южной построек;

7) органогенные известняки вершин и склонов потухших вулканов;

8) железо-марганцевые образования, встреченные практически повсеместно в районе исследований (см.Рис.2) (Гавриленко, 1981).

По дачным сейсиоакустическсго профилирования и гидромагчитной съемки Ьило установлено, что по характеру распределения изверженного материала, морфологии и внутреннему строению, подводный вулкан Эсме-ральда подобен иаэемнчм вулкалам центрального типа.

В январе 1978 г. вулкан находился в состоянии активизации. В морскую воду в прикратернсй части вулкана поступали термальные воды

Рио.2. Батиметрическая схема и местоположение активного подводного вулкана Эсмеральда (Марианская островная дуга): 1-изобаты; 2-отан-ции геологического опробования и их номера, где были подняты со дна железо-марганцеаые образования; 3-активная еона.

И вулканические газы, что выражалось на поверхности моря в вид» пятен "обесцвеченной" морской воды и наличии нат кратером ь водной толще гидроакустических помех, фиксировавшихся эхолотом. На эхограм-мах восходящие потоки нчгретых вод и газовые струи вцзелллиоь в виде вертикальных столбов от нескольких десятков до сотен метров в поперечнике и прослеживались от дна до по^рхнс-сти. За пределами этих струй наблюдался шлейф разноса воды о ьнсмаша-ам свойствами.

В ходе ¡^следований вулкана Эсмеральда э январе 1978 г. было проведено гидрохимическое опробование морских вод как псверхнсстных по площади, так и с различных горизонтов водной толии. Пробы воды анализировались на те компоненты, которые были шбршш в качеотве индикаторов. Анализ проводился на борту судна непосредственно после отбора проб. Получе-нкь'г дачные показали, что наибольшие изменения в концентрациях этих компонентов наблюдались вблиеи выходов фупарольных газов и термальных растворов. Эти изменения проявлялись в повы-оенных содержаниях фторид-ионз и растворённой «'.ремне нкиодоти, а также в пониженных значениях хлорид-иона (солёности). Установленные особенности по содержаниям изученных компонентов в активной зоне подтвердили их эффективности и оперативность как поисковых критериев зон подводной вулканической и гаэогидротермальной деятельности.

Помимо этого, используя описанную в главе 1 методику, удалось рассчитать долю вулканогенной составляющей и расход глубинного теплоносителя в период наблюдений. По минимальным оценкам доля вулканогенной составляющей была 0,2.%, а расход теплоносителя - 1500 кг/о (Гавриленко и др., 1930). Было также установлено, что фазовый состав вулканических поступлений примерно в равных количествах представлен паром с температурой выпэ 175°С и жидкостью о температурой ниже этого значения. Поскольку и термы и пар выносились приблигительно в равных количествах, то тепловая мовщость вулкана Эсмерадьда в январе 1978 г. составляла не менее 2,5 тысяч Мат, что сопоставимо о энергетическими характеристиками активных вулканов Камчатки в межпараксив-мальные периоды их деятельности.

(2). Вухта Кратерная (вулкан Ушишир). Ко второму типу геологических обстаноюк в островных дугах, где наблюдается подводная гаэо-гидротермальная деятельность, относятся кальдеры и кратеры, затопленные морскими водами. Характерным объектом а этом отношении является вулкан Ушишир, расположенный в центральном эвене Курильских островов (Рио.З). Это островной вулкан, имеющий хорошо изолированную от океана и сравнительно глубокую кратерную бухту, в которой сосредоточена нагэмная и подводная гагогидрстермальная деятельность (Горшков,1967; Гавриленко И др., 1983, 1986, 1989).

В течение ряда лет в этой бухте детально изучена морфология дна, строение осадочного чехла, современные донные осадки, структура водных масс. По оригинальной методика определены тепловая мощность вулкана-и количество выносимых им в море рудных элементов.

По данным эходотного промера и непрерывного сейсмопрофилирова-ния в рельефе дна бухты Кратерной выделяются две впадины о относительно плоским дном и максимальными глубинами в них 63 и 49 м, ра?-

-й-

Рип.З. Местоположение вулкана Угоошр и карта-схема фактического материала, полученного в бухте Кр&териой, 1-район исследований; й-внутрикр&териыэ акструеивиые купола;. а-песчаная отмель; 4-кааемная сольфатарная пловддка; 5-тэрмальный ручей, впадающей в бухту; е-эоны подводной активиооти и их номера; 7-локадьиые гавовые выходы! 8,»-точки литологического и гидрохимического опробования в бухте, 6-спорная литодогическая отаяция; 10-геофизические й гидрохимические разрезы.

деленные находящимися в центре бухты ркструеивными куполами. Эти впадины наделяются Тс«*-* в рельефе акустического фундамента, соот-ветствутаего, по-видимому, поверхности вуладиогента пород, слагающих посгр< лку вулкана Уагаир. Глубина впадин достигает 160 м. Мощность осадочного заполнения по данный непрерывного сенсмопрофиалво; вания достигает 80-110 м, а объем этих отложений составляет 19*10*м5 (Еоядарекко, 1SS6). По этим же даннын внутри бухты, на удалении 20-100 м от берега выделяется кольцевой разлом с видимой амплитудой смещения 10-40 м. В юго-восточной части бухты над этим разломом находится наиболее активная термальная площадка, С этим же разломом и, по-видимому, с более- мелкими (оперяюкими^ разломами связаны другие гермояроавления как в литоральной гоне, так и под водой.

По данным гранулометричеоекого и химического анализов поверх-ноотных осадков б\'хты Кратерной было установлено несколько их типов. Сказалось, что в современном ооадконачопленил в бухте принимают участие как минимум два источника осадочного материала: терригенньгй л вулканогенный. На основании построенных карт распределения в по-аерхноотном 0-тсь' осадков ррда химических элементов в современных от-¡¡сжениях бухтн зэделены зоны металлоносных осадков, т.е. содержащих taaee 10% Fe в расчете на йескарбонатно-бес.кремяистое вещество.

В результате проведенных гидролого-гидрохимических исследований з бухте Кратерной было установлено, что современная газогилротер-¿альная деятельность вулкана Ушпшр заметно влияет на свойства морс-сих вод в бухте. Вода в ней менее минерализована, чем в открытом ?кеаче, что очевидно происходит за счет поступления в водную толщу <енее минерализованных термальных растворов и конденсатов фумароль-шх газов. По целому ряду параметров ¡.юрской среды также наблюдается IX общая аномальность, в сравнении о фонсвыми океаническими водами [Гавриленко и др., 1986). В частности, установлены повышенные коли-[ества растворенных металлов таких, как Fe, Mn, Zn (Шулькин, 1989).

Гидрологические исследования показали, что водные массы бухты :орошо стратифицировании. Это проявляется в возрастании плотности юды по мере увеличения глубины. Однако, если температура уменьаавт-;я от поверхности ко дну, то наиболее высокие значения солености '.хлорности) характерны для глубин 10-20 м. В этом интервале глубин юдные массы наиболее близки по своим характеристикам к водам открытого моря. Наличие в бухте такого слоя можно объяснить равенством аотностей морских вод в этом интервале глубин и фоновых вод, вхо-¡ящих в бухту в приливы. Последние, трансформируясь в бухте под влитием вулканических поступлений (повышение температуры, уменьшение юлёнсоти и плотности, соответственно), поднимаются на более высокие сриэонты, подпираясь снизу свежими фоновыми водами, поступающими в ;ухту с последующим приливом (Гавриленко и др., 1989).

Применив предложенную*в главе 1 методику, было установлено, что епловая мощность вулкана Ушипир летом 1986 г. составляла около 100 ¡вт, а расход гидротерм (в основном подводных) - 0,2 м3/с.

Скорость поступления осадочного материала, собранного в течение дного месяца с помсиью седшеитациоюшх ловушек, на дне бухты ссс-

тааляла этот период более 0,6 т/сутки. Почти столько же (более 0,8 т/сутки) выносилось в отлив из к; о. Поскольку рудное вещество в осадочком материале не превышало Б-6%, то общий вынос его вулканом составлял приблизительно 0,2 тонны ежесуточно (Гаврдленко и др., 1983).

Однако, полученные данные по выносу металлов вулканом Ушшир 2 Оукту отоСрзхаат дюпь поверхностные проявления процессов рудоогложе-нкя на этом вулкане. Возможно основная масса рудной натрувкл глубинных терм сбрасывается на пути подъёма их к поверхности. Для выяснения услоьий формирования гидротерм к их эволюции при циркуляции в теле вулкана была смоделирована по геолого-геохимическим данным его гидротермальная система (Таран и др., 1993).

(3). К третьему типу проявлений современной подводной гаасгидро-тррмальной деятельности откосятся наследовании» ъ рейсах ШО "Вулканолог" и ШС "Академик Александр Несмеянов" подводные склоны о.Увйл (валив Пленти, Северный остров Новой Зеландии).

Шнык подеодкый склон о.Уэйл (гатив Пленти). . Острса расположен на северном продолжении активней вулканической зоны Таупс-Роторуа Северного острова Новой Зеландии. Это район характеризуется современной наземной (островной) и подводной вулканической деятельностью. Сам о.Уэйл является активным андеэито-дацитовьм стратовулканом, где современная сольфатарная деятельность проявляется как в субаэраль-ной, тач и а субаквалькай обстакавкзх. (Меняйлов и др., 1991).

Наиболее значительная активность приурочена к активной подводной воронке, расположенной в полукилометре к югу от о.Уэйл. Б 30-м рейсе НИС "Вулканолог" было установлено, что воронка имеет поперечный размер около БОО м и глубину относительно окружающего дна 26-30 м. При зходотировании водной толщи в наиболее глубоководной части воронки были обнаружены гидроакустические помехи, вызванные множеством поднимавшихся оо дна газовых пузырей. Результаты анализа вод в районе исследований показали, что морские воды в зоне активности аномальны по сравнению с фоновыми по целому ряду параметров, что свидетельствовало об эндогенной природе гидроакустических и гидрохимических аномалий. У. тому же опробование поверхностных донных осадков подтвердило такой зывод.

Все осадки активной воромки представлены однородными алеври-то-лелитовыми идами тёмно-серого цвета и имели эапах сероводорода. Иды центральной части воронки, где наблюдалась подводная активность, имели высокую температуру (до 82,5°С). В них были обнаружены серные и серно-сульфидные трубки, которые, по-видимому, служили выводными каналами для вулканических гаэов в вязких ивах.

(4). Ларамудмрокий газовый источник. Помимо рассмотренных выше геолого-структурных обстановок, где. подводная газогидротермальная деятельность, проявляясь в водной толще над поверхностью дна, не ио-гштывает сколько-нибудь гначительного слияния других (иеэндогенных) факторов, в океане существуют более сложные формы ее проявления. Тогда трудно установить первоначальную а, может Сыть, основную причину (процесс) формирования геохимичеоких аномалий в океанических водах и осадках. Показателен в этом отношении подводный газовый ис-

точняк, расположенный на северо-западном салоне о. Парамушир (Куон-лы). Этот источник находится на подводном продолжении активной вулканической зоны.Карпинского-Чккурачки острова Парамушир.

В 1332 г. этот источник был обнаружен по "факелу" аномальной воды, зарегистрированному эхолотом (Авдейко и др., 1984). Чтобы уста-човить природу "факела" 5 ряде рейсов КИС "Вулканолог" и 11-А рейсе НИС "Академш: Мстислав Келдыш", имевшим на борту подводные обитаемые аппараты, был проведен кс-мплекс геолого-геофизических и газогидрохи-аических кос-^довзний. В результате быяо установлено, что обнаруженные гидроакустические помехи ("факел") в рассматриваемом районе свя-5аны со эвукорассеивааакм аффектом газовых пуаырьксв непрерывно выделяющихся в водную толау иа провальных воронок и гротов, приурочен-:ыу. на дне к вершине небольшого холма. По данным геофизических исо-мдований район характеризуется наличием мощного слоя осадков, в которых погребены молодые вулканические конусы и экстру зивные купогз., шеющие воэраст не более 700 тысяч лет, и резкими градиентами теало-5ого г.отока (Авдейко и др., 19ВВ).

По результатам газогидрохкмических исследований в водной толще !ад "факелом" были установлены повышенные содержания ряда рудных »лементов {Ге, Мп, 2п и др.). растворённых газов (Нг, Не, СН4, СОг и ф.) и кремнекислоты, что свидетельствовало об эндогенной природе )бнаруженного явления (аномалии). Однако дачные по некоторым гидро-;кмическим индикаторам (Мп/А1, Гев?Евш./А1Взввш.) противоречили такому выводу. К тому же наличие в осадочной толще района исследований ■аггидраткого слоя, оуществование которого предполагалось по дачным [епрерывкого сейсмопрофидиросания (Надежный, Бондареяко, 1989), а ■ате-м было доказано литологическши исследованиями (Зоненшайя и др., 987), также'не подтверждало эндогенную природу "факела" и оущеотво-¡анке его связывалось с выходом метана из-под нарушенного гектони-:еским разломом гаэгидратного слоя.

Тем не менее, исходя иэ имеющихся данных, наиболее вероятной редставляется следующая модель формирования в рассматриваемом райо-е гидроакустических и газогидрохимкческих аномалий.

Как было показано выше, в морских осадках района исследований а горкьонте 150-200 м существует гаэгидратный слой, существование оторого очевидно связано о потоком углеводородов о более низких го-иэонтов осадочной тсшци и определёнными РТ-условиями на уровне 50-200 м (ниже поверхности дна). Источниками газов, помимо эндоген-ого,очевидно являются и газы, генерируемые осадочной толщей, содер-ащей органческое вещество. В районе "факела" газгидратный елей яа-ушен вследствие "протапливання" ег.о восходящими потоками термальных астворов, о существовании которых свидетельствует целый ряд косвен-ык данных. В образовавшееся "окно" в этом слое в наддоннае воды выедаются гзгы ьулк-анической и невулканической природы равно, как и еталлы, позтавляемые в нее как о термальными растворами, так и в езультате барботирования осадков выделяющимися иэ них свободными агами.

Иэ изложенного следует, что существующее в настоящее время при-

родное явление - пзрачуширскин гайовый источник образован минимум двумя процессами: гааогидротермальнон деятельностью и процессами, протекающими в осадочной толще района (генерирование углеводородных гааов при диагенеее морских осадков и вьшос их в водную толщу через "окна" в гаэгидратнсм слое).

Глава 3. ПОДВОДНЫЕ ГИДРОТЕН.Щ - ИСТОЧНИК МЕТАЛЛОВ Б РУДНЫХ.

ОБРАЗОВАНИЯХ СОЕг&Е.НЫХ ОСТРОВНЫХ ДУГ.

Вулканогенно-осадочные рудные месторождения подразделяются, главным образом, на две большие группы. Одна kj них связана с зонами раздвигающихся плит (рифты средкяно-океанических хребтов), вторая группа - это еалежи, приуроченные к зонам субдукцки (островные, вулканические дуги) . Однако, если все известные к настоящему времени проявления современного сульфидного рудообраэоЕания приурочены к срединным хребтам, то для руд второй группы известны только древние аналоги (Митчел, Гарсон, 1964 и др.). Исключением являчзтск находки сульфидной минерализации в прккратерных частях отдельных подводных вулканов. Из сказанного следует, что гринципиальная возможность обнаружения сульфидных руд в пределах современных островных дуг не исключается, поскольку механизм формирования их в различных геолого-структурных обстзновках океана универсален и связи! с выладентм рудного вещества на путях миграции циркулирующих в очезнической коре морских (иногда с примесью метеорных в островодуккых обстановках) вод. Кроме того установлено, чтс руды древних аналогов приурочены, в основном, к подводньм вулкако-тектонкческим структурам палеодуг (кратерам, кзльдерам, грабенам)(Авдейко, Краснов, 1985идр.).

Если для формирования полиметаллических сульфидов практически единственным источником рудного вещества является рециркулирующие в океанической коре морские воды, то для железо-марганцевых образований, отлагающихся в основном на поверхности дна существует несколько таких источников: прямых - из рудоносных термальных растворов и непрямых, поступивших в океан самыми различными путями, где они находятся в обезличенном виде.

В данной работе рассмотрен прямой источник поступления металлов современные Fe-tón образования островных дуг. Наблюдения этого процесс в океанологической практике не единичны как в рифто*ых зонах среди) ио-океаническнх хребтов и зон аадугового спрединга, так и на ряде обп ектов в пределах островных дуг. Хорошими примерами здесь являются coi ременная активность подводных вулканов Рмеральда (Марианская островш дуга) и Пийла (Алеутская дуга), а также связанное с ней делеэо-марга) цэвое рудооСраеование (Гавриленко, 1SQ1; Богданова и др., 1989).

Железо-марганцевые образования подводного вулкана 5омеральда.

Этот вулкан расположен в Маризнской островной дуге (см. главу 8). В районе вулкана Эсмерздъда при драгировании (см. Рис.2) со дна были подняты Fe-Ми образования различных морфологически? типов: от мадсмошных (десятые доли мм) рудных налетов на поверхности вулканических пород, туфопесчаняков и туфогравелитотов, сцементированных гидрокоидами Fe и Мп, до Fe-Wn корок мощностью 0,5-10 см.

Проведенный химический анализ этих образований пог-всли.! г лявить следующее закономерное*!;. Содержания Ре и Мп варьируют з районе вулкана в очень широком диапазоне, при этом Мп/ре отношения имеют отчетливую тенденцию к увеличению по мере удаления от активного кратера вулкана (Гавриленко, 19в1), что является результатом фракционирования Ие и Мп в силу их различных геохимических свойств.

Приуроченность рассматриваемых рулкых образований к активному вулкану, а т.т.гже направленное изменение в них Ре/Мп указывает на то, что вулкан Эсмеральда является осногыным поставщиком рудных элементов в районе. Об этом свидетельствуют и прямые наблюдения на вулкане в январе 1978 г., когда в морскую году поступали большие количества металлов, главным образом железа, в виде хлопьев нераствормсй Ре(0Н)з, концентрация которой в активной зоне составляла 0,2 мг/л.

Используя порученные данные по расчет/ доли глубинного теплоносителя (около 0,2£) и его дебита в январе 1978 г. (не менее 1600 кг/о), было установлено среднее содержание железа в теплоносителе (0,1 г/кг) и количества Еьгаооимых со взвесью в море некоторых металлов (Ре более 1й; 7п - 3; Си - 2; N1 - 0,2 т/сутки и др.).

О гидротермальной природе Ре-Мп образований вулкана косвенно свидетельствуют и анализ их на мккрокомпоненты, в частности на Со, N1 и Си. На треугольной диаграмме Ре-Мп-(Со+М1+Си)*10 составы их ложатся в поле гадротермальных образований (ВопаШ е1 а1., 1930).

Гидротермальные рудные образования подводного вулкана Пийпа. Этот вулкан расположен в южной части Командорской котловины в тылу западного окончания Алеутской островной дуги. Комплексные исследования, проведённые в ряде рейсов НПО "Вулканолог" на этом вулкане, позволили установить, что это современный, молодой вулкан, находящийся в стадии га-эогидротермальной активности, о чем однозначно свидетельствуют гидрохимические исследования и прямые наблюдения о подводного обитаемого аппарата "(ЛИР" (Селиверстов и др., 199Б; Торохов и др., 1991).

При драгировании дна в районе вулкана были обнаружены железо-марганцевые образования самых различных типов, при изучении которых было установлено, что они сложены характерными для гидротермальных образований минералами; нонторонитом, тодорокитом, 14Х-бёр-несоитом. При этом концентрации Со, N1, Си оказались очень низкими, в результате чего на треугольной диаграмме Е.Бонатти точки, соответствующие составам рассматриваемых рудных образований лежат в области гидротермальных руд (Богданова и др.', 1989).

Ив сказанного выше следует, что основным источником рудных элементов в Ре-Мп образованиях в районе вулкана Пийпа является современная подводная гаэогидротермальная деятельность (Богданова и др., 1939).

Железо-марганцевые образования Курильской островной дуги.

В целом ряде рейсов ' НИС "Вулканолог".при драгировании многих подводных вулканов Курильской дуги (Рис.4) бил получен каменный материал, в состав которого входили вулканические породы приемущегт-венно андезитового состава (Авдейко и др., 1Э92). Неррдко эти породы имели характерную для подводных излияний гааровидную форму, свсяий облик и следы гидротермальной деятельности.

—¿u —

BI5-I» BI7- 6,8. Ю,Н —

ЬП-BJ

(¿/ BI5-30 •

¿¿в&трй

Р15-ТУУ> Ы7-1&П ВГМ1 »81585,

ÍCUMuutup . ВПЧ5 ^11-46 ,, *6П -V» * ве-91

en-» •®п;<л an-ts,»' еп-л.

%Уруп

УаЛунашир

Рис И. Местоположение станций геологического опробования и их номера, где были подняты Ре-Мп образования. 1-острова; 2-станции.

(Nt+Co+Cu)xíO

Fe

Рио.З". Треугольная диаграмма (по Bonatti et al., 1980) о точками составов Fe-Kh образований Курильской островной дуги.

Практически везде при дрягировагнии были получены Fe-Mn образования различных морфологических типов: конкреции, корки, Fe-Mn цемент гравийных и гравийно-песчачкстых пород, пемза и органические остатки, пропитанные Fe-Mn гидроксидами.

Химический анализ этих образований (Табл.2) выявил, во-первых, широкие вариации Fe/Mri отношений, во-вторых, низкие значения содержания рудных микроэлементов (Ni, Со и Си), поэтому точки составов рудных образований на треугольной диаграмме Fe-Mn - (Co+Ni+Cu)*10 (Bonatti, 19SQ) ложатся в зону гидротермальных образований (Рио.б).

Проведённые структурно-минералогические исследования привели к такому же выводу. Были установлены:

1) четкое фракционирование железа и марганца, что проявилось в образовании чисто железистых и чисто марганцевых фаз, т.е. в результате изменения физико-химических параметров среды при смешивании термальных растворов о морской водой: первоначально ело отложение Fe-си-ликата - нонтронитэ, который позднее пропитывался гидроксидами Мп;

?,) тодорокит-Серяесситовый состав марганцевой составляющей (в гидрогенных образованиях корки такой мощности редки);

3) обеднёнкость основных марганцевых минералов никелем (-.О.ОпХ).

К тому же само строение Fe-Mn образований Курильской островной дуги: отсутствие четкой слоистости, массивность и большая моадость их являются следствием высоких скоростей образования, что отличает их от океанических образований (Успенская и др., 19S9).

Проведенлмй минералогический анализ показал, что минеральные ао-гоциации в курильских Fe-Mn образованиях аналогичны образованиям Гала-laroccKoro поднятия (Schräder et al., 1980), рудного поля ТАГ (Thompson et al., 1985), хребта Эксплорер, ВТП (Grill et al., 1981) и других районов, где. гидротермальная природа этих образований установлена.

Резюмируя изложенное выие, можно сделать следующий вывод: и хими-[ескйе и минералогические дачные, а также пространственная лриурочен-гасть Fe-Mn образований Курильской островной дуги к вулканическому рз-юну (в общем) и вулканическим объектам (в частности) свидетельствуют >б их гидротермальной природе, т.е. поступление рудного вещества в эти •бразования происходит преимущественно из вулкзнического источника, еобходкмо отметить также, чю рассмотренные вше образования драгиро-аиы, в основном, в южной части Курильской дуги, где по данним Г.П.Ав-ейко и С.Г.Краснова (1985) предполагается наиболее широкое развитие овременной подводной вулканической и гидротермальной деятельности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В этом разделе диссертации кратко рассматриваются гневные • геолого--труктурные позиции различных районов дна океанов, ate> в настоящее время происходят процессы вулканогенно-осадрчного злиметалличеокого рудосбразования. Отмечается, что, не смотря на грвостепенную роль подводного вулканнамз и гидротермальной деятель-хзти Мирового океана в пределах срединно-океанических хребтов и, ответственно, процессов современного рудообразовзния, весьма зна-геельными, при дальнейшем изучении, могут оказаться аналогичны? юцессы в современных островных дугах, о чём свидетельствует хотя

Таблица N 2

Химический состав железо-марганцевых конкреций и корок Курильской островной дуги, в всо.7. (Гавриленко, Храмов, 1985)

и" _ ■ 1 II

стан-| Ц

I ции, |Глубина,м| Мп ¡пробы | |

I-1-1-

1В17-8 11200-1250115,56 ЦВ17-9 1 960-12001 1,91 8В17-11а|1140-1240|10,Б7 1В17-11611140-12401 0,06 |В17-11в|1140-1240! 0,72 ЦВ17-15 1 900-1100!11,11 ЦВ17-16 | 630-1200!15,22 ¡В17-17 Ц040-1300! 9,57 1В17-20 11110-1200! 1,52 |В17-гЗ $ 770- 780312,31 ЦВ17-25 | 350- 600511,48 1В17-38 I 330- 650! 4,24 1В17-40 |11Б0-1200!29,62 1В17-41 | 670- 800!13,67 1В17-43 |1500-1660|10,38 1В17-44 | 880- 990}25,83 1В17-45 ! 900- 950! 5,20 |В17-46а| 680- 860118,70 |Е17-4бб| 660- 860(39,04 1В15-87 | 680- 760| 6,73 1В15-91 | 590- 6401 4,26 40 ! 4,09 111,26 117.8 I

Ре

N1

гп !

Ч

1В1Б-1121 I X | I Тихий* | |океан | | >..

7,41 26,14 14,02 24,27 26,98 12,50 13,70 11,58 6,25 17,12 20,90 22,80 2,31 18,33 15,00 3,33 11,80 7,73 0,32 6,49 9,57 21,20 13,63 11,83

2Д 0,07 0,75 0,002 0,03 0,89 1,11 0,83 0,24 0,72 0,55 0,19 12,8 0,75 0,69 7,76 0,44 2,42 122 1,03 0,45 0,004

0,019 0,005 0,003 0,004 0,006 0,066 0,113 0,012 0,012 0,096 0,123 0,016 0,011 0,070 0,057 0,075 0,049 0,031 0,007 0,002 0,031 <0,003 0,037 0,33

0,052 <0,005 0,032 <0,005 <0,005 0,253 0,260 0,052 0,040 0,270 0,270 0,332 0,019 0,090 0,192 0,054 0,012 0,122 0,057 0,019 0,043 <0,005 0,086 0,59

0,009 0,003 0,004 <0,002 0,005 0,019 0,017 0,005 0,009 0,020 о,о1е

0,003 0,005 0,008 0,030 0,009 0,016 0,016 0,008 0,013 0,00"? 0,005 0,011 0,33

0441 ,027! ,0711 ,031! 059! 0781 089| 039! 035| 083| 0881 0601 029! 030| 085| 0551 084! 092! 110! 086! 059| 045| 065! 0811 1

Примечание: пробы оо станций В17-11 (11а-черный прослой; Пбзеленый; 11в-бурьш) аналогичны В17-9 и 10; В17-46а и -466 -конкреция, внешняя и внутренняя части, соответственно. В15-112-желеэо-фосфоритовая корка с содержанием Р-5,37 вес.%. Х-среднее вначение концентраций для исследованных обрагцов. * - данные нэ монографии "Желевомарганцевые конкреции..."(1986).

I

бы тот факт, что наибольшее количество извеотных на суше месторождений сульфидных руд морского вулканогенно-осадочного генезиса приурочено к вулканическим комплексам палеодуг (Митчел, Гзрсон, 1984).

Естественно, рудосбраговаяие и локализация рудспроявлений в оовременных островных дугах имеет свою специфику, в отличие от оре-динно-океанических хребтов, из-за различий з строении земной коры, происходящих геологических процессов и других факторов, В овязи с этим предлагается методика комплексных морских исследований по выявлении перспективных районов, где могут быть обнаружены в оовременных островных дугах полиметаллические руды гидротермальной природы.

Приведенные в диооертации данные по современной подводной гидротермальной деятельности в пределах островных дуг Тихого океана подтверждают, что этот процесс является одним из основных иоточников металлов в рудных образованиях, формирующиеся на их подводных склонах. И хотя рассмотрены лишь железо-марганцевые образования, не исключено, что в рядже случаев они могут маркировать нижележащие отложения полиметаллических сульфидных руд гидротермального генеэиоа.

В результате проведенных исследований сделаны следующие выводы:

1) помимо поискового значения гидрохимичеокий метод может быть иопольвован для количеотвек.гых оценок некоторых маоо-енергетичеоких характеристик активных вулканических объектов, что в дальнейшем, при достаточном статистичеоком материале, позволит оценить масштабы современной подводной вулканической и гаэогидротермальной деятельности островных дуг и, соответственно, масштабы современного вулканоген-но-осадочного рудообразоваяия в пределах их подводных склонов.

2) Ге-Мп образования современных островных дуг, в частности Ку-рильокой, широко развиты на их подводных склонах и приурочены, в основном, к подводным вулканическим объектам,_ являющихся очевидно преобладающими поставщиками рудных элементов.

3)'Ге-Мп образования оовременных островных дуг, являясь верхней, замыкающей чаотью зональной рудной колонки в процессе современного вулканогенно-ооадочного рудоотложения, при определённых геолого- отруктурных ситуациях могут маркировать гидротермальные сульфидные руды, отлагающиеся ниже поверхности дна.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Активизация газогидротермальной деятельности подводного вулкана Эсмеральда в январе 1978 г. и ее влияние на химический состав морокой воды// Вулканол. и сейсмол., 1980, N2, С, 19-29 (в соавторстве о А.П.Горшковым и К.А.Скрипко).

Гидрохимический метод обнаружения и изучения подводной вулканической активности// Вулканол. и сейсмол., 1984, N6, С. 40-48.

Подводная газогидротермальная активность на северо-западном окло-не о.Парамушир (Курильские о-ва)// Вулканол. и сейсмол., 1984, N6, С. 66-81 (в соавторстве о Г.П.Авдейко, Л.В.Чертковой и др.).

" Вулканолог" ищет подводные гидротермы// Природа, 1986, N7, С. 80-37 1В соавторстве о Г.П.Авдейко и Л.ВЛертковой).

Исследования на вулкане Ушишир (Курильские о-Еа) в августе 1983

г.// Вулканол. и оейсмол., 1986, N1, С. 4-13 (в соавторстве с В.И.Гусевой, В.И.Рондаренко и др.).

Келеэо-марганцевые образования подводных склонов Курильской островной дуги// Зулканод. и оейсмол., 1988, N2, С. 97-100 (в соавторстве о С.В.Храмовым).

Морокие вулканологические иоследованкя бухты Кратерной// Биол.моря, 1989, N3, С.19-28 (а соавторстве с В.И.Бондаренко, А.П.Сазоновым).

Еелего-маргалцевые корки и конкреции Курильской островной дуги: их отроение, состав и генеэис// Литол. и полеак. ископ., 1989, N4, С. 30-40 (в соазторстве о Т.Ю.Успенской, А.Я.Горшковым и А.В.Сивцовым).

Признаки современной активности подводного вулкана Пийпа (Коман-дорска.1 котловина)// Вулканол. и сейомол., 1989, N6, С. Э-18 (в соавторстве о Н.И.Селиверстовым и В.Ю.Кирьяновым).

Фтор, как индикатор подводной вулканической активности и методы определения его в морской воде// Вулканол. и сейомол., 19S9, N5, С. 70-76 (в соавторстве о С.М.Фазлуллиным).

Геохимическая модель гидротермальной системы вулкана Ушишир (Курильские о-ва)// Вулканол. и оейсмол., 1993, N1, С. 65-68 {в ооавторо-тве о О.А.Тараном, Л.В.Чертковой, Д.В.Гричуком).

Современная подводная гидротермальная деятельность в гоне Тау-по-Роторуа (валив Пленти, Новая Зеландия)// Литол. и полезн. ископ., 1994, N1, С. 29-40 (в соавторстве о А.Б.Осипенко, Ю.О.Егоровым и др.).

Литолого-геохимические исследования в бухте Кратерной (вулкан Улишир, Курильские о-ва)// Вулканол. и сейомол., 1994, N4-6, С. 48-60, (в соавторстве А.П.Сазоновым).

Submarine Voicanism// 1991. P.eport on soientifio aotivity in vol-oanology 1987-1990. M. P. 21-25. ' .

Features of recent submarine sedimentoffenesis as a reflection of prooesses in [.he Ushishír Volcano hydrothermal system, Central Kuriles// 1995. Water Rock Interaotion. Proceedines of the 8th Intern, Symp. on Water-Rock Interaotion, 13-28 August 199Б. Vladivostok (coauthor A.B.Osipenko).

Types of recent seafloor gas-hydrothermal aotivity in the Westerr Paoifio island ares// 3995. Water Rock Interaotion; Proosedings of th{ 8th Intern. Symp. on Water-Raok Interaotion, 1Э-28 August 1995. Vladit vostok (ooauthors A.B.Osipenko and Yu.O.Egorov).

юз w ff

юШ^тсюЩЬитмокомМктл ГОСУДАРСгеНШОЙ статистики