"Черные курильщики" и гидротермальные рудные месторождения нового типа
Выставка подготовлена И. Г. Добрецовой и И. Ю. Бугровой
В пределах срединно-океанических хребтов существуют отдельные участки, где активно проявляются процессы вулканизма и постоянно действует флюидные системы. Они образуются в результате того, что морские воды по трещинам просачивается вниз вдоль срединно-океанического хребта, нагреваются за счёт вулканического тепла, растворяют первичные минералы базальтов океанического дна и превращаются в рудообразующие растворы, которые поднимаются вверх. У поверхности дна они формируют каналы, из которых под давлением вырываются горячие струи, выбрасывающие коллоидную смесь окислов железа, марганца, сульфидов железа, меди, цинка и, в меньшей степени, никеля. Вокруг каналов на океаническом дне образуются твердые конические или более сложные по форме постройки высотой до 60-100 м (Тихий океан) и до 10-30 м (Атлантический океан). Они напоминают трубы, над которыми поднимаются облака густого дыма, почему и получили название "черных курильщиков". Вещества, выпадающие из гидротермальных растворов, не только образуют твердые постройки, но пластовые тела с огромными запасами руд, прежде всего, сульфидных. Такие месторождения глубоководных полиметаллических сульфидов содержат медь (до 30%), цинк, золото, серебро и другие металлы и разбросаны по всей системе срединно-океанических хребтов, протянувшейся по дну Мирового океана на 70 тыс. км.
"Черные курильщики" - важнейшие объекты геологических исследований, позволяющие наблюдать, как именно идет процесс рудообразования в океане и использовать это при поисках рудных месторождений подобного типа. Кроме того, зоны гидротермальных источников на срединно-океанических хребтах являются средой обитания необычных биологических сообществ, получающих энергию из разложения соединений гидротермальных флюидов, что обеспечивает формирование независимых экосистем, основанных на хемосинтезе. Эти сообщества океанического дна представляют собой самые глубокие части биосферы, достигающие абиссальных глубин. Изучение их чрезвычайно важно для понимания развития органического мира.
На выставке в палеонтолого-стратиграфическом музее представлены образцы, поднятые из зоны Срединно-Атлантического хребта во время работ, проводившихся Полярной Морской Геологоразведочной Экспедицией на научно-исследовательском судне "Профессор Логачев" в 2008-2011 гг.
Характерной особенностью обнаруженных рудных полей является то, что образующие их гидротермальные рудные постройки развиты в самой толще рыхлых донных осадков за счет их переработки. Осадки представлены, как правило, обычными карбонатными фораминиферовыми илами, иногда с птероподовыми прослоями. Найденные постройки сложены массивными, массивно-пористыми сульфидными рудами, разделенные обычными карбонатными осадками. По форме выделяются два типа построек: секущие (грушевидные, грибовидные) и стратиформные (пластинообразные, линзовидные, караваеобразные). Размеры их колеблются от 10 до 150 см. Руды в постройках часто наследуют слоистую текстуру впещающих осадков, а иногда и псаммитовую структуру фораминиферовых и птероподовых илов.
Формирование сульфидных руд описанного типа сопровождалось существенной переработкой базальтов и метасоматическим изменением осадков, которые уплотнялись и литифицировались, иногда до состояния песчаников. Органогенный карбонатный материал при этом растворялся и замещался оксигидроксидами железа (реже марганца), опалом, кварцем, хлоритом и тальком. В хлорит-кварцевых метасоматитах нередко отмечаются минералы группы атакамита, барит и тальк. Поверхность неразрушенных построек всегда покрыта налетом гидроксидов железа и часто опаловой пленкой по ним. На кровле построек, как правило, присутствует тонкая (1-2 см) корка литифицированных осадков, как бы "приваренных" к постройке, а под ней - гидроксидно-железистая корочка с реликтами первичной органогенной структуры донных отложений.
