ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ТЕКТОНО-МАГМАТИЧЕСКИЙ ЦИКЛ И ФОРМИРОВАНИЕ ГЛУБОКОВОДНЫХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СУЛЬФИДОВ из "Океанический рифтогенез" Вариации в тектоническом положении, размерах и составе сульфидных отложений в рифтовых зонах СОХ с разными скоростями спрединга непосредственно связаны с зонами мантийного апвеллинга, состоянием магматической камеры и стадией ее эволюции. В соответствии с численными оценками [22, 23] (см. гл. 4) и предположениями [379, 308], лучше всего состояние камеры отражается в рельефе осевой зоны для СОХ со средней и быстрой скоростями раздвижения, т.е. в спрединговых хребтах с довольно частой сменой стадий тектоно-магматического цикла. В рамках представлений о дискретно-непрерывном спрединге мы полагаем, что на фоне непрерывного растяжения периодически происходят импульсы магматической активности, приводящие к аккреции океанической коры. Период времени между двумя последовательными этапами магматической активизации называется тектоно-магматическим циклом, или эпизодом спрединга . Частота тектоно-магматического цикла зависит от скорости спрединга и, как отмечалось в главе 2, варьирует от сотен лет для быстро раздвигающихся хребтов до десятков тьюяч лет для медленно раздвигающихся. Тектоно-магматический цикл включает несколько стадий, каждая из которых сопровождается совокупностью характерных геологических событий. Рассмотрим эти стадии для сегмента хребта, не нарушенного крупными структурными неоднородностями с установившимся стационарным спредингом. [c.211] Стадия I - тектоническая. В течение этой самой длительной стадии происходит тектоническое растяжение хрупкой коры, перекрывающей кровлю осевой магматической камеры, которое приводит к формированию трещин, разломов-гьяров в пределах осевой зоны и реактивизации сбросов на границах рифтовой долины. Разрушаются сформированные ранее сульфидные сооружения. В это же время истощенная в период предыдущего излияния осевая магматическая камера, состоящая из разуплотненной корово-мантийной смеси, вновь насыщается расплавом, аккумулирующимся в ее верхней части и формирующим линзу расплава. В этот период возможно эпизодическое внедрение даек и излияние подушечных лав. [c.211] Стадия 2 - магматическая. Насыщенная расплавом магматическая камера поставляет магму на поверхность дна в неовулканической зоне по каналам в ослабленной трещиноватостью хрупкой коре. В пределах осевого грабена происходят интенсивные излияния щитовых лавовых потоков местами образуются лавовые озера. Формируются лавовые купола, вытянутые осевые вулканические поднятия и кальдеры (грабены) обрушения. Свежие лавовые потоки перекрывают разрушенные сульфидные постройки предыдущего цикла. По мере истощения линзы расплава интенсивность вулканизма уменьшается, и вторая стадия завершается. [c.212] В осевых зонах медленноспрединговых хребтов в течение этой стадии происходит формирование мощной коры над участками мантийного апвеллинга. [c.212] В целом рассмотренная схема тектоно-вулканического цикла справедлива для СОХ с разными скоростями спрединга. Различия (и существенные) наблюдаются не в последовательности фаз цикла, а в его геодинамических следствиях, обусловленных прежде всего длительностью вулканической и тектонической фаз и частотой их повторяемости. В этом смысле СОХ со средними скоростями спрединга занимают промежуточное, двойственное положение. Так как на СОХ с медленными скоростями разрастания средняя повторяемость вулканических излияний не допускает формирования осевой магматической камеры со всеми вытекающими из этого следствиями (рельеф, структура коры, глубина и форма магматических очагов, геохимия и т.д.), то в этом случае существенно преобладает время проявления тектонической фазы. В СОХ с быстрыми скоростями, напротив, частота (периодичность) вулканической фазы достаточно высока, чтобы сформировать устойчивую осевую магматическую камеру (см. главу 4). Поэтому быстрая сменяемость тектонической и вулканической фаз приводит и к более частым (но это не значит, что к более крупным) образованиям гидротермальных сульфидных месторождений. [c.213] Однако, как показали расчеты, основные формы рельефа осевой зоны быстро раздвигающихся СОХ (треугольная, купольная, трапециевидная) являются гораздо более устойчивыми образованиями и не связаны с конкретными циклами. Фазы конкретного цикла (за исключением очень сильных аномальных извержений) ответственны лишь за более мелкие морфоструктурные образования, расположенные в осевом вершинном грабене. Впрочем, собственно ширина осевого грабена, очевидно, зависит от длительности развития осевой магматической камеры в каждом конкретном районе. Для центральных участков сегментов, удаленных от разного рода граничных структурных нарушений (типа трансформных разломов., перекрытий центров спрединга и др.), т. е. для тех участков, для которых справедливо понятие нормального тектоно-магматического цикла, можно представить такую последовательность образования формы осевого поднятия и осевой магматической камеры треугольная, купольная, трапециевидная (см. главу 2). [c.213] Сульфидные рудопроявления можно ожидать вдоль всего протяжения глобальной системы СОХ. Вопрос в том, к чему приурочены наиболее крупные рудные поля. Следует отметить, что, чем больше скорость спрединга (или чем больше частота излияний, или периодичность тектоно-магматического цикла), тем большая вероятность формирования сульфидных месторождений вдоль простирания оси спрединга. Иными словами, количество гидротермальных сульфидных рудных полей на единицу длины осевой зоны пропорционально скорости спрединга. Однако этого нельзя сказать об объемах сульфидных образований. [c.213] В настоящее время установлена явная тенденция приуроченности глубоководных полиметаллических сульфидов (ГПС) на быстро раздвигающихся хребтах к участкам осевых зон, имеющим в сечении трапециевидную форму осевого поднятия, развитый вершинный грабен и протяженные отражающие границы, связанные с кровлей осевой магматической камеры. На участках осевых зон с куполообразной или треугольной формой сечения осевого поднятия и при отсутствии фиксированной осевой магматической камеры частота проявления гидротермальных рудных полей, насколько можно судить по изученным районам, гораздо ниже. [c.214] Перечисленные морфоструктурные признаки находятся в прямой зависимости от состояния осевой магматической камеры, ее формы и времени существования. Они служат важными морфоструктурными индикаторами для поиска перспективных участков на сульфидные руды. Однако местоположение зон повышенной гидротермальной деятельности и сульфидного рудообразования определяется конкретным тектоно-магматическим циклом, а также стадией его развития. Для граничных зон сегментов каждого уровня степень их перспективности на сульфидное рудообразование необходимо рассматривать особо. Некоторые шаги в этом направлении были сделаны в настоящей работе. Но проблема требует дальнейших исследований. [c.214] Распределение дизъюнктивных нарушений трещин, разломов и сбросов является показателем интенсивности гидротермальной циркуляции, а следовательно, и участков, перспективных на ГПС. Однако зависимость сульфидообразования от распределения трещин вдоль участков сегмента, ненарушенных пограничными структурами, далеко неоднозначна. Для граничных структур сегментов типа перекрытий центров спрединга, трансформных разломов и т.д. концентрация трещин часто очень велика, но проявления сульфидов здесь ограничены. Так что корректный прогноз без учета стадии тектоно-магматического цикла и понимания термического состояния осевой магматической.камеры в конкретном типе морфотектонической структуры пока затруднен. Можно также сказать, что для СОХ с разными скоростями спрединга пока не установлено четкой связи между шириной и глубиной вершинной депрессии или срединной долины и размерами сульфидных отложений. [c.214] Состав сульфидных руд из различных спрединговых хребтов в целом очень однообразен (см. табл. 6.3). Основными первичными минералами руд являются сульфиды железа (пирит, пирротин, марказит), цинка (сфалерит, вюртцит) и меди (халькопирит), из нерудных минералов - опал, барит, ангидрит [39]. Небольшие вариации в составе руд связаны, видимо, с глубиной и стадией развития осевой магматической камеры, глубиной осевой рифтовой долины и структурно-тектоническим положением гидротермального сульфидного поля. [c.215] Вернуться к основной статье