ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАССИВНЫЕ СУЛЬФИДЫ НА СОВРЕМЕННОМ МОРСКОМ ДНЕ

В течение последних 15 лет, морские полиметаллические сульфиды были обнаружены в различных вулканических и тектонических обстановках на дне современных океанов на глубине от 3700м до 1500м от уровня океана. Тем не менее детально исследована только малая часть (менее чем 5% ) мировых океанических хребтовых систем: около 20 залежей расположенных в Тихом океане, 4 - в Атлантическом и по одному в Индийском океане и Средиземном море (рис 1). Одна из самых больших залежей находится во впадине Атлантис П Красного моря.

Полиметаллические сульфидные отложения находятся на быстро-, средне- и медленно раздвигающихся срединно-океанических хребтах, на осевых и заосевых вулканах и морских возвышенностях, в заполненных осадками рифтах, примыкающих к континентальным окраинам и в связанных с субдукцией задуговых обстановках (рис 2). Rona (1988), Rona and Scott (1993) и Hannington at al. (1994) собрали данные по более чем 100 проявлениям гидротермальной минерализации на морском дне, включая Fe- и Mn- оксидные отложения, нонтронитовые залежи, вкрапленные сульфиды, металложелезистые осадки , полиметаллические колчеданные холмы с черными и белыми курильщиками. Однако, высокотемпературная гидротермальная активность и большая аккумулятивность полиметаллических сульфидов известны всего лишь в 25 различных местах.

Полная оценка экономической значимости этих залежей невозможна из-за отсутствия достаточного количества данных, касающихся их распределения, размеров и общего состава. Картирование и отбор образцов производились, в основном, с помощью глубинного троса с глубоководной телекамерой, драгированием, подводными работами и, в последнее время, дистанционно управляемыми механизмами (ROV”s). Большинство залежей были исследованы только по двум величинам: их протяженности и составу, который с глубиной слабо выдержан. Некоторое правильное понимание третьей величины может быть получено с помощью глубинного бурения (Ocean Drilling Program) или - небольшими подводными буровыми установками (Ryall, 1987; Johnson, 1991). Однако, систематическое бурение залежей таких как эти внесено в действующие наземные исследовательские программы (например, многие тысячи метров бурения до единичной залежи), находящиеся за пределами сферы современных исследовательских программ морского дна. Геологическое строение гидротермальных залежей на морском дне обычно картируется только внутри ограниченных площадей ( <30 км2) и геология в общих чертах описывает отдельные объекты (типы лавовых потоков, толщину и тип осадочного покрова, локальные структурные элементы). Более широкая тектоническая позиция залежей изучалась с помощью многоканального эхолота и сканирующего гидролокатора бокового обзора.

Наземные колчеданы и полиметаллические сульфидные залежи на морском дне - это продукты схожих геологических и геохимических процессов, так как возможно проведение множества аналогий между современными морскими залежами и наземными, в настоящее время отрабатываемыми колчеданными месторождениями (Franklin et al., 1981). Современные гидротермальные системы на морском дне - это отличные природные лаборатории, позволяющие понять генезис вулканогенных колчеданных месторождений и эти знания могут быть перенесены на древние геологические залежи, в которых признаки образования часто затмеваются миллионами лет геологической истории.

В этой статье мы рассматриваем некоторые характеристики полиметаллических сульфидных залежей морского дна, включающих региональные и локальные тектонические обстановки, тип месторождений, пространственное распределение и размеры, минералогию, количественный химический состав и состав благородных металлов, физические свойства и главные факторы, отвечающие за формирование этих залежей на морском дне.