ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С МАГМАТИЗМОМ:
КЛАССИФИКАЦИЯ ТИПОВ И РУДНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ
Bogie I.*, Lowless J.V.*,
Рычагов С.Н. **, Белоусов В.И.**
* Sinclair Knight Merz Limited, Auckland, New Zealand
** ИВиС
ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский
Высокотемпературные
гидротермально-магматические системы в
активных структурах земной коры связаны с деятельностью магматических
очагов, интрузий и субвулканических тел. Отмечается приуроченность таких систем
и геотермальных месторождений, в основном, к островным дугам (Bogie et al., 2005). Классификация
осложнена наличием гидротермально-магматических систем в уникальных
тектонических структурах. Представляется наиболее плодотворным разделение
систем по гидрологическим условиям (рис. 1).
Рис. 1. Геолого-гидрогеологическая
классификация систем (Bogie
et al.,
2005).
Системы бассейнового типа располагаются в рифтовых структурах и бассейнах растяжения типа ╚pull-apart╩ (Суоу,
Индонезия). Бассейны накапливают вулканогенные осадки, обладающие низкой
плотностью. Разница плотностей между глубинным магматическим расплавом и вулканогенно-осадочными
породами обусловливает продвижение интрузий в верхние горизонты коры. Подъём
магм происходит преимущественно в центральной части бассейна вследствие
формирования здесь зон растяжения (рис. 2).
Рис. 2. Схематическая
модель гидротермальной системы бассейнового типа.
Стратовулканические системы. Поскольку стратовулканы образуются на коре с разной
плотностью и мощностью, в их недрах размещаются как близповерхностные, так и глубинные
интрузии. Неглубокое залегание интрузий благоприятствует формированию
магматических сольфатар с преобладанием SO2 и HCl в очагах разгрузки (Fornier, 1999). Гидротермальная система трудно диагностируется
в связи с тем, что геотермальный резервуар, приуроченный к кратерной области
вулкана или зоне растека гидротерм, обладает малыми размерами и коротким
периодом деятельности (рис. 3). Вероятно, зона разуплотнения пород под
кратерами вулкана Эбеко (о. Парамушир) является геотермальным резервуаром с
часто меняющимися Р-Т параметрами, максимальным объемом ~ 2 км3 (Rychagov et al., 2001). Для зрелых
стратовулканических систем характерно обилие термальных источников различного
состава, разгружающихся на склонах построек.
Примером
гигантских пародоминирующих систем
являются две широко известные системы: Гейзерс в США и Лардерелло в Италии. Они
размещены внутри и в экзоконтактовых зонах крупных интрузивных тел, которые
внедрились в осадочные толщи. Для этих систем характерно наличие контактового
метаморфизма пород вокруг интрузивных тел и присутствие следов еще более мощных
древних водных систем. Хотя скважины
производят сухой пар, теплоноситель в современном резервуаре является смесью
пара и воды, имеющей бикарбонатный состав.
Рис. 3. Схематическая
модель гидротермально-магматической системы незрелого стратовулканического
типа.
Гидротермальные
растворы подводно-морских систем
представляют собой химически измененную морскую воду, которая циркулировала в
океанических базальтовых толщах. Водоносные горизонты подводных вулканов
формируются за счет смешения морской и магматической воды. Большой объем
магматических флюидов определяет своеобразие гидротермальных изменений пород и
сопряженного с этими процессами рудообразования. Водно-морские системы
проявляются на океаническом дне в форме ╚черных курильщиков╩, где горячие
металлоносные растворы смешиваются с холодной морской водой и происходит
отложение колчеданно-полиметаллических руд.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект
06-05-64689а).
Литература
Bogie I., Lowless J.V., Rychagov S., Belousov V.
Magmatic-related hydrothermal systems: classification of the types of
geothermal systems and their ore mineralization // Geothermal and mineral
resources of modern volcanism areas. Petropavlovsk-Kamchatsky: OTTISK, 2005, P.
51-73.
Fournier R.O. Hydrothermal processes related to
movement of fluid from plastic into brittle rock in the magmatic-epithermal
environment // Economic Geology, 1999, N 94, P. 1193-1212.
Rychagov S.N., Belousov V.I., Sugrobov V.M.
North-Paramushir hydrothermal magmatic system: the geological structure,
probable sources of heat flows and geothermal resource // Geothermal Resources
Council, 2001. San-Diego, USA. 6 p.