Развитие аваруитсодержащей минеральной ассоциации в перидотитах из зоны разлома 15o20 (Атлантический океан) как одно из проявлений океанического метаморфизма

5.6. Генерация углеводородов

Общие вопросы генерации углеводородов при гидратации мантийных перидотитов были рассмотрены в отдельной статье [Дмитриев и др., 1999], так что ниже будут сделаны акценты лишь на существенных деталях и локальных особенностях этого процесса.

Окисление и гидратация аваруит-содержащей метаморфической ассоциации в ходе серпентинизации пород сопровождались восстановлением флюида, что должно было сопровождаться повышением в нем мольной доли водорода и метана. Установленное присутствие реликтов аваруита в полностью серпентинизированных перидотитах указывает на то, что, по крайней мере локально, фугитивность кислорода в ходе серпентинизации буферировалась аваруитом, и была на 4 лог. единицы ниже буфера QFM [O'Neill and Wall, 1987]. Фугитивность водорода в равновесном флюиде крайне высока и по порядку соответствует фугитивности воды [Маракушев, 1973; Moody, 1976]. Ниже 600^o С при данной фугитивности кислорода практически весь углерод во флюиде должен присутствовать в форме СН₄, а не CO₂ [Eugster and Skippen, 1967]. Однако мольная доля углекислоты во флюиде в ходе серпентинизации буферировалась кристаллизующимся кальцитом и превышала типичную для условий океанической серпентинизации. Из этого следует, что мольные доли водорода и метана во флюиде при серпентинизации исследованных пород были аномально высокими, а восходящие ветви гидротермальных систем, дренирующих исследованные перидотиты, должны с неизбежностью проявиться в развитии водородных и метановых аномалий в придонных водных слоях.

Действительно, гидротермальная активность, проявленная в зоне разлома 15^o20 с.ш. [Rona et al., 1987], является весьма специфичной, поскольку интенсивная метановая аномалия сопряжена с повышенным содержанием водорода, но не сопровождается высокими содержаниями марганца и ³He [Charlou et al., 1991, 1998; Rona et al., 1992]. Обнаруженная приуроченность аномалий подобного типа к обнажениям мантийных перидотитов позволила предполагать связь генерации метана и водорода в этих аномалиях с их серпентинизацией [Charlou et al., 1991, 1998; Donval et al., 1997; Rona et al., 1992]. Все станции драгирования, в которых были обнаружены перидотиты с аваруит-содержащей минеральной ассоциацией, пространственно приурочены к установленным выходам гидротерм: станции 70, 71 и 77 пространственно совпадают с гидротермальной постройкой 2 [Rona et al., 1992], а станция 76 локализована несколько южнее гидротермальной постройки 4 [Rona et al., 1992].

Таким образом, проведенное исследование позволило не только подтвердить связь генерации метана и водорода в пределах СОХ с серпентинизацией мантийных перидотитов, но и вскрыть петрологическую природу этого процесса, а также установить влияние на этот процесс предшествующей, более высокотемпературной стадии метаморфической перекристаллизации пород, когда в них была сформирована аваруит-содержащая метаморфическая ассоциация.