Современный магматизм и рудообразование в пределах окраинных бассейнов носит существенно иной характер, чем в СОХ.
Провинции Западно-Тихоокеанской переходной зоны, где обнаружены гидротермальные системы, весьма разнообразны по геологическому строению и геолого-структурной приуроченности сульфидных проявлений. Это островные дуги, внутридуговые прогибы, задуговые зоны спрединга и рифты окраинных морей. Краткая характеристика основных районов развития гидротермальных сульфидов (по данным Н. Бортникова, С. Андреева, Ю. Миронова, И. Говорова и др.) сводится к следующему.
Идзу-Бонинская дуга, развивающаяся на коре океанского типа, имеет сложное строение. В северной части на восточных островах дуги развиты плейстоценовые базальты, андезито-базальты, реже дациты. В западной зоне расположены плейстоценовые и голоцен-современные вулканы, извергающие андезиты, дациты и риодациты. Миоценовые образования в западной части дуги на склонах подводных гор представлены вулканогенными и вулканогенно-осадочными породами, образующими непрерывный ряд от базальтов до риолитов. В основании структуры - фундамент, сложенный гранитоидами и метаморфическими породами. Развитием вулканитов контрастной базальт-риолитовой формации определяется полиметаллический состав выявленных рудопроявлений на вулканах Каиката и Уэнсди (табл. IV.3).
Контрастные базальт-риолитовые формации развиваются во внутридуговых рифтах в энсиалических, и в энсиматических дугах.
Трог Окинава рассекает энсиалическую дугу Рюкю. Степень развития деструктивных процессов увеличивается с севера на юг, в этом направлении уменьшается мощность земной коры от 25 до 15 км, а гранито-гнейсового слоя от 16 до 5 км. В северной части развиты вулканогенные комплексы андезито-дацитового состава островодужного типа. В южной проявлены активные риолит-базальтовые гряды; глубина кровли промежуточной магматической камеры не превышает 3.5 км. Массивные сульфиды, обнаруженные на активном гидротермальном поле в центральном троге, представлены свинцово-цинковыми, барит-свинцово-цинковыми, медно-цинковыми разностями. Присутствует также вкрапленная свинцово-цинковая минерализация в фельзитах. Следует заметить, что обогащенность осадков впадины Окинава Au, Ag, Se, Te, Sb, Cd и др., а также аномальными концентрациями ртути, связана с современной гидротермальной деятельностью и свидетельствует о глубинном источнике этих компонентов (Zhao Y., Yan M., 1995).
Примерами задуговых зон спрединга могут служить бассейн Лау и Марианский трог.
Бассейн Лау - типичный представитель современных активных междуговых впадин. Он обладает корой океанского типа мощностью около 8 км и разделяет реликтовую дугу Лау и активную вулканическую дугу Тонга.
Локальные зоны спрединга и сопровождающие их неовулканические хребты, установлены в северной, центральной и южной частях бассейна. Вулканические породы представлены базальтами, близкими к толеитам рифтовых зон океана, базальтам островных дуг и задуговых бассейнов, а на юге развиты шлаковые и автобрекчированные лавы андезитового и риодацитового состава. Гидротермальные системы известны в нескольких районах.
В северной части бассейна гидротермальное поле расположено в северо-западной ветви тройного сочленения спрединговых хребтов, во
внутреннем рифте шириной 9 км, ограниченном уступами, со сводом в центральной части высотой около 300 м. Сульфидные постройки высотой 1,5-2,0 м расположены на сульфидном цоколе шириной 30-50 м, длиной 100 м и высотой около 20 м. Наиболее крупная постройка представляет собой конический холм 10-метровой высоты, увенчанный многочисленными трубами высотой 1,5-2,0 м. Постройки сложены пиритом, сфалеритом, марказитом, кремнеземом, халькопиритом, вюртцитом, баритом, ковеллином.
В центральной части бассейна Лау в осевой зоне спредингового хребта обнаружено активное гидротермальное поле с трубообразными постройками высотой до 10 м. Состав сульфидных руд определяется присутствием пирротина, сфалерита, ангидрита, пирита, марказита, изокубанита, халькопирита, галенита.
Хребет Валу Фа - активный задуговый центр спрединга в южной части бассейна Лау, разломами и перекрытиями центров спрединга разделен на 3 сегмента, расположенных кулисообразно. В центральном сегменте на глубине около 3 км под поверхностью дна находится магматическая камера. Магматические породы представлены рядом от базальтов до риодацитов; преобладают андезито-базальты и андезиты. В каждом из трех сегментов хребта выявлены гидротермальные рудные поля, находящиеся на различных стадиях формирования и отличающиеся составом руд. Сульфидные руды имеют, в среднем, медно-цинковый состав с существенным преобладанием цинка. Содержание свинца составляет 1,8-1,9%. По сравнению с месторождениями СОХ минерализация хр. Валу Фа резко отличается более высокими содержаниями бария и цинка, а также Pb, Ag, Au, As, Hg и низкими количествами Mo, Se, Co (P.M.Herzig e.a., 1993; Y.Fouget e.a., 1993).
Марианский трог - узкая спрединговая зона, разделяющая активную Марианскую и реликтовую Западно-Марианскую дуги. Здесь сформирована кора мощностью 4,5-7,6 км, скорость спрединга составляет 3,4-4,0 см/год. Марианский трог - более зрелая структура и в его осевой части развита однородная базальтовая формация - преимущественно базальты и андезито-базальты, типичные для задуговых спрединговых бассейнов. В пределах трога наблюдается переслаивание разностей MORB и базальтов, близких к островодужным. В осевой зоне дифференциация расплава доходит до образования андезитов, а отдельные пемзовые конусы сложены риодацитами. Сульфидное оруденение, по имеющимся данным, характеризуется довольно высоким содержанием свинца (табл. IV.3).
В особую группу структур выделяются рифты, заложенные за пределами островных дуг. К ним относятся рифты Северо-Фиджийского бассейна и бассейна Манус, развивающиеся внутреннем рифте шириной 9 км, ограниченном уступами, со сводом в центральной части высотой около 300 м. Сульфидные постройки высотой 1,5-2,0 м расположены на сульфидном цоколе шириной 30-50 м, длиной 100 м и высотой около 20 м. Наиболее крупная постройка представляет собой конический холм 10-метровой высоты, увенчанный многочисленными трубами высотой 1,5-2,0 м. Постройки сложены пиритом, сфалеритом, марказитом, кремнеземом, халькопиритом, вюртцитом, баритом, ковеллином.
В центральной части бассейна Лау в осевой зоне спредингового хребта обнаружено активное гидротермальное поле с трубообразными постройками высотой до 10 м. Состав сульфидных руд определяется присутствием пирротина, сфалерита, ангидрита, пирита, марказита, изокубанита, халькопирита, галенита.
Хребет Валу Фа - активный задуговый центр спрединга в южной части бассейна Лау, разломами и перекрытиями центров спрединга разделен на 3 сегмента, расположенных кулисообразно. В центральном сегменте на глубине около 3 км под поверхностью дна находится магматическая камера. Магматические породы представлены рядом от базальтов до риодацитов; преобладают андезито-базальты и андезиты. В каждом из трех сегментов хребта выявлены гидротермальные рудные поля, находящиеся на различных стадиях формирования и отличающиеся составом руд. Сульфидные руды имеют, в среднем, медно-цинковый состав с существенным преобладанием цинка. Содержание свинца составляет 1,8-1,9%. По сравнению с месторождениями СОХ минерализация хр. Валу Фа резко отличается более высокими содержаниями бария и цинка, а также Pb, Ag, Au, As, Hg и низкими количествами Mo, Se, Co (P.M.Herzig e.a., 1993; Y.Fouget e.a., 1993).
Марианский трог - узкая спрединговая зона, разделяющая активную Марианскую и реликтовую Западно-Марианскую дуги. Здесь сформирована кора мощностью 4,5-7,6 км, скорость спрединга составляет 3,4-4,0 см/год. Марианский трог - более зрелая структура и в его осевой части развита однородная базальтовая формация - преимущественно базальты и андезито-базальты, типичные для задуговых спрединговых бассейнов. В пределах трога наблюдается переслаивание разностей MORB и базальтов, близких к островодужным. В осевой зоне дифференциация расплава доходит до образования андезитов, а отдельные пемзовые конусы сложены риодацитами. Сульфидное оруденение, по имеющимся данным, характеризуется довольно высоким содержанием свинца (табл. IV.3).
В особую группу структур выделяются рифты, заложенные за пределами островных дуг. К ним относятся рифты Северо-Фиджийского бассейна и бассейна Манус, развивающиеся на океанской коре, и бассейна Вудларк, заложенного на континентальной коре (<Вулканизм >, 1999).
Зона спрединга бассейна Манус развивается на коре островодужного типа и характеризуется высокой скоростью раздвижения (10 см/год) и развитием базальтовой формации, близкой формации СОХ. В районах с более дифференцированными базальтами отмечены признаки колчеданообразования медно-цинкового типа. В восточной части бассейна зона спрединга рассекает островодужные структуры Новой Ирландии, здесь формируются породы непрерывной дифференцированной формации базальт-риолитового состава, с которой связаны сульфидные образования колчеданно-полиметаллического типа (табл. IV.3).
Из 4-х главных полей гидротермальной активности наиболее детально изучено поле, названное "Венский лес", представленное многочисленными активными и потухшими трубообразными, конусовидными постройками. Некоторые достигают высоты 14 м. Кроме сульфидных построек типа <черных курильщиков>, обнаружены <белые курильщики>, сложенные ангидритом, опаловидным кремнеземом, баритом с подчиненными сульфидами. Среди сульфидов присутствуют халькопирит, сфалерит, барит, галенит. В рудах отмечены повышенные содержания Ag, Sb, Pb, As (Н. Бортников, А. Лисицын, 1995; Н. Мозгова и др., 1993).
В Северо-Фиджийском бассейне спрединговая структура, возникшая на океанской миоценовой коре, контролирует образование базальтовой формации, в которой преобладают базальты типов MORB, в подчиненном количестве развиты базальты, типичные для задуговых спрединговых зон. Колчеданные руды представлены цинково-медными разностями, близкими по составу к некоторым разновидностям, известным в ВТП (табл. IV.3).
Спрединговая зона бассейна Вудларк, заложенная на коре континентального типа в западой, наименее раскрытой части, характеризуется развитием бимодальной базальт-риолитовой формации. Здесь известны в кальдере г. Франклин гидротермальные барит-опаловые постройки конической формы с вкрапленностью сульфидов и повышенными содержаниями Au и Ag. В восточной, наиболее раскрытой развиты базальты, близкие MORB, но отличающиеся повышенным содержание Н2О, сопоставимым с островодужными системами (В. Симонов и др., 1994).
Состав руд задуговых бассейнов отличается большим разнообразием. По сравнению с рудами СОХ они существенно обогащены Pb, Ag, Au, Sb, As и др. Они более богаты минеральными видами, в них, в частности, широко представлены сульфосоли свинца, серебра и др. минералы. Положение роя точек на диаграмме составов дает основание сопоставлять руды различных гидротермальных полей с куроко, алтайским, уральским типами (рис. IV.10).
 |
| Рис. IV.10. Соотношение Cu, Zn, Pb в сульфидных рудах задуговых бассейнов (С.Андреев, Р.M.Herzig, Y.Fouquet и др.). |
Как видно из приведенных примеров, условия развития магматизма и оруденения в задуговых бассейнах значительно более разнообразны, чем в СОХ. Это связано с разнообразием геодинамических обстановок, режимов развития, разными типами земной коры и т.д. Развитие СОХ - в известной степени длительное повторение, постоянное воспроизводство однотипных событий. Это, своего рода, конвейер по производству океанской коры. По крайней мере, именно это следует из положений теории тектоники плит. Постоянное наращивание океанской коры в зонах спрединга сопровождается формированием, в общем, однотипных магматических комплексов и одинаковых, связанных с ними месторождений. Отмеченное выше разнообразие составов и тех и других, хотя и имеет формационную основу, не идет ни в какое сравнение с разнообразием формаций и руд переходной зоны.
Западно-Тихоокеанская переходная зона представляет собой подвижный пояс геосинклинального типа, состоящий из чередующихся блоков континентальной и океанской коры, формирующейся в сложной геодинамической обстановке. Здесь одновременно протекают процессы образования новой океанской и субконтинентальной коры и деструктивной переработки континентальной коры. Переходная зона, как мегаструктура формировалась с позднего мела, поэтому рудогенерирующий процесс здесь имеет более длительную и сложную предысторию, характеризуется многостадийностью и многообразием сульфидных руд.
В обстановках задуговых бассейнов создаются более благоприятные условия для длительного развития магматических очагов и вследствие этого более глубокой степени магматической дифференциации. В частности, магматические камеры располагаются здесь на глубинах в 2-3 раза больших, чем в СОХ. Все это выражается в конечном итоге в том, что здесь развиваются разнообразные формации и в первую очередь контрастно и последовательно дифференцированные, содержащие в своем составе значительные объемы кислых вулканитов - дацитов, риолитов. С ними связаны колчеданно-полиметаллические месторождения разных типов. Наиболее важной отличительной чертой развития магматизма в переходной зоне является то, что здесь отчетливо проявляется эволюция магматизма от ранних к поздним этапам развития структур. С одной стороны, почти каждый из упомянутых районов демонстрирует определенный этап, конкретную ступень в общей генеральной схеме эволюции. С другой стороны - в большинстве районов помимо современных проявлений магматизма и рудообразования имеются и более древние комплексы с сопутствующим оруденением - продукты ранних этапов эволюции. Все это создает сложную, но в достаточной степени закономерную картину развития вулканизма и оруденения.
|
