parnachev_v_p_osnovy_geodinamicheskogo_analiza

6. Основные черты строения океанического дна	191

дугового мантийного плюма. При этом в задуговых бассейнах происходит постепенное углубление рельефа, утонение земной коры и направленное изменение её состава с появлением промежуточных и океанических типов. На начальных стадиях становления систем они, по-види- мому, выглядят как активные континентальные окраины, которые в процессе дальнейшего развития преобразуются в систему дуга – задуговое море.

Вто же время, наметилась тенденция к выделению, наряду с континентальной и океанической корой, окраинноморской разновидности земной коры, в качестве эталона которой предлагается рассматривать кору задуговых бассейнов Охотского, Берингового, Японского и др. морей (Сидоров, Чехов, 2009).

Минерагения. В пределах современных окраинных морей с корой океанического типа обособляются Тонга-Кермадекский, Меланезийский, Марианский и Рюкю металлогенические пояса.

Тонга-Кермадекский пояс содержит гидротермальные отложения в бассейне Лау. Здесь известны гидротермальные поля Лау-северный, Лау-центральный и Лау-южный. В поле Лау-северный металлоносные отложения сосредоточены в долине шириной 250 – 300 м и глубиной 25

–50 м. В центре поля находится сульфидное сооружение, состоящее из цоколя с постройками трубообразной и конической форм. Цоколь имеет ширину 30 – 50, длину 100 и высоту 20 м и состоит из пирита, сфалерита и халькопирита, перекрытых коркой, сложенной баритом, опалом, самородной серой, а также агрегатами пирита и марказита. Трубообразные и конические постройки имеют высоту от 1 до 10 м и содержат сфалерит, халькопирит, борнит, ковелин и опал. Руды постройки имеют медно-цинковую специализацию, также отмечается присутствие свинца, кадмия, марганца, индия и кобальта. Сульфидное сооружение окружено каймой (до 100 м) низкотемпературных рыхлых осадков желтооранжевого цвета, содержащих гидрооксиды железа, опал и нонтронит. В расположенном неподалёку поле Рождественских Ёлок, наряду с вышеописанными осадками, присутствуют ёлкообразные постройки высотой до 50 – 70 см, сложенные теми же минералами, но снаружи покрытые чёрной коркой бернессита.

Вгидротермальном поле Лау-центральный установлены две активные трубы высотой около 10 м, названные из-за окраски Сахарная Голова и Рыжая Леди и сложенные сфалеритом, вюртцитом, пиритом, пирротином, марказитом, халькопиритом и изокубанитом.

192В.П. Парначёв. ОСНОВЫ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Вюжной части бассейна Лау на поле Белая Церковь установлены неактивные барит-сульфидные постройки высотой до 15 м, на поле Ваи-Лили располагаются чёрные сульфидные и белые существенно баритовые «курильщики» высотой до 17 м; на поле Хине-Хина распространены низкотемпературные железо-марганцевые корки и пиритхалькопиритовые отложения, перекрытые корками оксидов железа.

ВМеланезийском поясе сульфидные отложения установлены в бассейнах Манус и Вудларк. В бассейне Манус, расположенном в тылу Новобританской островной дуги, выявлено четыре гидротермальных поля, наиболее крупное из которых носит название Венский Лес. Здесь располагается сульфидное сооружение с пьедесталом (50х50 м), коническими постройками и башней высотой до 14 м. Башня окружена беспорядочно расположенными сульфидными трубами высотой 1 – 4 м со струями «дыма». Сульфиды представлены сфалеритом, пиритом, вюртцитом, галенитом. Здесь же располагаются белые «курильщики», рядом

– гидротермальные площадки Белая Башня (высотой 8 м) и Мёртвый Лес (до 8 м).

Вбассейне Вудларк на горе Франклин в кальдере выявлены холмообразные постройки высотой до 7 м с пьедесталом, сложенным гидрооксидами марганца, и оранжевыми трубами высотой до 2 м, состоящими из гидрооксидов железа, бернессита и тодоркита. В центре кальдеры обнаружены неактивные конические постройки высотой 1 – 2 м, образованные баритом и опалом с примесью сфалерита, пирита и галенита, вся масса которых обогащена золотом и серебром (4 – 21 и 120 – 505 г/т соответственно).

ВНово-Гвинейском море на участке, прилегающем к острову Новая Ирландия вблизи узла пересечения оси спрединга с трансформным разломом, открыты «чёрные курильщики».

Впределах металлогенического пояса Рюкю гидротермальная минерализация установлена в троге Окинава, где гидротермальное поле Джейд приурочено к кальдерообразной депрессии. На дне депрессии обнаружены сульфидно-сульфатные трубы и обломки массивных сульфидных руд, сложенных сфалеритом, галенитом, пиритом, марказитом, халькопиритом и блёклой рудой, а также баритом и аморфным кремнезёмом.

Во втором типе окраинных морей с корой переходного типа гидро-

термальные поля известны в Средиземноморском металлогеническом поясе. Здесь массивные сульфидные руды выявлены на подводном вулкане Полинуро в Тирренском море, где сульфиды представлены пири-

6. Основные черты строения океанического дна	193

том, сфалеритом, галенитом теннантитом, тетраэдритом, люцонитом, стибнитом, самородными медью и серебром. Отмечено также высокое содержание ртути и золота. В затопленной кальдере вулкана Санторин гидротермальная деятельность сопровождается образованием сульфидных илов. На подводном склоне острова Вулкано в местах выхода гидротермальных источников рыхлые осадки цементируются пиритом и марказитом.

Взападной части Охотского моря во впадине Дерюгина установлены крупные баритовые залежи. Здесь на морском дне выявлен центр активных газово-жидких эманаций, с которыми ассоциирует карбонатнобаритовая минерализация.

Открытие чёрных и белых «курильщиков» в окраинных морях подтверждает принципиальное подобие процессов развития в СОХ и в окраинных морях, расположенных в тылу островных дуг.

Палеогеодинамические исследования позволили выявить реликты окраинных бассейнов в рифей-раннепалеозойской Палеоазиатской океанической структуре и палеозойском Уральском палеоокеане.

ВСаяно-Тувинском окраинном бассейне Палеоазиатского океана известно Кызыл-Таштыгское колчеданно-полиметаллическое месторождение, сформировавшееся в Кызыл-Таштыгской депрессии (Зайков, 2006). Вмещающими являются венд-кембрийские базальты, андезиты, дациты и риолиты, чередующиеся с углеродистыми алевролитами, песчаниками, известняками, силицилитами. Галенит-сфалерит-пиритовые

ихалькопирит-пиритовые рудные залежи линзообразной формы залегают согласно с вмещающими породами.

Окраинные бассейны Уральского палеоокеана реконструированы на примере Сакмарского спредингового, Сибайского (Магнитогорского) междугового и Западно-Мугоджарского задугового бассейнов (Зайков, 2006).

ВСакмарском спрединговом бассейне осадочно-вулканогенные комплексы ордовика и силура (кремнистый, базальтовый, риолитбазальтовый) залегают в виде тектонических пластин и образуют синформы. Медно-цинково-колчеданные месторождения приурочены к Блявинской синформе и сосредоточены в Медногорской зоне (ЯманКасинское, Комсомольское, Блявинское и др. месторождения). Здесь выявлены аналоги современных чёрных «курильщиков», металлоносные осадки (сульфидно-гематитовые ритмиты и кремнисто-гематитовые отложения), оруденелая фауна.

194В.П. Парначёв. ОСНОВЫ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

ВСибайском междуговом бассейне, разделявшем Западно- и Вос- точно-Магнитогорскую островные дуги, среднедевонский контрастный риолит-базальтовый комплекс, перекрытый яшмами и вулканомиктовыми отложениями, слагает гайоты и гряды, осложнённые кальдерами и вулкано-тектоническими депрессиями (Зайков, 2006). В пределах бассейна находятся Сибайское, Камаганское и Бакр-Узякское медно- цинково-колчеданные месторождения. Рудные тела представлены согласными с напластованием линзами сфалеритсодержащих халькопи- рит-пиритовых и халькопирит-магнетитовых руд, на выклинках которых наблюдаются шлейфы рудных обломков и ритмично-слоистые рудокластиты. В рудах встречаются сульфидные псевдоморфозы по пригидротермальной фауне.

Западно-Мугоджарский задуговой бассейн сложен в основании офиолитами и девонскими вулканогенно-осадочными толщами, развитыми в локальных рифтовых зонах и слагающими отдельные вулканические сооружения. Размещение медно-колчеданных (месторождения Жарлы-Аша, Актогай, Жангана) и медно-цинково-колчеданных (Лиманное, Кундузды, Жиланда) сульфидных руд контролируются базальтовым, кремнисто-базальтовым и риолит-базальтовым комплексами. Рудные тела имеют холмоили линзообразную форму, нередко характеризуются текстурными особенностями, свидетельствующими об их образовании при литификации гелеобразной массы.

Контрольные вопросы

1.Назвать три типа окраинных морей, различающихся механизмом образования.

2.Перечислить основные категории структур, расположенных на дне окраинных морей.

3.Привести характеристику осадочных и магматических формации окраинных морей.

4.Охарактеризовать минерагению окраинных морей и их палеоаналогов.

7. Межконтинентальные рифты	195

7.МЕЖКОНТИНЕНТАЛЬНЫЕ

РИФТЫ

В качестве межконтинентальных рифтов рассматриваются структуры Красного моря и Калифорнийский залив.

Рифтовая зона Красного моря, протягивающаяся почти на 1800 км,

представляет собой молодую структуру, отражающую смену континентального рифтообразования океаническим, то есть начальную стадию раскрытия океана («молодой океан»). Заложение рифтовой структуры произошло в позднем миоцене-эоцене на структурах АравийскоНубийского щита, до этого испытывающего устойчивое сводовое воздымание. Красноморский рифт имеет ширину от 150 – 200 км на севере до 350 – 400 км на юге и выполнен главным образом кайнозойскими отложениями, в том числе толщей эвапоритов мощностью до 1500 м. В его северной и центральной частях располагается главный трог глубиной 600 – 1000 м, в южном сегменте – узкий осевой трог с глубинами до 2000 м и шириной от 4 до 30 км. В нём известны вулканические поднятия, а в нескольких изолированных впадинах обнаружены горячие источники и металлоносные рассолы.

Начальные стадии эволюционного развития океанического рифта и дрейфа литосферных плит проявляются в батиметрии Аденского залива, где фиксируется СОХ с гребнем и крыльями, окружённый небольшими абиссальными равнинами, подстилаемыми океанической корой. Отчётливая осевая рифтовая долина без чётко выраженного СОХ прослеживается почти на всём протяжении Красного моря. Треть территории Красного моря в северной части сложено преимущественно сокращенной корой континентального типа, а 2/3 территории в центральной и южной части под рифтовой долиной – океанической корой и рассматриваются как развивающийся океанический бассейн («молодой океан») (рис. 7.1).

Ранняя дорифтовая стадия сводообразования (поздний эоцен и ранний олигоцен) сопровождалась излияниями щелочных оливиновых базальтов на краевых плато Эфиопии и Аравийского полуострова. Специфической особенностью рифта является наличие эвапоритов (залежи галита и ангидрита), отлагавшихся в начальной стадии раскрытия,

196	В.П. Парначёв. ОСНОВЫ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

мощность которых увеличивается от бортов к центру от 1 до 4 км, а также аллювиальных конусов. Осевая глубоководная котловина рифта, сформировавшаяся в течение последних 4 млн лет, имеет расчленённый вулканический рельеф, кору океанического типа, частично перекрытую плиоценовыми и четвертичными морскими биогенными илами. Средняя скорость спрединга оценивается в 1 – 2 см в год.

Рис. 7.1. Строение Красного моря и Аденского залива в предрифтовый этап развития, по Д.Дж. Лоуэллу и др. (1978). Жирным пунктиром показаны приблизительные границы рифтообразования. Соответствующие направления и величины разобщения показаны стрелками с цифрами в километрах

0

250

500 км

Минерагения. Рифт Красного моря является составной частью Крас- номорско-Аденского металлогенического пояса. На дне Красного моря открыты ряд впадин с рассолами и металлоносными осадками (рис. 7.2).

7. Межконтинентальные рифты	197

					0	100 200 км
1	2	3	4		5	6	7
8	9	10	11	12	13	14	15

Рис. 7.2. Схема размещения магматических комплексов и глубоководных (термальных) впадин в структуре Красного моря, по А.В. Разваляеву (1988): 1 – докембрийский фундамент; 2 – фанерозойский чехол платформы; 3 – вулканогенно-осадочные толщи рифтовых впадин; 4−6 – кольцевые интрузии: 4 – щелочно-гранитные, 5 – щелочных и нефелиновых сиенитов, 6 – щелочно-габброидные; 7 – дифференцированные интрузии основного состава; 8 – осевой трог впадины Красного моря; 9 – рифтовые разломы; 10 – поперечные разломы; 11 – разломы, трассируемые кольцевыми интрузиями; 12 – радиологический возраст интрузий; 13 – глубоководные впадины: 1 – Океанограф, 2 – Кебрит, 3 – Гипсовая, 4 – Вема, 5 – Вальдивия, 6 – Нереус, 7 – Тетус, 8 – Атлантис – 2, 9 – Дискавери, 10 – Шагара, 11 – Эрба, 12 – Порт-Судан, 13 – Суакин; 14 – ареал базальтоидной активизации дорифтового этапа; 15 – главнейшие зоны глубинных разломов: 1 – Диибский, 11 – Баракский, 111 – Нильский

198	В.П. Парначёв. ОСНОВЫ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Во впадинах Атлантис-2, Альбатрос, Дискавери и Чейн под металлоносными горячими (до 56 °С) рассолами залегают яркоокрашенные илы и осадки, обогащенные в верхней части железом и марганцем. Глубже осадки содержат значительные концентрации цинка, меди кадмия, свинца и серебра. Во впадинах Кебрит и Шабан обнаружены глыбы пористых сульфидов, состоящие из пирита и сфалерита, кристаллы и розы гипса и самородной серы. Рассолы обнаружены также в мелких впадинах (с севера на юг): Океанограф, Гипсовая, Вима, Нерус, Тетис, Вальдивия, Шагара, Эрба, Судан и Суакин. В бортах рифта на континенте в миоценовых осадках известны небольшие стратиформные свинцово-цинковые и марганцевые месторождения.

ВАденском заливе металлоносные отложения установлены в рифте Таджура. Здесь вблизи гидротермальных источников найдены ок- сидно-марганцевые отложения в виде плотных корок и рыхлых построек высотой в несколько десятков сантиметров, охры гидрооксидов железа и марганца, а также карбонатные и мергелистые ноздреватые образования.

Калифорнийский рифт располагается на продолжении Тихоокеанского СОХ в Калифорнийском заливе, который имеет протяжённость около 900 км при ширине 100 − 300 км. Тектоническое строение рифта определяется эшелонированным сочетанием грабенов северо-восточ- ного простирания с поперечными северо-западными трансформными разломами (рис. 7.3 и 7.4).

Калифорнийский залив окружён континентальными массивами и в него с севера впадает река Колорадо, которая привносит огромное количество осадочного материала. Мощность осадков в заливе достигает нескольких сот метров и поэтому спрединг, вулканизм и гидротермальные процессы происходят под осадочным покровом. Вулканические породы в рифте нигде не обнажаются. По данным бурения (скв. 477, 478, 481, рис. 7.3) разрез до глубины 400 м сложен осадками с силлами

илакколитами базальтов.

Внаиболее хорошо изученном Южном троге впадины Гуаймас дно находится на глубине 2000 − 2200 м и представляет собой плоскую, покрытую рыхлыми осадками равнину. Ширина трога на уровне изобаты 2000 м составляет 2500 − 2700 м. В центральной части трога по данным сейсмопрофилирования выделяется зона трещиноватости, в пределах которой на поверхности осадков обнаружена целая система трещин отрыва (гьяров) шириной до 50 см, что связывается с раздвижением коры

7. Межконтинентальные рифты	199

Рис. 7.3. Геодинамическая обстановка в Калифорнийском заливе по данным Л.П.Зоненшайна и М.И.Кузьмина (Лисицын и др., 1990). Точки с номерами

–скважины глубоководного бурения

всторону от оси спрединга с расчётной скоростью 5 − 6 см в год. По краям трога закартировано несколько холмов: у северо-западной стенки

– Северный, Западный и Южный, у юго-восточной – Восточный и Новый (рис. 7.4). Кроме того, в северной части трога непосредственно над зоной трещиноватости обнаружен Гидротермальный холм.

Периферические холмы имеют форму куполов с крутыми склонами и плоской вершиной, которые возвышаются над дном трога на 50 − 100 м и имеют размеры 0,5 − 1,0 км в поперечнике и 1,5 − 2 км в длину.

200	В.П. Парначёв. ОСНОВЫ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

1

2

3

4

5

6

7

Рис. 7.4. Структурная схема Южного трога впадины Гуаймас по данным Л.П. Зоненшайна и М.И. Кузьмина (Лисицын и др., 1990): 1 – разломные уступы; 2 – холмы, возникшие над вулканическими куполами; 3 – гидротермальные холмы; 4–6 – гидротермальные источники: 4 – изученные в 12-м рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш», 5 – обнаруженные придонным буксируемым аппаратом «Звук-Геко», 6 – изученные американской экспедицией (показаны только на северо-востоке); 7 – главная гидротермальная трещина

На холмах под маломощным слоем рыхлых осадков (первые метры) залегают аргиллиты, которые обнажаются на крутых склонах холмов и слагают осыпи. По данным скважины 477 (рис. 7.3) на глубине 30 − 50 м вскрыт силл (лакколит?) долеритов, который и обусловил холмообразное поднятие. На контакте с силлом осадки уплотнены.

В пределах Южного трога выделяются две группы гидротермальных образований: 1) связанные с внутриплитовыми поднятиями (холмами); 2) приуроченные к осевой зоне трещиноватости.