Введение 2
Глава 1. Происхождение и история развития Срединно-океанических хребтов 5
1.1. Современные представления о рельефе океанического дна 5
1.2. Срединно-океанические хребты 9
Глава 2. Гидротермальные рудные участки Срединно-Атлантического хребта (САХ) 13
2.1. Функционирование гидротермальных систем и формирование металлогенических объектов 13
2.2. Гидротермальные рудные участки в пределах САХ 20
Глава 3. Гидротермальное поле Семенов-5 в пределах рудного узла Семенов (13° 31’ с.ш. САХ) 21
3.1. Рудный узел Семенов: история открытия, рудные объекты 23
3.2. Геолого-геоморфологическое строение рудного поля Семенов-5 24
3.3. Краткое описание сульфидных рудных отложений 31
Глава 4. Метод 230Th/U датирования гидротермальных руд 34
4.1. Основные положения 230Th/U-метода датирования гидротермальных рудных отложений 34
4.2. Методика выделения ультрамалых количеств изотопов урана и тория из образцов гидротермальных руд 39
Глава 5. Хронология формирования гидротермальных руд поля Семенов-5 42
5.1. Практические аспекты применения 230Th/U-метода датирования сульфидных руд поля Семенов-5 42
5.2. Этапы формирования сульфидных руд в пределах поля Семенов-5 в плейстоцене-голоцене 45
Заключение 47
Благодарности 49
Список литературы 50
В последнее время внимание геологов устремлено на полезные ископаемые дна Мирового океана, так как месторождения на суше истощаются. Было установлено, что дно морей и океанов располагает огромными ресурсами. В конце 70-х годов 20-ого века в рифтовых зонах дна океанов были открыты горячие гидротермальные источники, выносящие огромное количество рудного вещества в придонные воды и формирующие гидротермальные рудные отложения, которые содержат высокие концентрации сульфидов Cu, Zn, Pb, Ag, Au и др. металлов и представляют огромный интерес для практической геологии.
Срединно-Атлантический хребет (САХ) является районом, в котором активно проводятся геологические исследования, направленные на изучение гидротермальных систем, связанных со срединно-океаническими хребтами. (Ю.А. Богданов, 1997). На текущий момент основными участниками этих исследований являются Франция, Германия, Великобритания, США, Португалия, Россия и Китай.
В настоящее время в Мировом океане выявлено и изучено в различной степени около 450 гидротермальных рудных месторождений (главным образом с помощью геологических, петрографических, литологических и геохимических методов). В пределах Срединно-Атлантического хребта расположены порядка 20 гидротермальных узлов. Было установлено, что активизация гидротермальной деятельности и связанное с ней рудообразование носит дискретно-эпизодический характер. (Авдонин, Кругляков, 2005). Было проведено множество минералогических, геохимических исследований этих формаций, однако датирование этапов рудогенеза, позволяющее оценивать временные рамки и продолжительность процессов рудоотложения, до сих пор является одной из малоизученных проблем. Это связано, прежде всего, с применением трудоемких методик, сложности радиохимического анализа и с крайне низкими содержаниями природных радиоизотопов.
Актуальность настоящей работы объясняется необходимостью получения геохронометрических данных для реконструкции этапов активизации гидротермальной деятельности и рудообразования, с ней связанного, в пределах открытого в 2009 г. рудного поля Семенов-5 (Срединно-Атлантический хребет)...
В процессе выполнения настоящей работы была обобщена имеющаяся в литературе информация о рельефе океанического дна и генезисе гидротермальных рудных отложений, в том числе, в пределах САХ, выполнена детальная геолого-геоморфологическая привязка гидротермальных полей в рамках общей системы приосевой части САХ. Кроме того, были изучены теоретические положения метода 230Th/U-датирования гидротермальных сульфидных руд и аспекты его практического применения. При участии автора с применением методики выделения микроколичеств изотопов урана и тория из образцов гидротермальных сульфидных руд получены данные об изотопном составе анализированных образцов, выполнены альфа-спектрометрические измерения для определения в них содержания этих радионуклидов и расчета 230Th/U-возраста сульфидных руд. Полученные данные позволили получить новые 230Th/U датировки рудных отложений поля Семенов-5 и первые сведения о развитии гидротермального рудообразования в пределах этого участка САХ.
По результатам обобщения геохронологических данных сделан ряд выводов:
1) общее время формирования гидротермальных руд в пределах поля Семенов-5 охватывает диапазон от ~ 60 тыс. лет назад до ~ 8 тыс. лет назад;
2) выделено как минимум три этапа рудообразования в пределах поля Семенов-5:
1 этап - ~ 60 тыс. лет назад
2 этап - ~ 15,6 тыс. лет назад
3 этап - ~ 8 тыс. лет назад
Эти данные подтверждают принятый в настоящее время тезис о дискретно-эпизодическом характере развития гидротермальной деятельности во времени.
3) процесс рудообразования в пределах поля Семенов-5, начавшийся как минимум ~ 60 тыс. лет назад, укладывается во временной период формирования сульфидных руд всего узла Семенов – от ~ 124 тыс. лет назад и вплоть до настоящего времени.
4) Для получения более полной картины развития рудогенеза во времени необходимо наращивать геохронологические данные как для поля Семенов-5, так и всего узла Семенов в целом, с применением методов 230Th/U метода датирования руд и 14С и 230Thизб. датирования металлоносных осадков этого участка САХ.
