ОСОБЕННОСТИ 230Th/U ДАТИРОВАНИЯ ОКЕАНСКИХ СУЛЬФИДНЫХ РУД ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО ПОЛЯ СЕМЁНОВ-5, СРЕДИННО-АТЛАНТИЧЕСКИЙ ХРЕБЕТ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Датирование современных гидротермальных сульфидных руд, формирующихся на дне Мирового океана, представляет собой комплексную задачу, сложность которой в значительной степени обусловлена многостадийностью осаждения рудных минералов и влиянием меняющихся физико-химических условий на геохимическое поведение изотопов при взаимодействии гидротермального флюида с вмещающими породами и придонной морской водой. На материале сульфидных руд поля Семёнов-5 Срединно-Атлантического хребта (CAX) показаны возможности и ограничения 230Th/U-метода, связанные с особенностями формирования радиометрической системы в обстановках выше и ниже уровня палеодна. Получены новые данные о возрасте образования поверхностных руд поля Семёнов-5, который варьирует от ~60 до ~8 тыс. лет. Датирование подповерхностных руд 230Th/U-методом оказалось невозможным вследствие ряда геохимических причин с ограниченным участием морской воды в отложении сульфидной минерализации. Проведенные исследования указывают на метасоматическую природу массивных сульфидов, сформировавшихся под поверхностью морского дна, и таким образом на то, что массивное сульфидное оруденение может не ограничиваться палеодном, а продолжаться на глубину, что имеет важное практическое значение для других сульфидных залежей в пределах CAX в плане возможного увеличения их ресурсной оценки. Установленный долговременный характер гидротермальной разгрузки в пределах поля Семёнов-5 сопоставим с продолжительностью функционирования других гидротермальных полей, входящих в рудный узел Семёнов. Полученные данные свидетельствуют о длительной и сложной истории функционирования гидротермальных систем, связанных ультраосновными породами внутренних океанических комплексов в пределах медленно-спрединговых хребтов.

Об авторах

В. Ю. Кузнецов

Санкт-Петербургский государственный университет; Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена

Санкт-Петербург, Россия

Г. А. Черкашёв

Санкт-Петербургский государственный университет; Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга

Санкт-Петербург, Россия

A. В. Фирстова

Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга

Санкт-Петербург, Россия

К. А. Кукса

Санкт-Петербургский государственный университет; Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга

Email: kkuksa@gmail.com
Санкт-Петербург, Россия

Ф. Е. Максимов

Санкт-Петербургский государственный университет

Санкт-Петербург, Россия

С. Ф. Болтрамович

Санкт-Петербургский государственный университет

Санкт-Петербург, Россия

В. А. Григорьев

Санкт-Петербургский государственный университет

Санкт-Петербург, Россия

А. В. Тайдулов

Санкт-Петербургский государственный университет; Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга

Санкт-Петербург, Россия

Т. В. Степанова

Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга

Санкт-Петербург, Россия

В. Е. Бельтенёв

Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга

Санкт-Петербург, Россия

А. А. Суханова

Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга

Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

  1. Бортников Н.С., Викентьев И.В. Современное сульфидное полиметаллическое минералообразование в Мировом океане // Геология руд. месторождений. 2005. Т. 47. № 1. С. 16–50.
  2. Кузнецов В.Ю. Радиохронология четвертичных отложений. СПб.: Комильфо, 2008. 312 с.
  3. Кузнецов В.Ю., Максимов Ф.Е. Методы четвертичной геохронометрии в палеогеографии и морской геологии. СПб.: Наука, 2012. 191 с.
  4. Кузнецов В.Ю., Черкашёв Г.А., Бельтенёв В.Е., Леин А.Ю., Максимов Ф.Е., Шилов В.В., Степанова Т.В. 230Th/U-датирование сульфидных руд океана: методические возможности, результаты измерений и перспективы использования // Докл. РАН. 2007. Т. 416. № 5. С. 666–669.
  5. Леин А.Ю., Черкашев Г.А., Ульянов А.А., Ульянова Н.В., Степанова Т.В., Сагалевич А.М., Богданов Ю.А., Гурвич Е.Г., Торохов М.П. Минералогия и геохимия сульфидных руд полей Логачев-2 и Рейнбоу: черты сходства и различия // Теохимия. 2003. № 3. С. 304–328.
  6. Марков В.Ф., Самоваров М.Л, Лазарева Л.И. и др. Отчет по объекту “Поисковые работы на глубоководные полиметаллические сульфиды на участке 16°38’ с. ш. Среднично-Атлантического хребта; опытно-методические работы по программе ЮНЕСКО”. Ломоносов, 2007. 221 с.
  7. Масленников В.В., Зайков В.В. Колчеданопосные поля окраинно-океанических структур Урала (классификация, рудные фации, модель развития). Мисс.: ИМин УрО РАН, 1998. 92 с.
  8. Перцев А.Н., Бортников Н.С., Власов Е.А., Бельтенев В.Е., Добрецова И.Г., Агеева О.А. Современные колчеданные залежи рудного района Семенов (Среднично-Атлантический хребет, 13°31’ с. ш.): характеристика ассоциирующих пород внутреннего океанического комплекса и их гидротермальные изменения // Геология руд. месторождений. 2012. Т. 54. № 5. С. 400–415.
  9. Черкашёв Г.А., Иванов В.Н., Бельтенёв В.И., Лазарева Л.И., Рождественская И.И., Самоваров М.Л., Порошина И.М., Сергеев М.Б., Степанова Т.В., Добрецова И.Г., Кузнецов В.Ю. Сульфидные руды северной приэкваториальной части Среднично-Атлантического хребта // Океанология. 2013. Т. 53. № 5. С. 680–693.
  10. Черкашёв Г.А., Степанова Т.В., Андреев С.И., Фирстова А.В., Егоров И.В., Бельтенёв В.Е., Иванов В.Н., Самоваров М.Л., Рождественская И.И., Лазарева Л.И., Добрецова И.Г., Бабаева С.Ф. Рудные объекты в пределах Российского Разведочного Района в северной приэкваториальной части среднично-атлантического хребта // Мировой Океан. Т. III. Твердые полезные ископаемые и газовые гидраты в океане. Под ред. Л.И. Лобковского, Г.А. Черкашева, М.: Научный мир, 2018. С. 60–75.
  11. Beltenev V., Ivanov V., Rozhdestvenskaya I., Cherkashov G., Stepanova T., Shilov V., Pertsev A., Davydov M., Egorov I., Melekestseva I., Narkevsky E., Ignatov V. Hydrothermal field at 13°30’ N on the Mid-Atlantic Ridge // International Research. 2007. V. 16. P. 9–10.
  12. Beltenev V., Ivanov V., Rozhdestvenskaya I., Cherkashov G., Stepanova T., Shilov V., Davydov M., Laiba A., Kaylio V., Narkevsky E., Pertsev A., Dobretzova I., Gustaytis A., Popova Ye., Amplieva Ye., Evrard C., Moskalev L., Gebruk A New data about hydrothermal fields on the Mid-Atlantic Ridge between 11° - 14°N: 32nd Cruise of R/V Professor Logatchev // InterRidge News 13. 2009. V. 18. P. 13–17.
  13. Bogdanov Yu.A., Bortnikov N.S., Vikent'ev I.V., Lein A.Yu., Gurvich E.G., Sagalevich A.M., Simonov V.A., Ikorskii S.V., Stavrova O.O., Apollonov V.N. Mineralogical-Geochemical Peculiarities of Hydrothermal Sulfide Ores and Fluids in the Rainbow Field Associated with Serpentinites, Mid-Atlantic Ridge (36°14’ N) // Geology of Ore Deposits. 2002. V. 44. № 6. 2002. P. 444–473.
  14. Cannat M., Mangeney A., Ondreas H., Fouquet Y., Normand A. High-resolution bathymetry reveals contrasting landslide activity shaping the walls of the Mid-Atlantic Ridge axial valley // Geochem. Geophys. Geosyst. 2013. V. 14. P. 996–1011. https://doi.org/10.1002/ggge.20056
  15. Chen G.J., Wasserburg K.L., von Damm, Edmond J.M., The U-Th-Pb systematic in hot springs of the East Pacific Rise at 21°N and Guaymas Basin // Geochim. Cosmochim. Acta. 1986. V. 50. P. 2467–2479.
  16. Cherkashov G.A., Firstova A.V., Bich A.S., Kuksa K.A., Sukhanova A.A., Yakovenko E.S., Stepanova T.V., Kuznetsov V.Yu., Musatov A.E., Petrov A.Yu., Maksimov F.E., Bel’tenev B.E. Geochronological Study of Hydrothermal Precipitates in the Northern Equatorial Area of the Mid-Atlantic Ridge // Geotectonics. 2023. V. 57 (Suppl. 1). P. 69–83. https://doi.org/10.1134/S001685212307004X
  17. Cherkashov G., Kuznetsov V., Kuksa K., Tabuns E., Maksimov F., Bel'tenev V. Sulfide geochronology along the Northern Equatorial Mid-Atlantic Ridge // Ore Geol. Rev. 2017. V. 87. P. 147–154.
  18. Firstova A., Cherkashov G., Stepanova T., Sukhanova A., Poroshina I., Bel'tenev V. New data for the internal structure of ultramafic hosted seafloor massive sulfide (SMS) deposits: Case study of the Semenov-5 hydrothermal field (13°31’ N, MAR) // Minerals. 2022. V. 12. P. 1593. https://doi.org/10.3390/min12121593
  19. Hannington M.D., Galley A.G., Herzig P.M., Petersen S. Comparison of the TAG mound and stockwork complex with Cyprus-type massive sulfide deposits // Herzig P.M., Humphris S.E., Miller D.J., and Zierenberg R.A. (Eds.), Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results. 1998. V. 58. P. 389–415.
  20. Krasnov S., Stepanova T., Stepanov M. Chemical composition and formation of a massive sulfide deposit, Middle Valley, Northern Juan de Fuca Ridge (Site 856) // Mortl M.J., Davis E.E., Fisher A.T., and Slack J.F. (Eds.). Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results. 1994. V. 139. P. 353–372.
  21. Kuznetsov V., Maksimov F., Zheleznov A., Cherkashov G., Bel’tenev V., Lazareva L. 230Th/U chronology of ore formation within the Semvenov hydrothermal district (13°31’ N) at the Mid-Atlantic Ridge // Geochronometria. 2011. V. 38. Iss. 1. P. 72–76.
  22. Kuznetsov V., Cherkashev G., Lein A., Maksimov F., Arslanov Kh., Stepanova T., Chernov S., Tarasenko D. 230Th/U dating of massive sulfides from the Logatchev and Rainbow hydrothermal fields (Mid-Atlantic Ridge) // Geochronometria. 2006. V. 26. P. 51–56.
  23. Kuznetsov V., Tabuns E., Kuksa K., Cherkashov G., Maksimov F., Bel’tenev V., Lazareva L., Zhenkisov I., Grigoriev V., Baranova N. The oldest seafloor massive sulfide deposits at the Mid-Atlantic ridge: 230Th/U chronology and composition // Geochronometria. 2015. V. 42. № 1. P. 100–106.
  24. Kuznetsov V., Cherkashov G., Kuksa K., Fristova A., Maksimov F., Bel’tenev V., Lazareva L., Levchenko S., Baranova N. Chronology of seafloor massive sulfides formation within the Pobeda hydrothermal cluster (Mid-Atlantic Ridge) // Geochronometria. 2020. V. 47. № 1. P. 63–70.
  25. Lalou C., Thompson G., Rona P.A., Brichet E., Jehanno C. Chronology of selected hydrothermal Mn oxide deposits from the trans-Atlantic geotraverse “TAG” area, Mid-Atlantic Ridge 26°N // Ceochim. Cosmochim. Acta. 1986. V. 50. P. 1737–1743.
  26. Lalou C., Thompson G., Arnold M., Brichet E., Druffie E., Rona P.A. Geochronology of TAG and Snake-Pit hydrothermal fields, MAR: Witness to a long and complex hydrothermal history // Earth and Planet. Sci. Lett. 1990. V. 97. P. 113–128.
  27. Lalou C., Reyss J.-L., Brichet E., Arnold M., Thompson G., Fouquet Y., Rona P.A. New age data for Mid-Atlantic Ridge hydrothermal sites: TAG and Snakepit chronology revisited // JRG Solid Earth. 1993. V. 98. № 6. P. 9705–9713.
  28. Lalou C., Reyss J.L., Brichet E., Krasnov S., Stepanova T., Cherkashev G., Markov V. Initial chronology of a recently discovered hydrothermal field at 14°45'N, Mid-Atlantic Ridge // Earth and Planet. Sci. Lett. 1996. V. 144. P. 483–490.
  29. Lalou C., Reyss J.L., Brichet E. Age of sub-bottom sulfide samples at the TAG active mound // Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results. Herzig P.M., Humphris S.E., Miller D.J., and Zierenberg R.A. (Eds.). 1998. V. 158. P. 11–117.
  30. Marques A.F.A., Barriga F., Chavagnac V., Fouquet Y. Mineralogy, geochemistry, and Nd isotope composition of the Rainbow hydrothermal field, Mid-Atlantic Ridge // Mineralium Deposita. 2006. V. 41. P. 52–67. https://doi.org/10.1007/s00126-005-0040-8
  31. Marques A.F.A., Barriga F.J.A.S., Scott S.D. Sulfide mineralization in an ultramafic-rock hosted seafloor hydrothermal system: From serpentinization to the formation of Cu–Zn–(Co)-rich massive sulfides // Marine Geology. 2007. V. 245. P. 20–39.
  32. Meng X., Jin X., Li X., Chu F., Zhu J., Wang Y., Zhou P. Subseafloor mineralization related to the shallow seawater-hydrothermal circulation system in the Longqi hydrothermal field, Southwest Indian Ridge (49.6°E): Evidence from in situ trace element and sulfur isotope compositions of pyrite varieties // Ore Geol. Rev. 2022. V. 145. P. 104914.
  33. Munch U., Blum N., Halbach P. Mineralogical and geochemical features of sulfide chimneys from the MESO zone, Central Indian Ridge // Chemical Geology. 1999. V. 155. P. 29–44.
  34. Munch U., Lalou C., Halbach P., Fujimoto H. Relict hydrothermal events along the super-slow Southwest Indian spreading ridge near 63°56’ E – mineralogy, chemistry and chronology of sulfide samples // Chemical Geology. 2001. V. 177. P. 341–349.
  35. Sturm M.E., Golgstein S.J., Klein E.M., Karson J.A., Murrell M.T. Uranium-series age constraints on lava from the axial valley of the Mid-Atlantic Ridge, MARK area // Earth Planet. Sci. Lett. 2000. V. 181. P. 61–70.
  36. You C.F., Bickle M. Evolution of an active sea-floor massive sulphide deposit // Nature. 1998. V. 394. P. 668–671. https://doi.org/10.1038/29279

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».