Рудная сера вулкана Головнина, о-в Кунашир

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Объект исследования. Гидротермальные отложения кальдеры Головнина. Цель. Изучение эпитермального вулканогенного рудообразования. Общие положения. До сих пор существовал консенсус об экзогенно-осадочном (коллоидном) генезисе серы в вулканических озерах. Наши наблюдения и исследования микроструктуры указывают на присутствие расплава серы на дне оз. Кипящее. Капли этого расплава выносятся на поверхность озера в составе светло-серой пены. Существенные различия серных шариков в концентрации сульфидной минерализации, в ее составе, а также в наличии или отсутствии многочисленных опаловых включений наиболее просто объясняются захватом капель в различных частях серного расплава и их последующим перемещением потоком газа, проходящим через расплав. Конденсат элементарной серы образуется в донных отложениях в результате принудительного охлаждения потоков эндогенного газа озерной водой. Здесь происходит основная конденсация серы (96% и более от общего потенциала флюидной серы). Остаточная конденсация серы происходит в водной среде. Тонкодисперсный конденсат серы в смеси с водой неустойчив и с течением времени разрушается с выделением сероводорода и образованием сернистой и серной кислот. Активность донных гидротерм и прибрежное волнение препятствуют образованию на дне озер осадка коллоидной серы. В кратерных впадинах на дне озер кальдеры Головнина одновременно с конденсацией самой серы происходит сульфидизация ее расплава. Гравитационное осаждение сульфидов в расплаве серы приводит к обогащению ими корневых частей кратерных впадин, где в режиме реального времени формируются колчеданные рудные тела. Наземные отложения серы вместе с перекрывающими их измененными породами демонстрируют полный профиль эндогенного апикального окисления под газогидротермальным воздействием: сера и серно-опаловые породы вверх по разрезу сменяются гипс-ярозитовыми породами и далее “железной шляпой” сцементированных лимонитом брекчий купольной мантии. Выводы. Наблюдения, исследования микроструктуры и молекулярно-химическое моделирование свидетельствуют об эндогенно-конденсатном происхождении рудной серы в кальдере Головнина и исключают ее экзогенно-осадочный генезис. 

Об авторах

А. И. Малышев

Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО РАН

Л. К. Малышева

Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО РАН

Список литературы

  1. Аверьянов И.П. (1981) Баланс серы в поствулканическом процессе и проблемы промышленного серонакопления. М.: Наука, 179 с.
  2. Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д., Литасова С.Н. (1994) Возраст действующих вулканов Курило-Камчатского региона. Вулканология и сейсмология, (4-5), 5-32.
  3. Виноградов В.И. (1980) Роль осадочного цикла в геохимии изотопов серы. М.: Наука, 192 с.
  4. Вулканические серные месторождения и некоторые проблемы гидротермального рудообразования. (1971) (Под ред. Г.М. Власова). М.: Наука, 360 с.
  5. Горшков Г.С. (1967) Вулканизм курильской островной дуги. М.: Наука, 288 с.
  6. Жарков Р.В. (2014) Термальные источники Южных Курильских островов. Владивосток: Дальнаука, 378 с.
  7. Зотов А.В. (1967) Современное образование алунита в кратерном озере Кипящее (вулкан Головнина, о. Кунашир). Докл. АН СССР, 174(3), 671-674.
  8. Калачева Е.Г., Таран Ю.А., Волошина Е.В., Тарасов К.В., Мельников Д.В., Котенко Т.А., Эрдниева Д.Ю. (2023) Кратерное озеро Кипящее в кальдере вулкана Головнина: геохимия воды и газов, вынос магматических летучих (о. Кунашир). Вулканология и сейсмология, (1), 3-20.
  9. Козлов Д.Н. (2015) Кратерные озера Курильских островов. Южно-Сахалинск: Сахалинский областной краеведческий музей; ИМГиГ ДВО РАН, 112 с.
  10. Козлов Д.Н., Жарков Р.В. (2010) Морфология и генезис озер кальдерных комплексов Головнина и Заварицкого (Курильские острова). Вестн. ДВО РАН, (3), 103-106.
  11. Мархинин Е.К. (1983) О состоянии вулканов острова Кунашир (март 1974 – май 1982 г.). Вулканология и сейсмология, (1), 43-51.
  12. Набоко С.И. (1958) Об образовании озерной серы на вулкане Головнина. Бюллетень вулканологических станций, 27, 43-50.
  13. Набоко С.И. (1959) Вулканические эксталяции и продукты их реакций. Тр. Лабор. вулканол. АН СССР, 16, 303 с.
  14. Набоко С.И., Сильченко В.Г. (1957) Образование силикагеля на сольфатарах вулкана Головнина на острове Кунашир. Геохимия, (3), 253-255.
  15. Наумов В.Б., Дорофеева В.А., Коваленко В.И. (1997) Магматические летучие и их участие в формировании рудообразующих флюидов. Геология рудн. месторождений, 39(6), 451-460.
  16. Фазлуллин С.М., Батоян В.В. (1989) Донные осадки кратерного озера вулкана Головнина (их формирование и геохимия). Вулканология и сейсмология, (2), 44-55.
  17. Федорченко В.И. (1962) Основные этапы послекальдерного периода формирования вулкана Головнина (о. Кунашир). Тр. Сахалинского комплексного НИИ, 12, 127-142.
  18. Belousov A., Belousova M., Kozlov D. (2017) Strong hydrothermal eruption 600 BP inside Golovnin Caldera, Kunashir Island, Kurile arc. Geophys. Res. Abstracts, 19, EGU2017-7596.
  19. de Ronde C.E.J., Chadwick Jr. W.W., Ditchburn R.G., Embley R.W., Tunnicliffe V., Baker E.T., Walker S.L., Ferrini V.L., Merle S.M. (2015) Molten Sulfur Lakes of Intraoceanic Arc Volcanoes. Volcanic Lakes. Advances in Volcanology. (Ed. by D. Rouwet, B. Christenson, F. Tassi, J. Vandemeulebrouck). Berlin; Heidelberg: Springer, 261-288. https://doi.org/10.1007/978-3-642-36833-2_11
  20. Delmelle P., Bernard A. (2015) The Remarkable Chemistry of Sulfur in Hyper-Acid Crater Lakes: A Scientific Tribute to Bokuichiro Takano and Minoru Kusakabe. Volcanic Lakes. Advances in Volcanology (Ed. by D. Rouwet, B. Christenson, F. Tassi, J. Vandemeulebrouck). Berlin; Heidelberg: Springer, 239-259. https://doi.org/10.1007/978-3-642-36833-2_10
  21. Kalacheva E., Taran Yu., Voloshina E., Inguaggiato S. (2017) Hydrothermal system and acid lakes of Golovnin caldera, Kunashir, Kuril Islands: Geochemistry, solute fluxes and heat output. J. Volcanol. Geotherm. Res., 346, 10-20. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2017.06.001
  22. Low P.F. (1961) Physical chemistry of clay-water interaction. Advances in Agronomy, 13, 269-327. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(08)60962-1
  23. Malyshev A., Malysheva L. (2022) Sulfur in ore formation. Ore Geol. Rev., 150С, 105199. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2022.105199
  24. Malyshev A., Malysheva L. (2023) Sulfur melt in Golovnin Caldera, Kunashir Island, Russia. J. Volcanol. Geotherm. Res., 443, 107933. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2023.107933
  25. Mora Amador R.A., Rouwet D., Vargas P., Oppenheimer C. (2019) The Extraordinary Sulfur Volcanism of Poás from 1828 to 2018. Poás Volcano. Active Volcanoes of the World (Ed. by F. Tassi, O. Vaselli, R. Mora Amador). Cham: Springer, 45-78. https://doi.org/10.1007/978-3-319-02156-0_3
  26. Rau H., Kutty T.R.N., Guedes de Carvalho J.R.F. (1973) High temperature saturated vapour pressure of sulphur and the estimation of its critical quantities. J. Chem. Thermodyn., (5), 291-302. https://doi.org/10.1016/S0021-9614(73)80089-8

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Малышев А.И., Малышева Л.К., 2024

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».