Реконструкции физико-химических условий сульфидообразования для гидротермальных систем краснов и ашадзе ( <i>срединно-атлантический хребет</i>)

Лаптев Ю.В

doi:10.15372/GiG20150606

Инд. авторы:	Лаптев Ю.В
Заглавие:	Реконструкции физико-химических условий сульфидообразования для гидротермальных систем краснов и ашадзе ( срединно-атлантический хребет)
Библ. ссылка:	Лаптев Ю.В Реконструкции физико-химических условий сульфидообразования для гидротермальных систем краснов и ашадзе ( срединно-атлантический хребет) // Геология и геофизика. - 2015. - Т.56. - № 6. - С.1141-1152. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы:	DOI: 10.15372/GiG20150606; РИНЦ: 23710702;
Реферат:	rus: Для исследованных образцов объектов субмаринных систем Краснов (16° с.ш.) и Ашадзе (13° с.ш.) в области Срединно-Атлантического хребта (САХ) проведена реконструкция физико-химических условий их образования на основе компьютерных расчетов с использованием равновесно-термодинамического подхода. В первом случае в учет была принята сфалерит-пирит-баритовая ассоциация, во втором - сфалерит-пиритовая. При проведенном расчетном моделировании состав сфалеритового твердого раствора, отвечающий неидеальному смешению ZnS и FeS, участвовал как параметр взаимосвязи с общим составом гидротермальной системы Fe-Zn-Ba-S-H ₂O-NaCl-HCl в зависимости от температуры (200-300 °С) и заданного давления 100 бар. По результатам расчетов прогнозируется, что при содержании железа в сфалерите на уровне 0.17-0.36 мас. % минимальные температуры образования равновесной ассоциации сфалерит-пирит-барит должны соответствовать интервалу 280-300 °С (объект Краснов). При повышении содержаний железа в сфалерите до 4.15-13.28 мас. % существование барита в исследованных системах становится невозможным, а температуры образования сфалерит-пиритовой ассоциации оказываются равными или выше 300 °С (объект Ашадзе). eng: Computer-based reconstruction of the physicochemical conditions of formation of the Krasnov (16º N) and Ashadze (13º N) submarine systems in the Mid-Atlantic Ridge (MAR) has been performed using the equilibrium-thermodynamic approach to study samples from these sites. In the first case, a sphalerite-pyrite-barite association was considered, and in the second case, a sphalerite-pyrite association. In the modeling conducted, the composition of the sphalerite solid solution corresponding to the nonideal mixing of ZnS and FeS was used as a correlation parameter with the total composition of the Fe-Zn-Ba-S-H ₂O-NaCl-HCl hydrothermal system depending on temperature (200-300 ºC) and a given pressure of 100 bar. The calculation results predict that at an iron content of 0.17-0.36 wt.% in sphalerite, the minimum formation temperatures of the equilibrium sphalerite-pyrite-barite association should correspond to the interval of 280-300 ºC (Krasnov site). As the iron content in sphalerite increases to 4.15-13.28 wt.%, the occurrence of barite in the systems studied becomes impossible and the formation temperatures of the sphalerite-pyrite association become equal to or higher than 300 ºC (Ashadze site).
Ключевые слова:	неидеальный твердый раствор; сфалерит; hydrothermal systems; nonideal solid solution; sphalerite; sulfide formation; сульфидообразование; гидротермальные системы;
Издано:	2015
Физ. характеристика:	с.1141-1152
Цитирование:	1. Астахова Н.В., Леликов Е.П. Особенности железомарганцевого рудообразования на подводном хребте Витязя (Тихоокеанский склон Курильской островной дуги) // Геология и геофизика, 2013, т. 54 (5), с. 676-686. 2. Бартон П.Б., Скиннер Б.Дж. Устойчивость сульфидных минералов // Геохимия гидротермальных рудных месторождений. М., Мир, 1970, с. 211-285. 3. Богданов Ю.А., Лисицын А.П., Сагалевич А.М., Гурвич Е.Г. Гидротермальный рудогенез океанского дна. М., Наука, 2006, 527 с. 4. Викентьев И.В. Условия формирования и метаморфизм колчеданных руд. М., Научный мир, 2004, 344 с. 5. Гричук Д.В. Термодинамические модели субмаринных гидротермальных систем. М., Научный мир, 2000, 304 с. 6. Коржинский Д.С. Теория метасоматической зональности. М., Наука, 1969, 111 с. 7. Коржинский Д.С. Условно-стационарные системы // Записки ВМО, 1979, т. 108, № 5, с. 522-523. 8. Краснов С.Г., Черкашов Г.А., Айнемер А.И., Гринталь Э.Ф., Гричук Д.В., Давыдов М.П., Порошина И.М., Степанова Т.В., Судариков С.М., Бочек Л.И., Даценко В.А., Дубинин Е.П., Ельянова Е. А., Заири Н.М., Колосов О.В., Миронов Ю.В., Попов В.Е., Андреева И.А., Ваганов П.А., Герман Н.Е., Гуревич Н.И., Крейтер И.И., Маслов М.Н. Гидротермальные сульфидные руды и металлоносные осадки океана. СПб., Недра, 1992, 278 с. 9. Крайнов С.Р., Шваров Ю.В., Гричук Д.В., Добровольский Е.В., Соломин Г.А., Борисов М.В., Рыженко Б.Н., Матвеева Л.И., Лялько В.И., Швец В.М. Методы геохимического моделирования и прогнозирования в гидрогеологии. М., Недра, 1988, 254 с. 10. Лаптев Ю.В., Шваров Ю.В. Использование неидеальных термодинамических моделей сфалерита и пирротина в компьютерном моделировании гидротермальных систем // Геология рудных месторождений, 2012, т. 54, № 4, с. 360-369. 11. Масленникова С.П., Масленников В.В. Сульфидные трубы палеозойских «черных курильщиков» (на примере Урала). Екатеринбург - Миасс, УрО РАН, 2007, 312 с. 12. Мозгова Н.Н., Бородаев Ю.С., Степанова Т.С., Черкашов Г.А., Успенская Т.Ю. Сульфидно-оксидные ассоциации минералов как показатель режима серы и кислорода в современных подводных колчеданах // Новые данные о минералах. М., 2010, вып. 45, с. 91-100. 13. Наумов Г.Б., Рыженко Б.Н., Ходаковский И.Л. Справочник термодинамических величин. М., Атомиздат, 1971, 240 с. 14. Таусон В.Л., Бабкин Д.Н., Акимов В.В., Липко С.В., Смагунов Н.В., Пархоменко И.Ю. Микроэлементы как индикаторы физико-химических условий минералообразования в гидротермальных сульфидных системах // Геология и геофизика, 2013, т. 54 (5), с. 687-706. 15. Шваров Ю.В. HCh: новые возможности термодинамического моделирования геохимических процессов, предоставляемые Windows // Геохимия, 2008, № 8, с. 898-903. 16. Barton P.B. Jr., Toulmin P. III. Phase relations involving sphalerite in the Fe-Zn-S system // Econ. Geol., 1966, v. 61, № 5, p. 815-849. 17. Delgado J., Soler A. An integrated thermodynamic mixing model for sphalerite geobarometry from 300 to 850 °C and up to 1 GPa // Geoch. Cosmochim. Acta, 2005, v. 69, № 4, p. 995-1006. 18. Ding K., Seyfried W.E., Tivey M.K., Bradley A.M. In situ measurement of dissolved H2 and H2S in high-temperature hydrothermal vent fluids at the Main Endeavour Field, Juan de Fuca Ridge // Earth Planet. Sci. Lett., 2001, v. 186, p. 417-425. 19. Tivey M.K. The influence of hydrothermal fluid composition and advection rates on black smoker chimney mineralogy: Insights from modeling transport and reaction // Geochim. Cosmochim. Acta, 1995, v. 59, № 10, p. 1933-1949. 20. Tivey M.K., McDuff R.E. Mineral precipitation in the walls of black smoker chimney: a quantitative model of transport and chemical reaction // J. Geophys. Res., 1990, v. 95, p. 12617-12637.