Litologiâ i poleznye iskopaemyeLitologiâ i poleznye iskopaemyeЛитология и полезные ископаемые0024-497X3034-5375The Russian Academy of Sciences65844910.31857/S0024497X23700179TMMFHFArticlesСтатьиMineral Indicators of Hydrothermal Activity in the Surface Layer of Bottom Sediments of the Pobeda Hydrothermal Cluster (17°44.9′‒17°07.6′ N MAR)Минералы-индикаторы гидротермальной деятельности в поверхностном слое донных осадков гидротермального узла Победа (17°44.9′‒17°07.6′ с.ш. САХ)LyutkevichA. D.ЛюткевичА. Д.nastya.lyutkevich@mail.ruGablinaI. F.ГаблинаИ. Ф.nastya.lyutkevich@mail.ruNarkevskyE. V.НаркевскийЕ. В.nastya.lyutkevich@mail.ruDobretsovaI. G.ДобрецоваИ. Г.nastya.lyutkevich@mail.ruKiselevA. A.КиселевА. А.nastya.lyutkevich@mail.ruGor’kovaN. V.ГорьковаН. В.nastya.lyutkevich@mail.ruGeological Institute of the Russian Academy of SciencesГеологический институт РАНStock Venture “Polar Marine Geosurvey Expedition” (PMGE)Акционерное общество “Полярная морская геологоразведочная экспедиция”01072023433835820022025Copyright ©; 2023, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2023, Российская академия наук2023Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0024-497X/article/view/658449

The work is devoted to the study of ore minerals of the surface horizon of ore-bearing sediments of the Pobeda hydrothermal cluster. The following methods were used: optical microscopy, scanning electron microscopy, and X-ray spectral microanalysis. It was found that ore minerals are represented by fragments of copper and iron sulfides (isocubanite, chalcopyrite, and pyrite), newly formed iron hydroxides, and atacamite. In addition, barite and edaphogenic material in the form of silicate clasts, sometimes with sulfide inclusions, are present. Structural and morphological types of iron hydroxides are distinguished. On the basis of hydrophysical data, the location of the assumed active hydrothermal source in the area of the Pobeda-3 ore occurrence was updated. The distribution of studied minerals depending on the location relative to active hydrothermal vents is described. A decrease in the size and amount of hydrothermal mineral clasts and edaphogenic material and an increase in the degree of sulfide replacement by iron hydroxides were observed at a distance from the sources. Also, a decrease in the Cu/Fe ratio in the chemical composition of copper and iron sulfides is observed when moving away from the source. An unidentified phase of Cu3.57‒4.22Fe1.71‒2.19S4.99‒5.31 with lamellae of chalcopyrite inclusions was established in the surface horizon of the column at 37L245g.

Работа посвящена изучению рудных минералов поверхностного горизонта рудоносных осадков гидротермального узла Победа. Использованы следующие методы: оптическая микроскопия, сканирующая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ. Установлено, что рудные минералы представлены обломками сульфидов меди и железа (изокубанитом, халькопиритом, пиритом), новообразованными гидроксидами железа и атакамитом. Кроме того, присутствует барит и эдафогенный материал в виде обломков оталькованных пород, иногда с включениями сульфидов. Выделены структурно-морфологические типы гидроксидов железа. На основании гидрофизических данных уточнено расположение предполагаемого активного гидротермального источника в районе рудопроявления Победа-3. Описан характер распределения изученных минералов в зависимости от расположения относительно активных гидротермальных источников. При удалении от источников отмечено уменьшение размеров и количества обломков гидротермальных минералов и эдафогенного материала, и усиление степени замещения сульфидов гидроксидами железа. Также при удалении от источника наблюдается уменьшение отношения Сu/Fе в химическом составе сульфидов меди и железа. В поверхностном горизонте колонки ст. 37L245g, установлена не идентифицированная фаза состава Сu3.57‒4.22Fe1.71‒2.19S4.99‒5.31 с включениями ламелей халькопирита.

Mid-Atlantic RidgePobeda hydrothermal cluster carbonate metal-bearing and ore-bearing bottom sedimentsmineral compositioncopper and iron sulfidesiron hydroxides.Срединно-Атлантический хребетгидротермальный узел Победакарбонатные металлоносные и рудоносные донные осадкиминеральный составсульфиды меди и железагидроксиды железа.Коллектив авторов выражает благодарность И.В. Пекову – за консультацию и полезные советы.Бельтенев В.Е., Рождественская И.И., Самсонов И.К. и др. Поисковые работы на площади Российского разведочного района в Атлантическом океане с оценкой прогнозных ресурсов ГПС категории Р2 и Р3 в блоках 31‒ 45 // Отчет 37-го рейса НИС “Профессор Логачев”. М.: АО ПМГРЭ, 2016.Бич А.С. Металлоносные осадки рудного узла Победа (Срединно-Атлантический хребет, 17°08′ с.ш.) // Материалы конференции “Новое в познании процессов рудообразования”. М.: ИГЕМ РАН, 2017. С. 62‒65.Бич А.С., Петров А.Ю. Изучение металлоносных осадков для реконструкции процессов гидротермального рудообразования (на примере рудного узла “Победа”, САХ) // Металлогения древних и современных океанов. Миасс: ИМин УрО РАН, 2018. С. 89‒93.Габлина И.Ф., Добрецова И.Г., Наркевский Е.В. и др. Влияние гидротермально-метасоматических процессов на формирование современных сульфидных руд в карбонатных донных осадках Срединно-Атлантического хребта (19°‒20° с.ш.) // Литология и полез. ископаемые. 2017. № 5. С. 387‒408.Габлина И.Ф., Добрецова И.Г., Лайба А.А. и др. Особенности сульфидных руд гидротермального узла Победа (17°07′‒17°08′ с.ш. Срединно-Атлантического хребта) // Литология и полез. ископаемые. 2018. № 6. С. 475‒500.Габлина И.Ф., Добрецова И.Г., Попова Е.А. и др. Минеральный состав и геохимическая зональность донных осадков гидротермального узла Победа (17°07.45′ с.ш.‒ 17°08.7′ с.ш. Срединно-Атлантического хребта) // Литология и полез. ископаемые. 2021. № 2. С. 101–121.Габлина И.Ф. Отличительные особенности двух генетических типов сульфидных руд в Центральной Атлантике // Литология и полез. ископаемые. 2022. № 2. С. 161‒180.Гордеев B.B., Богданов Ю.Л., Гурвич Е.Г. Геохимия металлоносных осадков и особенности рассеяния гидротермального материала // Гидротермальные системы и осадочные формации срединно-океанических хребтов Атлантики. М.: Наука, 1993. С. 54‒71.Гурвич Е.Г. Металлоносные осадки Мирового океана. М.: Научный мир, 1998. 340 с.Краснов С.Г., Черкашев Г.А., Айнемер А.И. и др. Гидротермальные сульфидные руды и металлоносные осадки океана. СПб.: Недра, 1992. 278 с.Лисицын А.П. Процессы океанской седиментации. М.: Наука, 1978. 392 с.Лисицын А.П., Богданов Ю.А., Гурвич Е.Г. Гидротермальные образования рифтовых зон океана. М.: Наука, 1990. 256 с.Лисицын А.П., Богданов Ю.А., Мурдмаа И.О. и др. Металлоносные осадки и их генезис // Геолого-геофизические исследования в восточной части Тихого океана. М.: Наука, 1976. С. 289–379.Люткевич А.Д., Габлина И.Ф., Дара О.М. и др. Минеральные фазы цинка в рудоносных осадках гидротермального узла Победа (17°07.45′–17°08.7′ c.ш. САХ) // Литология и полез. ископаемые. 2022. № 5. С. 465–482.Русаков В.Ю. Поставка и осаждение гидротермального железа в рифтовой долине на 26° и 29° с.ш. Срединно-Атлантического хребта // Океанология. 2007. Т. 47. № 2. С. 266–281.Русаков В.Ю. Геохимические особенности гидротермальных плюмов над полями ТАГ и Брокен Спур (Срединно-Атлантический хребет) // Геохимия. 2009. № 2. С. 115–140.Русаков В.Ю., Шилов В.В., Рыженко Б.Н. и др. Минералого-геохимическая зональность осадков гидротермального узла “Семенов” (13°31′‒13°30′ с.ш., Срединно-Атлантический хребет) // Геохимия. 2013. № 8. С. 717‒742.Судариков С.М., Каминский Д.В., Наркевский Е.В. Гидротермальные ореолы рассеяния в придонных водах Срединно-Атлантического хребта. СПб.: ФГУП “ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга”, 2014. 161 с.Хусид Т.А., Оськина Н.С., Лукашина Н.П. и др. Бентосные и планктонные фораминиферы в гидротермально активных районах Срединно-Атлантического хребта // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2018. Т. 26. № 1. С. 115–126.Dias A.S., Barriga F.J.A.S. Mineralogy and geochemistry of hydrothermal sediments from the serpentinite-hosted Saldanha hydrothermal field (36°34′ N; 33°26′) at MAR // Mar. Geol. 2006. V. 225. P. 157–175.Feely R.A., Massoth G.J., Baker E.T. et al. Tracking the dispersal of hydrothermal plumes from the Juan de Fuca Ridge using suspended matter compositions // J. Geophys. Res. 1992. V. 97(B3). P. 3457–3468.German C.R., Higgs N.C., Thomson J. et al. A Geochemical Study of Metalliferous Sediment from the TAG Hydrothermal Mound, 26°08′ N Mid-Atlantic Ridge // J. Geophys. Res. 1993. V. 98(B6). P. 9683–9692.Gurvich E.G. Metalliferous Sediments of the World Ocean. Fundamental Theory of Deep-Sea Hydrothermal Sedimentation. Heidelberg: Springer, 2006.Hannington M.D. The formation of atacamite during weathering of sulfides on the modern sea floor // The Canadian Mineralogist. 1993. V. 31. P. 945‒956.Hannington M.D., Thompson G., Rona P.A., Scott S.D. Gold and native copper in supergene sulphides from the Mid-Atlantic Ridge // Nature. 1988. V. 333. P. 64–66.Kuksa Katherine, Bich Artem, Cherkashov Georgy et al. Mass-wasting processes input in proximal metalliferous sediments: A case study of the Pobeda hydrothermal fields // Marine Geology. 2021. V. 438. 106517.Kuznetsov V., Cherkashov G., Kuksa K. et al. Chronology of seafloor massive sulfides formation within the Pobeda hydrothermal cluster (Mid-Atlantic Ridge) // Geochronometria. 2020. V. 47. P. 63‒70.Maslennikov V.V., Cherkashov G.A., Firstova A.V. et al. Trace Element Assemblages of Pseudomorphic Iron Oxyhydroxides of the Pobeda-1 Hydrothermal Field, 17°08.7′ N, Mid-Atlantic Ridge: The Development of a Halmyrolysis Model from LA-ICP-MS Data // Minerals. 2023. V. 14(4). P. 1‒29.Metz S., Trefry J.H., Nelsen T. History and geochemistry of a metalliferous sediment core from the Mid-Atlantic Ridge at 26′ N // Geochim. Cosmochim. Acta. 1988. V. 52(10). P. 2369–2378.Mills R.A., Elderfield H. A dual origin of the hydrothermal component in a metalliferous sediment core from the Mid-Atlantic Ridge // J. Geophys. Res. 1993. V. 98(B6). P. 9671– 9681.Mottl M.J., McConachy T.F. Chemical processes in buoyant hydrothermal plumes on the East Pacific Rise near 21° N // Geochim. Cosmochim. Acta. 1990. V. 54(7). P. 191l–1927.Mozgova N.N., Borodaev Yu.S., Gablina I.F. et al. Mineral assemblages as indicators of the maturity of oceanic hydrothermal sulfide mounds // Lithology and Mineral Resources. 2005. V. 40. № 4. P. 293–319.Rudnitsky M.D., Elderfield H. Chemical model floating and neutral floating plume over the vent field TAG, 26° N, Mid-Atlantic ridge // Geochim. Cosmochim. Acta. 1993. V. 57. P. 2939–2957.Yund R., Kullerud G. Thermal stability of assemblages in the Cu–Fe–S system // Y. Petrology. 1966. V. 7. Pt. 3. P. 454‒ 488.