Litologiâ i poleznye iskopaemyeLitologiâ i poleznye iskopaemyeЛитология и полезные ископаемые0024-497X3034-5375The Russian Academy of Sciences65853810.31857/S0024497X24020021zbzuksArticlesСтатьиResearch ArticleChange of solution composition during it migration through the sedimentary cover in the center of the modern hydrothermal system (Juan de Fuca Ridge, Pacific Ocean, Hole ODP 858B)Изменение состава раствора при его прохождении через осадочный покров в центре современной гидротермальной системы (хребет Хуан де Фука, Тихий океан, скважина ODP 858В)KurnosovV. B.КурносовВ. Б.
Russian Federation
vic-kurnosov@rambler.ruKonovalovYu. I.КоноваловЮ. И.
Russian Federation
vic-kurnosov@rambler.ruOkinaO. I.ОкинаО. И.
Russian Federation
vic-kurnosov@rambler.ruGalinK. R.ГалинК. Р.
Russian Federation
vic-kurnosov@rambler.ruGeological Institute of the RASГеологический институт РАН06072024216317920022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0024-497X/article/view/658538

The article presents the results of studying the change of the composition of the hydrothermal solution during its migration through the Pleistocene sediments from the Hole ODP 858B 38.6 m deep, which was drilled in the northern segment of the Middle Valley of the Juan de Fuca Ridge, in the Dead Dog hydrothermal field, in 20 m from the hydrothermal source with temperature 276°C. The influence of sediments of the Units I, IIB, IID from this hole on the change in the composition of the solution during the solution-sediment interaction has been established. The greatest influence on the composition of the solution occurred during its interaction with the sediments of the Units IIB and IID under high-temperature conditions (200–350°C), which is expressed in the enrichment of the solution with a large amount of chemical elements. A possible change in the composition of the solution is shown in the process of solution-sediment interaction during its migration through the entire sedimentary cover with a thickness of 250–300 m.

В статье приведены результаты изучения изменения состава гидротермального раствора при его прохождении через плейстоценовые осадки из скважины ODP 858В глубиной 38.6 м, которая пробурена в северном сегменте Срединной Долины хребта Хуан де Фука, на гидротермальном поле “Dead Dog”, в 20 м от гидротермального источника с температурой 276°C. Установлено влияние осадков Толщ I, IIB, IID из этой скважины на изменение состава раствора в процессе взаимодействия раствор–осадки. Наибольшее влияние на состав раствора произошло при его взаимодействии с осадками Толщ IIB и IID в высокотемпературных условиях (200–350°C), которое выражено в обогащении раствора большим количеством химических элементов. Показано возможное изменение состава раствора в процессе взаимодействия раствор–осадки при его прохождении через весь осадочный покров мощностью 250–300 м.

oceanic hydrothermal systemJuan de Fuca Ridgechange of solution compositionsolution-sediment interactiondeep-sea drillinghydrothermal sourceокеанская гидротермальная системахребет Хуан де Фукаизменение состава растворавзаимодействие раствор–осадкиглубоководное бурениегидротермальные источникиПравительство РФGovernment of the Russian FederationАААА-А19-119020490093-6Блинова Е. В., Курносов В. Б. Гидротермальные изменения осадков в южном троге впадины Гуаймас Калифорнийского залива и трансформация состава растворов // Литология и полез. ископаемые. 2015. № 6. С. 491–509.Богданов Ю. А., Лисицын А. П., Сагалевич А. М., Гурвич Е. Г. Гидротермальный рудогенез океанского дна. М.: Научный мир, 2006. 527 с.Богданов Ю. А., Сагалевич А. М. Геологические исследования с глубоководных обитаемых аппаратов. М.: Научный мир, 2002. 304 с.Гурвич Е. Г. Металлоносные осадки Мирового океана. М.: Научный мир, 1998. 340 с.Курносов В. Б., Блинова Е. В. Гидротермальные изменения осадков и трансформация состава растворов во впадине Гуаймас Калифорнийского залива // ДАН. 2015. Т. 461. № 2. С. 197–200.Маракушев А. А. Термодинамика метаморфической гидратации минералов. М.: Наука, 1968. 200 с.Сахаров Б. А., Курносов В. Б. Особенности образования глинистых минералов в осадках из центра гидротермальной системы, скважина 858В, хребет Хуан де Фука // Литология и полез. ископаемые. 2022. № 2. С. 1–22.Buatier M. D., Karpoff A. M., Boni M. et al. Mineralogical and petrographic records of sediment–fluid interaction in the sedimentary sequence at Middle Valley, Juan de Fuca Ridge, Leg 139 / Eds M. J. Mottl, E. E. Davis, A. T. Fisher, J. F. Slack. Proc. ODP, Sci. Results, 139: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1994. P. 133–154.Butterfield D. A., McDuff R.A., Franrlin J., Wheat C. G. Geochemistry of hydrothermal vent fluids from Middle Valley, Juan de Fuca Ridge / Eds M. J. Mottl, E. E. Davis, A. T. Fisher, J. F. Slack. Proc. ODP, Sci. Results, 139: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1994. P. 395–410.Currey J. R., Moore D. G., Aguayo J. E. et al. Init. Repts. DSDP. V. 64. Pt. 1. Washington: U. S. Govt. Printing Office, 1982. 507 p.Davis E. E., Mottl M. J., Fisher A. T. et al. Init. Repts., 139: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1992. 1026 p.Davis E. E., Villinger H. Tectonic and thermal structure of the Middle Valley sedimented rift, northern Juan de Fuca Ridge / Eds M.J. Mottl, E.E. Davis, A.T. Fisher, J.F. Slack. Proc. ODP, Sci. Results, 139: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1994. P. 9–41.Frü-Green G.L., McKenzie J.A., Boni M. et al. Stable isotope and geochemical record of convective hydrothermal circulation in the sedimentary sequence of Middle Valley, Juan de Fuca Ridge, Leg 139 / Eds M. J. Mottl, E. E. Davis, A. T. Fisher, J. F. Slack. Proc. ODP, Sci. Results, 139: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1994. P. 291–306.Goodfellow W. D., Peter J. M. Geochemistry of hydrothermally altered sediment, Middle Valley, northern Juan De Fuca Ridge / Eds M.J. Mottl, E.E. Davis, A.T. Fisher, J.F. Slack. Proc. ODP, Sci. Results, 139: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1994. P. 207–289.Hajash A., Archer P. Experimental seawater/basalt interaction: effects of cooling // Contrib. Mineral. Petrol. 1980. V. 75. P. 1–13.Kelts K. Petrology of hydrothermally metamorphosed sediments at deep sea drilling Site 477, southern Guaymas Basin rift, Gulf of California / Init. Repts. DSDP. V. 64. Pt. 2. Washington: U. S. Govt. Printing Office, 1982. P. 1123–1136.Kristmanndottir H. Types of clay minerals in hydrothermally altered basaltic rocks, Reykjanes, Iceland // Jökull. 1976. V. 26. P. 30–39.Kurnosov V., Murdmaa I., Rosanova T. et al. Mineralogy of hydrothermally altered sediments and igneous rocks at Site 856–858, Middle Valley, Juan de Fuca Ridge, Leg 139 / Eds M. J. Mottl, E. E. Davis, A. T. Fisher, J. F. Slack. Proc. ODP, Sci. Results, 139: College Station, TX (Ocean Dril-ling Program). 1994. P. 113–131.Leybourne M. I., Goodfellow W. D. Mineralogy and mine-ral chemistry of hydrothermally altered sediment, Middle Valley, Juan de Fuca Ridge / Eds M. J. Mottl, E. E. Davis, A. T. Fisher, J. F. Slack. Proc. ODP, Sci. Results, 139: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1994. P. 155–206.Peter J. M., Goodfellow W. D., Leybourne M. I. Fluid inclusion petrography and microthermometry of the Middle Valley hydrothermal system, northern Juan de Fuca Ridge / Eds M. J. Mottl, E. E. Davis, A. T. Fisher, J. F. Slack. Proc. ODP, Sci. Results, 139: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1994. P. 411–428.Rona P. A., Trivett D. A. Discrete and diffuse heat transfer at ASHES vent field, Axial Volcano, Juan de Fuca Ridge // Earth Planet. Sci. Lett. 1992. V. 109. № 1. P. 57–71.Seyfried W. E., Bischoff J. L. Experimental seawater-basalt interaction at 300°C, 500 bars, chemical exchange, se-condary mineral formation and implications for transport of heavy-metals // Geochim. Cosmochim. Acta. 1981. 45. P. 135–151.Von Damm K. L., Edmond J. M., Grant B. et al. Chemistry of submarine hydrothermal solutions at 21° N, East Pacific Rise // Geochim. Cosmochim. Acta. 1985. V. 49. № 11. P. 2197–2220.