Особенности образования глинистых минералов в плейстоценовых осадках в специфичных тектономагматических и гидротермальных условиях Центрального Холма (трог Эсканаба, хребет Горда, Тихий океан). Сообщение 1. Скважина ODP 1038B

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Комплексом аналитических методов изучены глинистые минералы в плейстоценовых осадках из скважины ODP 1038В глубиной 120.50 м, пробуренной на северо-западном краю Центрального Холма, расположенного в троге Эсканаба (хребет Горда) около гидротермального источника с температурой 108°С, а также в плейстоценовых фоновых терригенных осадках из референтной скважины ODP 1037В, пробуренной также в троге Эсканаба, в 5 км к югу от Центрального Холма. Ассоциация терригенных глинистых минералов в осадках из скважины 1037В состоит из смешанослойных смектит-иллитов, смектита, хлорита, иллита, каолинита. В осадках из скважины 1038В в интервале от поверхности дна до глубины 5–7 м глинистые минералы терригенные. В остальной части разреза осадков глинистые минералы представлены новообразованными биотитом, хлоритом и диоктаэдрическим смектитом. Их формирование происходило в условиях, возникших при интрузии в трог Эсканаба базальтового расплава, с образованием лакколита и последующим быстрым остыванием его фланга, внедрение сопровождалось восхождением высокотемпературного гидротермального флюида по центральному каналу разгрузки, взаимодействующего с прилегающими к нему осадками. В результате на высокотемпературной стадии этого взаимодействия в осадках сформировался тонкодисперсный биотит за счет исходных терригенных глинистых минералов, К-полевого шпата и амфиболов. Затем, при быстром остывании раствора до температуры предположительно 270–330°C произошло частичное замещение биотита хлоритом. При дальнейшем быстром его остывании до температуры 200°C и ниже и смешении его c морской водой, просачивающейся в толщу осадков Центрального Холма, образовался смектит.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Б. Курносов

Геологический институт РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vic-kurnosov@rambler.ru
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1

Б. А. Сахаров

Геологический институт РАН

Email: sakharovba@gmail.com
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1

Ю. И. Коновалов

Геологический институт РАН

Email: vic-kurnosov@rambler.ru
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1

А. Т. Савичев

Геологический институт РАН

Email: vic-kurnosov@rambler.ru
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1

И. А. Морозов

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН

Email: vic-kurnosov@rambler.ru
Россия, 119017, Москва, Старомонетный пер., 35

Д. М. Коршунов

Геологический институт РАН

Email: vic-kurnosov@rambler.ru
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 1

Список литературы

  1. Богданов Ю.А., Лисицын А.П., Сагалевич А.М., Гурвич Е.Г. Гидротермальный рудогенез океанского дна. М.: Научный мир, 2006. 527 с.
  2. Дриц В.А., Сахаров Б.А. Рентгеноструктурный анализ смешанослойных минералов. М.: Наука, 1976. 256 с.
  3. Дриц В.А., Коссовская А.Г. Глинистые минералы: слюлы, хлориты. М.: Наука, 1991. 176 с.
  4. 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. 181–204.
  5. Сахаров Б.А., Курносов В.Б., Зайцева Т.С., Савичев А.Т., Морозов И.А., Коршунов Д.М. Аутигенный биотит из гидротермально измененных терригенных осадков Центрального Холма (трог Эсканаба, хребет Горда, Тихий океан, скважина ODP 1038В) // Литология и полез. ископаемые. 2024. № 3. С. 301‒316.
  6. 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.
  7. Campbell A.C., German Ch.R., Palmer M.R. et al. Chemistry of hydrothermal fluids from Escanaba Trough, Gorda Ridge / Eds J.L. Morton, R.A. Zierenberg, C.A. Reiss // Geologic, hydrothermal, and Biologic Studies at Escanaba Trough, Offshore Northern California. U.S. Geol. Surv. Bull. 2022. P. 201–222.
  8. Curray J.R., Moore D.G., Aguayo J.E. et al. Init. Repts. DSDP. 64. Pt. 1. Washington: U.S. Govt. Printing Office, 1982. 507 p.
  9. Davis E.E., Mottl M.J., Fisher A.T. et al. Proc. ODP. Init. Repts., 139: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1992. 1026 p.
  10. Davis E.E., Becker K. Thermal and tectonic structure of Escanaba Trough: New heat flow measurements and seismic-reflection profiles / Eds J.L. Morton, R.A. Zierenberg, C.A. Reiss // Geologic, hydrothermal, and Biologic Studies at Escanaba Trough, Offshore Northern California. U.S. Geol. Surv. Bull. 2022. P. 45–64.
  11. Doebelin N., Kleeberg R. Profex. A graphical user interface for the Rietveld refinement program BGMN // J. Appl. Crystallogr. 2015. V. 48. P. 1573–1580.
  12. Drits V.A., Tchoubar C. X-Ray diffraction by disordered lamellar structures. Heldenberg: Springer-Verlag, 1990. 371 p.
  13. Fouquet Y., Zierenberg R.A., Miller D.J. et al. Proc. ODP, Init. Repts., 169: College Station. TX (Ocean Drilling Program). 1998. 592 p.
  14. 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.
  15. 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 Drilling Program). 1994. P. 113–131.
  16. Kurnosov V., Zolotarev B.P., Artamonov A.V. et al. Alteration effects in the upper oceanic crust – data and comments. Moscow: GEOS, 2008. 1054 p. http://www.ginras.ru/files/docs/publications/TechNote_AlterationEffects.pdf
  17. Lackschewitz K.S., Singer A., Botz R. et al. Mineralogy and geochemistry of clay minerals near a hydrothermal site in the Escanaba Trough, Gorda Ridge, Northeast Pacific Ocean / Eds R.A. Zierenberg, Y. Fouquet, D.J. Miller, W.R. Normark // Proc. ODP, Sci. Results, 169: College Station. TX (Ocean Drilling Program). 2000. P. 1–24.
  18. Moore D.M., Reynolds R.C.J. X-ray Diffraction and the Identification and Analysis of Clay Minerals / 2nd ed. Oxford, UK: Oxford University Press, 1999.
  19. Morton J.L., Fox Ch.G. Structural setting and interaction of volcanism and sedimentation at Escanaba Trough: Geophysical Results / Eds J.L. Morton, R.A. Zierenberg, C.A. Reiss // Geologic, hydrothermal, and Biologic Studies at Escanaba Trough, Offshore Northern California. U.S. Geol. Surv. Bull. 2022. P. 21–43.
  20. Normark W.R., Gutmacher Ch.E., Zierenberg R.A., Wong F.L., Rosenbauer R.J. Sediment fill of Escanaba Trough / Eds J.L. Morton, R.A. Zierenberg, C.A. Reiss // Geologic, hydrothermal, and Biologic Studies at Escanaba Trough, Offshore Northern California. U.S. Geol. Surv. Bull. 2022. P. 91– 129.
  21. Post J.E., Bish D.L. Rietveld refinement of crystal structures using powder X-ray diffraction data // Rev. Mineral. 1989. V. 20. P. 277–308. [CrossRef]
  22. Ross S.L., Zierenberg R.A. Volcanic geomorphology of SESCA and NESCA sites, Escanaba Trough / Eds J.L. Morton, R.A. Zierenberg, C.A. Reiss // Geologic, hydrothermal, and Biologic Studies at Escanaba Trough, Offshore Northern California. U.S. Geol. Surv. Bull. 2022. P. 143–152.
  23. Sakharov B.A., Lanson B. X-ray identification of mixed-layer structures. Modeling of diffraction effects. Chapter 2.3. Handbook of Clay Science. Part B. Techniques and Applications / Eds F. Bergaya, G. Lagaly. Amsterdam, Boston, Heidelberg, London N.Y., Oxford: Elsevier, 2013. P. 51–135.
  24. Wojdyr M. Fityk: a general-purpose peak fitting program // J. Appl. Cryst. 2010. V. 43. P. 1126–1128.
  25. Zierenberg R.A., Shanks W.C. III, Koski R.A., Morton J.L. III. Genesis of massive sulfide deposits on a sediment-covered spreading center, Escanaba trough, 41N, Gorda Ridge // Econ. Geol. 1993. V. 88. P. 2069–2098.
  26. Zierenberg R.A., Shanks W.C. III. Sediment alteration associated with massive sulfide formation in Escanaba Trough, Gorda Ridge; the importance of sea-water mixing and magnesium metasomatism / Eds J.L. Morton, R.A. Zierenberg, C.A. Reiss // Geologic, hydrothermal, and Biologic Studies at Escanaba Trough, Offshore Northern California. U.S. Geol. Surv. Bull. 2022. P. 250–278.
  27. Zierenberg R.A., Morton J.L., Koski R.A., Ross S.L. Geologic Setting of Massive Sulfide Mineralization in Escanaba Trough / Eds J.L. Morton, R.A. Zierenberg, C.A. Reiss // Geologic, Hydrothermal, and Biologic Studies at Escanaba Trough, Offshore Northern California. U.S. Geol. Surv. Bull. 2022. P. 171–197.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Тектоническая схема северо-восточной части Тихого океана [Davis et al., 1992] (а), с указанием местоположения Центрального Холма и скважин 1037, 1038 в троге Эсканаба хребта Горда [Fouquet et al., 1998] (б), а также положения глубоководных скважин относительно гидротермальных источников на Центральном Холме [Fouquet et al., 1998] (в).

Скачать (95KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Колонка скважины 1038В и отбор образцов.

Скачать (65KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Микрофотографии (СЭМ) терригенного алеврита (обр. 2271, скв. 1037В). а – свежий скол образца, б – фракция <0.001 мм (ориентированный препарат), цифры – номера спектров.

Скачать (137KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Биотит, замещенный хлоритом вдоль плоскостей спайности, в алевритовом песчанике из скважины 1038В, образец 3083 (петрографический шлиф, николи параллельные).

Скачать (30KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Микрофотография (СЭМ) свежего скола гидротермально измененных осадков (обр. 3081, скв. 1038B), стрелки указывают на хорошо ограненные, с ровными краями частицы новообразованного биотита, цифры – номера спектров.

Скачать (43KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Микрофотография (СЭМ) частиц новообразованного биотита в ориентированном препарате фракции <0.001 мм (обр. 3081, скв. 1038В).

Скачать (30KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024