Исследование современной гидротермальной деятельности в океане комплексом изотопных и химических методов

ГЛАВА I. ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОТОПНЫХ-И ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

да ИЗУЧЕНИЯ ПОДВОДНОЙ ГКЩРОТЕИЙЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

( Литературный обзор )

Изотопия кислорода и водорода в гидротермальных

системах

Изотопия серы в подводных гидротермальных

системах

Химия подводных источников

Глава II. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. ОБЪЕМ РАБОТ. МЕТОДЫ

Работы, проведенные на полигонах "Фумарола",

кальдера Львиная Пасть, о.Янкича

Химические методы исследования вод и осадков 39

Изотопные исследования... ..у..,/;,

ГЛАВА 1П. ПОЛИГОН "ФУМЛРОЛА"

Осадки полигона "Фумарола"

Химический состав морских и иловых

Изотопный состав вод

Формы серы и ее изотопный состав

Глава IV .КАЛЬДЕРА ЛЬВИНАЯ ПАСТЬ

Осадки кальдеры Львиная Пасть

Химический и изотопный состав вод

Формы серы и ее изотопный состав

Глава V. ОСТРОВ ЯНША

Химический состав термальных вод о.Янкича и вод

бухты Кратерной

Изотопия вод о.Янкича

Осадки бухты Кратерной

Формы серы и ее изотопный состав

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

'ВВЕДЕНИЕ

Подводный вулканизм является глобальным процессом, влияющим на всю историю развития планеты, создающим и преобразующим ее облик. По широте своего развития это явление охватывает огромные площади океанического дна и связано с различным геологическими обстановками: областями срединно-океанических хребтов, где прис-ходит раздвижение и наращивание океанических плит, областями суб-дукции, где плиты поглощаются и перерабатываются, а также в отдельных вулканических постройках, связанных с внутриплитовым. магматизмом. Во многих случаях подводный вулканизм недоступен для изуче-. ния традиционным методами, благодаря многокилометровой толще.воды, .скрывающей его от исследователей. Методы подводной вулканологии достаточно сложны и разнообразны и включают в себя даже такие уникальные работы, как работа на подводных обитаемых аппаратах. В институте океанологии такие исследования проводились в Красном море, на хребте Рейкьянес в Северной Атлантике, в Аденском заливе..Полученные результаты обещают не только прояснить многие спорные вопросы относительно истории развития нашей планеты, но и имеют важное практическое значение, так как непосредственно связаны с историей развития металлоносных осадков, которые в будущем могут стать важным источником минерального сырья.

Как было показано в последние годы,образование металлоносных осадков на дне океана тесно связано с подводной гидротермальной деятельностью, представляющей собой выходы высокотемпературных растворов, которые обогащают осадки железом, марганцем, цинком, свинцом, медью и другими металлами. По сравнению с обычными океаническими осадками концентрации этих элементов повышены в сотни, и тысячи раз. С подводными гидротермами связано формирование мае-., сивных сульфидных залежей, запасы которых имеют экономическое значение и с развитием технических 'средств смогут эксплуатироваться.

2.69х10“^мл/л.

Полученные данные по аномалиям водорода, кремния, метана связаны с подводным газогидротермальным выходом, проявленным в водной толще в виде "факела" аномальной воды. Вместе с тем эта аномалия практически не отражается в данных по другим показателям, в частности по температуре, солености, величине pH, содержанию фтора / I /.

Осадки полигона "Фуматэола"

Осадки были изучены на 12 станциях, расположение которых показано на рис.8 . Станция В15-15 является ближайшей к "факелу" аномальной воды и имеет те же самые координаты. Расстояние других станций от ПГТТВ составляет оТ 0.5 до 8.25км (приложение,табл.П I). Пробы осадков отбирались дночерпателем и грунтовой трубкой диаметром 9см. Максимальная длина поднятой колонки - 182см. Осадки представлены алевритовыми и глинисто-алевритовыми илами зеленовато-серого цвета, иногда с прослоями вулканического шлака и черныш при-мазами гидротроиллита.

Содержание карбоната кальция не более 5%, влажность колеблется от 57.4% до 34.4%, уменьшаясь по колонке сверху вниз..Содержание С0рГ также уменьшается с глубиной и составляет 0.6-0.45% на сухой вес.

Окислительно-восстановительные условия осадков полигона "Фумарола" были исследованы на площади около 15км^ вокруг ПГТТВ , при этом были встречены как восстановленные ( ЕК = -200мв), так и окисленные илы ( ЕК = +230мв). Схематично картина распределения представлена на рис.8 , из которого видно, что наиболее восстановленные илы подняты в районе выхода подводного источника, в них отмечено присутствие большого количества гидротроиллита, окрашивающего осадок в черный цвет, их консистенция отличалась большой вязкостью и пластичностью. Появление свободного сероводорода, отмечен-