Mineralogical genetic groups of fine-psammitic and coarse-aleuritic fractions and some indicators of the submarine hydrothermal activity history (East Pacific Rise, 21°S)

Pages: 
pp. 63-75
Sofia University "St. Kliment Ohridsky", 1000 Sofia
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia
Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences, 117 218 Moscow
Abstract: 

The mineral composition of fine-psammitic (0.10-0.50 mm) and coarse-aleuritic (0.05-0.10 mm) fractions of metalliferous sediments from the East Pacific Rise axial zone (20°30'-22°00' S) is investigated in details by a complex of analytical methods. The mineral composition of the sediments of this region is controlled by the follow factors: remoteness from the landmasses; ocean depth; appurtenance of investigated area to the South arid zone and the axial part of the fast spreading centre with high hydrothermal activity. The sedimentary formation of the investigated spreading segment is polygenetic. Seven mineralogical genetic groups can be distinguished: biogenous, terrigenous, hydrothermal, basaltic, diagenetic, hydrogenetic and cosmogenic. The pelagic background is formed mainly by biogenous CaCO3 and detrital and clay minerals with eolic origin. The diagenetic and hydrogenetic mineral formation have subordinate significance in that environment. The tectonovolcanic processes in the region supply a specific "local" material to the sediments - basaltic and hydrothermal.
   Some of the minerals accumulating in the metalliferous sediments of the spreading sedimentary formation can be recommended as indicators for sulphide ore prospecting. The sulphides of Fe, Cu, Zn; barite; Fe umbers; compact black-brown Fe crusts; black Mn crusts; colloform semitransparent aggregates of Fe oxyhydroxydes and amorphous SiO2 are the best indicators for sulphide mineralization in the investigated area. Their contents increase regularly towards the hydrothermal fields. The spatial distribution of the minerals related to the hydrothermal activity in the rift is controlled by the rate and direction of the seabottom currents and by the hydrothermal system locality and power.
   A regular variation of the mineral composition of the investigated fractions is established during cyclic tectono-volcanic development of the spreading centre. The content of basaltic minerals increases during the volcanic cycles (before and after the hydrothermal cycles). The concentration of hydrothermal-sedimentary minerals in the sediments increases during the hydrothermal cycles. Low-temperature minerals are formed during their initial and final phases.

В. М. Деков, Е. Д. Мандова, В. П. Казакова. Генетические группы минералов мелкопсаммитовой и крупноалевритовой фракций осадочной формации спредингового хребта и некоторые индикаторы истории субмаринной гитротермальной деятельности (Восточно-Тихоокеанское поднятие, 21° ю. ш.). Применяя комплекс аналитических методов, детально исследован минеральный состав мелкопсаммитовой (0.10-0.50 mm) и крупноалевритовой (0.05-0.10 mm) фракций металлоносных осадков прносевой зоны Восточно-Тихоокеанского поднятия (20°30'-22°00' ю. ш.). Минеральный состав осадков данного района контролируется следующими факторами: отдаленностю от континентальных массивов; глубиной oкeaнa; расположением полигона в южной аридной зоне и осевой части быстроспредингового хребта с активной гидротермальной деятельностью. Осадочная формация исследованного спредингового сегмента полигенная и в ее формировании участвуют семь генетических групп минералов: биогенная; терригенная; гидротермальная; эдафогенная; диагенетическая; гидрогенная и космoгенная. Пелагический фон формируется главно биогенным карбонатом кальция и терригенными обломочными и глинистыми минералами эолового происхождения. Диагенетическое и гидрогенное минералообразования в данной обстановке имеют подчиненное значенне. Тектоно-вулканические процессы в районе дают специфический ,,местный" материал в осадках – вулканогенно-эдафогенный, гидротермально-эдафогенный и гидротермально-осадочный.
   В металлоносных осадках осадочной формации спредингового хребта накапливается ряд минералов (гидротермальной группы), которые могут быть рекомендованы в качестве поискового признака на субмаринные сульфидные руды. Наилучшими индикаторами сульфидного оруденения на исследуемом полигоне являются сульфиды Fe, Cu, Zn; барит; Fe охры; плотные, бурые Fe  корочки; черные, сажистые Мn корочки; колломoрфные полупрозрачные агрегаты оксигидроксидов Fe и SiOzam, содержание которых закономерно возрастает при приближении к гидротермальным полям. Их пространственное распределение контролируется скоростью и направлением придонных течений, а также местополoжением и мощностью гидротермальной системы.
   Во время циклического тектоно-вулканического развития центра спрединга наблюдается закономерное изменение минерального состава исследованных фракций осадков. Перед и после гидротермальных циклов (в течение вулканических) увеличивается содержание вулканогенно-эдафогенных минералов. Во время гидротермальных циклов в осадках возрастает концентрация гидротермально-осадочныx минералов, причем на начальной и заключителной фазах образуются низкотемпературные минералы.

VOLUME 24 (3)/June 1994

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria

Mlade Bosne 19, 72210 Ilidza, Bosna i Hercegovina
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria
|
Faculty of Mining and Geology, University of Belgrade, 11 000 Belgrade

Faculty of mining and Geology, Dućina 7, 11000 Beograde, Yugoslavia
|
Geozavod, Karadordeva 48, 11000 Beograd, Yugoslavia
|
Geozavod, Karadordeva 48, 11000 Beograd, Yugoslavia
|
Federal Institute for Geosciences and Natural Resources, D-3000 Hannover, Stilleveg 2, Germany

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria

Sofia University "St. Kliment Ohridsky", 1000 Sofia
|
Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia
|
Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences, 117 218 Moscow

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia
|
Sofia University "St. Kliment Ohridski", 1000 Sofia