litosphereЛитосфераLITHOSPHERE (Russia)1681-90042500-302XA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistrylitosphere-166Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSМинеральные ассоциации и поведение рудообразующих элементов при взаимодействии пород с морской водой в гидротермальных условияхMineral assemblages and behavior of ore-forming elements at rock-seawater interaction in hydrothermal conditionsТретьяковГеннадий АлексеевичTret'yakovG. A.genatret@yandex.ruИнститут минералогии УрО РАНРоссияInstitute of Mineralogy UB RASRussian Federation20152812201506142147Copyright © Третьяков Г.А., 20152015Третьяков Г.А.Tret'yakov G.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/166

В программе “Селектор” выполнено физико-химическое моделирование взаимодействия пород океанического дна с морской водой в гидротермальных условиях при температуре 350°C и давлении 25 МПа. Установлено, что максимальная экстракция главных рудообразующих элементов колчеданных месторождений происходит из базальта в восстановительных условиях: железа 2.9 Ч 10-3 моль при ξ = -lg(порода/морская вода) = 2.1, цинка 3.3 Ч 10-4 при ξ = 0.625 и меди 5.02 Ч 10-5 при ξ = 1.4. Основные формы переноса этих элементов в гидротермах, производных от морской воды: FeCl20 > FeCl+ > Fe2+, ZnCl+ > ZnCl20 > ZnCl3-, CuCl32- > CuCl2-. В рамках модели рециклинга наиболее вероятным источником металлов для гидротермальных рудообразующих систем дна океана являются породы основного состава: габбро, базальты.

A hydrothermal interaction of oceanic rocks with seawater was simulated in the Selektor program at 350°C and 25 MPa. It was found that the maximum extraction of major ore-forming elements of massive sulfide deposits from basalts occurs under reducing conditions: 2.9 Ч 10-3 mol Fe at ξ = -lg(rock/seawater) of 2.1, 3.3 Ч Ч 10-4 mol Zn at ξ = 0.625 and 5.02 Ч 10-5 mol Cu at ξ = 1.4. The major transport complexes of these elements in hydrothermal fluids are FeCl20 > FeCl+ > Fe2+, ZnCl+ > ZnCl20 > ZnCl3-, CuCl32- > CuCl2-. According to recycling model, the mafic rocks (gabbro, basalts) are the most likely source of metals for hydrothermal sulfide systems.

физико-химическое моделированиевзаимодействие морской воды с породамиминеральная ассоциациячерный курильщикэкстракция элементовphysico-chemical modelingrock-seawater interactionmineral assemblageblack smokerextraction of elementsReferencesГричук Д.В. (2000) Термодинамические модели субмаринных гидротермальных систем. М.: Науч. мир, 304 с.Гричук Д.В. (2000) Термодинамические модели субмаринных гидротермальных систем. М.: Науч. мир, 304 с.Масленников В.В., Аюпова Н.Р., Масленникова С.П., Третьяков Г.А., Мелекесцева И.Ю., Сафина Н.П., Белогуб Е.В., Ларж Р.Р., Данюшевский Л.В., Целуйко А.С., Гладков А.Г., Крайнев Ю.Д. (2014) Токсичные элементы в колчеданообразующих системах. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 340 с.Масленников В.В., Аюпова Н.Р., Масленникова С.П., Третьяков Г.А., Мелекесцева И.Ю., Сафина Н.П., Белогуб Е.В., Ларж Р.Р., Данюшевский Л.В., Целуйко А.С., Гладков А.Г., Крайнев Ю.Д. (2014) Токсичные элементы в колчеданообразующих системах. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 340 с.Douville E., Charlou J.L., Oelkers E.H., Bienvenu P., Jove Colon C.F., Donval J.P., Fouquet Y., Prieur D., Appriou P. (2002) The rainbow vent fluids (36°14'N, MAR): the influence of ultramafic rocks and phase separation on trace metal content in Mid-Atlantic Ridge hydrothermal fluids. Chem. Geol. 184, 37-48.Douville E., Charlou J.L., Oelkers E.H., Bienvenu P., Jove Colon C.F., Donval J.P., Fouquet Y., Prieur D., Appriou P. (2002) The rainbow vent fluids (36°14'N, MAR): the influence of ultramafic rocks and phase separation on trace metal content in Mid-Atlantic Ridge hydrothermal fluids. Chem. Geol. 184, 37-48.Karpov I.K., Chudnenko K.V., Kulik D.A. (1997) Modeling chemical mass transfer in geochemical processes: Thermodynamic relations? conditions of equilibrium, and numerical algorithms. Amer. J. Sci. 297, 767-806.Karpov I.K., Chudnenko K.V., Kulik D.A. (1997) Modeling chemical mass transfer in geochemical processes: Thermodynamic relations? conditions of equilibrium, and numerical algorithms. Amer. J. Sci. 297, 767-806.McCollom T.M., Shock E.L. (1998) Fluid-rock interactions in the lower oceanic crust: Thermodynamic models of hydrothermal alteration. J. Geophys. Res. 103(B1), 547-575.McCollom T.M., Shock E.L. (1998) Fluid-rock interactions in the lower oceanic crust: Thermodynamic models of hydrothermal alteration. J. Geophys. Res. 103(B1), 547-575.Melekestseva I.Yu., Tret'yakov G.A., Nimis P., Yuminov A.M., Maslennikov V.V., Maslennikova S.P., Kotlyarov V.A., Beltenev V.E., Danyushevsky L.V., Lar-ge R. (2014) Barite-rich massive sulfides from the Semenov-1 hydrothermal field (Mid-Atlantic Ridge, 13°30.87′ N): Evidence for phase separation and magmatic input. Marine Geol. 349, 37-54.Melekestseva I.Yu., Tret'yakov G.A., Nimis P., Yuminov A.M., Maslennikov V.V., Maslennikova S.P., Kotlyarov V.A., Beltenev V.E., Danyushevsky L.V., Lar-ge R. (2014) Barite-rich massive sulfides from the Semenov-1 hydrothermal field (Mid-Atlantic Ridge, 13°30.87′ N): Evidence for phase separation and magmatic input. Marine Geol. 349, 37-54.Palandri J.L., Reed M.H. (2004) Geochemical models of metasomatism in ultramafic systems: Serpentinization, rodingitization, and sea floor carbonate chimney precipitation. Geoch. Cosmoch. Acta. 68(5), 1115-1133.Palandri J.L., Reed M.H. (2004) Geochemical models of metasomatism in ultramafic systems: Serpentinization, rodingitization, and sea floor carbonate chimney precipitation. Geoch. Cosmoch. Acta. 68(5), 1115-1133.Pokrovski G.S., Tagirov B.R., Schott J., Bazarkina E.F., Hazemann J.-L., Proux O. (2009) An in situ X-ray absorption spectroscopy study of gold-chloride complexing in hydrothermal fluids. Geoch. Cosmoch. Acta. 259(1-2), 17-29.Pokrovski G.S., Tagirov B.R., Schott J., Bazarkina E.F., Hazemann J.-L., Proux O. (2009) An in situ X-ray absorption spectroscopy study of gold-chloride complexing in hydrothermal fluids. Geoch. Cosmoch. Acta. 259(1-2), 17-29.Steele J.H., Turekian K.K., Thorpe S.A. (Eds.) (2010) Marine Chemistry and Geochemistry: A Derivative of Encyclopedia of Ocean Sciences. Elsevier, London, 631 p.Steele J.H., Turekian K.K., Thorpe S.A. (Eds.) (2010) Marine Chemistry and Geochemistry: A Derivative of Encyclopedia of Ocean Sciences. Elsevier, London, 631 p.Thornton E.C., Seyfried W.E. Jr. (1987) Reactivity of organic-rich sediment in seawater at 350°C, 500 bars: Experimental and theoretical constraints and implications for the Guaymas Basin hydrothermal system Geoch. Cosmoch. Acta. 51, 1997-2010.Thornton E.C., Seyfried W.E. Jr. (1987) Reactivity of organic-rich sediment in seawater at 350°C, 500 bars: Experimental and theoretical constraints and implications for the Guaymas Basin hydrothermal system Geoch. Cosmoch. Acta. 51, 1997-2010.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.