Геология, морфология и минералогия сульфидно-карбонатных гидротермально-бактериальных построек на поверхности лав Тессельского палеовулкана (южный берег Крыма)

   Объект исследования. Сульфидно-карбонатные гидротермально-бактериальные постройки на поверхности лав Тессльского палеовулкана.

   Материалом исследования стали постройки, найденные при проведении детальных геологических работ.

   Методы. Петрографические шлифы изучены под микроскопом Olympus Bх5. Исследование карбонатов и сульфидов проводилось с помощью растрового электронного микроскопа РZMМА-202М.
   Результаты. Впервые выполнено описание контактов построек с лавами и вмещающими их алевролитами и аргиллитами. Постройки имеют трубчатую и плоскую форму. По минеральному составу в них можно выделить три зоны: центральную, боковую и зону бактериального обрастания. В средней части центральной зоны находится флюидный канал, а в нем присутствуют включения кристаллов и сростков кварца, барита, накрита, галенита, халькопирита, пирротина, сфалерита, пирита, раковины крупной фауны, пепловый и туфовый материал. Сферолиты и
микротрубчатые образования карбоната свидетельствуют об участии сообществ бактерий и архей в создании построек. Результаты исследования карбонатов и сульфидов подтвердили использование прокариотами глубинных флюидов.

   Заключение. Главная роль в образовании сульфидно-карбонатных гидротермально-бактериальных построек принадлежит сообществу прокариот и поступлению флюидов из недр. Внешняя морфология, наличие минералогической зональности, флюидного канала, нефтепродуктов и оазисов жизни с крупной фауной указывают на то, что у них были условия образования, как у сульфидно-карбонатных курильщиков вулкана Пийпа. Некоторые различия в минеральном составе связаны с разными глубинами морского дна и флюидами их формирования.

1. Богданов Ю. А. Гидротермальный рудогенез океанского дна / Ю. А. Богданов [и др.] – М.: Наука, 2006. – 526 с.

2. Богданова О. Ю. Гидротермальные образования подводного вулкана Пийпа (Командорская котловина) / О. Ю. Богданова [и др.] // Вулканология и сейсмология. – 1989. – (3). – 49-62.

3. Лебединский В. И. Пластовые интрузии в таврической серии и их роль в геологической истории Горного Крыма / В. И. Лебединский. – Изв. АН СССР. Сер. геол. – 1962. – (4). – 32-39.

4. Лысенко В. И. Лавовые палеопотоки триасового вулканизма в Юго-Западной части Горного Крыма / В. И. Лысенко // Ученые записки Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского. География. Геология. – 2019. – 5 (3). – 306-325.

5. Лысенко В. И. Гидротермально-бактериальные постройки с фауной брахиопод на поверхности Тессельского палеовулкана / В. И. Лысенко, С. А. Садыков, Т. В. Михайличенко // Литосфера. – 2022. – 22 (4). – 497-511.

6. Малышев А. И. Газовый фактор в эндогенных процессах / А. И. Малышев. – Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2015. – 324 с.

7. Мархинин Е. К. Вулканы и жизнь / Е. К. Мархинин. – М.: Мысль, 1980. – 196 с.

8. Масленников В. В. Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей / В. В. Масленников. – Миасс: ИМин УрО РАН, 1999. – 348 с.

9. Масленников В. В. Гидротермальные биоморфозы колчеданных месторождений: микротекстуры, микроэлементы и критерии обнаружения / В. В. Масленников [и др.] – Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2016. – 388 с.

10. Полоник Н. С. Изучение газонасыщенного гидротермального флюида подводного вулкана Пийпа / Н. С. Полоник // Вулканизм и связанные с ним процессы : Мат-лы XXI Регион. науч. конф., посвящ. Дню вулканолога. – Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2018. – 197-199.

11. Юдович Я. Э. Геохимические индикаторы литогенеза (литологическая геохимия) / Я. Э. Юдович, М. П. Кетрис. – Сыктывкар: Геопринт, 2011. – 742 с.

12. Alt I. C. (2008) Hydrothermal oxide and nontronite deposits on seamounts in the Eastern Pacific. Mar. Geol., 256, 18-29.

13. Ames D. E., Franklin J. M., Hannington M. D. (1993) Mineralogy and geochemistry of active and inactive chimneys and massive sulfide, Middle Valley, northern Juan De Fuca Ridge: An evolving hydrothermal system. Can. Mineral., 31, 997-1024.

14. Arquit A. M. (1990) Geological and hydrothermal controls on the distribution of megafauna in the Ashes vent field, Juan de Fuca Ridge. J. Geophys. Res., 95 (8), 12947-12960.

15. Auclair G., Fouquet Y., Bohn M. (1987) Distribution of selenium in high-temperature hydrothermal sulfide deposits at 13 °N, East Pacific Rise. Can. Mineral., 25577-25588.

16. Baker E. T., Lavelle J. W., Feely R. A., Massoth G. J., Walker S. L., Lupton J. E. (1989) Episodic venting of hydrothermal fluids from the Juan de Fuca Ridge. J. Geophys. Res., 94 (B7), 9237-9250.

17. Baross J. A., Deming J. W. (1983) Growth of “black smo ker” bacteria at temperatures of at least 250 °C. Nature, 303, 423-426.

18. Binns R. A., Scott S. D. (1993) Actively forming polymetallic sulfide deposits associated with felsic volcanic rocks in the eastern Manus back-arc basin, Papua New Guinea. Econ. Geol., 88 (8), 2226-2236.

19. Blackburn T. J., Olsen P. E., Bowring S. A. et al. (2013) Zircon U-Pb geochronology links the end – Triassic extinction with the Central Atlantic Magmatic Province. science, 340, 941-945. doi: 10.1126/science.1234204

20. Butterfield D. A., Massoth G. J. (1994) Geochemistry of north Cleft segment vent fluids: Temporal changes in chlorinity and their possible relation to recent volcanism. J. Geophys. Res., 99, 4951-4968.

21. Cook T., Stakes D. (1995) Biogeological mineralization in deep-sea hydrothermal deposits. science, 267, 1975-1979.

22. Corliss J., Dymond J., Gordon L. I., Edmond J. M. et al. (1979) Submarine Thermal Springs on the Galápagos Rift. Sci. Magaz., 203 (4385), 1073-1083. doi: 10.1126/science.203.4385.1073

23. Doe B. R. (1994) Zinc, copper, and lead in mid-ocean ridge basalts and the source rock control on Zn/Pb in oceanridge hydrothermal deposits. Geochim. Cosmochim. Acta, 58, 2215-2223.

24. Embley R. W., Johasson J. R., Perfit M. R. et al. (1988) Submersible investigation of an extinct hydrothermal system on the Galapagos Ridge: sulfide, mounds, stockwork zone, and differentiated lavas. Can. Mineral., 26, 517-539.

25. Fouquet Y., Juniper S. K. (1988) Filamentous iron-silica deposits from modern and ancient hydrothermal sites. Can. Mineral., 26, 859-870.

26. Fouquet Y., Von Stackelberg U., Charlou J.-L. et al. (1993) Metallogenesis in back-arc environments: the Lau Basin example. Econ. Geol., 88, 2154-2181.

27. Karl D. M. (1995) Ecology of free-living, hydrothermal vent microbial communities. The microbiology deep-sea hydrothermal vents. N. Y.: CRC Press, 35-124.

28. Konn C., Charlou J. L., Donval J. P. et al. (2009) Hydrocarbons and oxidized organic compounds in hydrothermal fluids from Rainbow and Lost City ultrama fichosted vents. Chem. Geol., 258, 299-314. doi: 10.1016/j.chemgeo.2008.10.034

29. Seliverstov N. I., Torokhov P. V., Egorov Yu. O. et al. (1994) Active seeps and carbonates from the Kamchatsky Gulf (East Kamchatka). Bull. Geol. Soc. Denmark, 41, 50-54.

30. Torokhov P. V., Taran Y. A. (1994) Hydrothermal fields of the Piip submarine volcano, Komandorsky Back-Arc Basin: Chemistry and origin of vent mineralization and bubbling gas. Bull. Geol. Soc. Denmark, 41, 55-64.

31. Verati C., De Donato P., Prieur D., Lancelot J. (1999) Evidence of bacterial activity from micrometerscale layer analyses of black-smoker sulfide structures (Pito Seamount Site, Easter microplate). Chem. Geol., 158 (3-4), 257-269. doi: 10.1016/S0009-2541(99)00054-6