Строение и литогенез толщи гидротермальных глин Нижне-Кошелевской геотермальной аномалии (Южная Камчатка)

На основании проходки шурфов и скважин колонкового бурения и детального послойного опробования изучено литологическое строение толщи гидротермальных глин Нижне-Кошелевской геотермальной аномалии, одной из крупнейших на Камчатке. Толща гидротермальных глин образует единое геологическое тело, имеет слоистую структуру, мощность от 1.5 до 3.0 м и протяженность ≥500 м. В местах разгрузки парогидротерм (в активных термальных зонах) отмечаются вертикальные смещения горизонтов глин вследствие формирования крупных полостей внутри толщи за счет подземной циркуляции насыщенных газом парогидротерм и вымывания из аргиллизированных пород тонкой фракции. Смещения горизонтов возможны также из-за широкого проявления оползневых процессов в глубоко врезанной V-образной долине руч. Гремучий. Литологические разрезы основных участков геотермальной аномалии включают от пяти до восьми горизонтов, различающихся химическим и минеральным составом. Получены минералого-геохимические критерии выделения трех горизонтов толщи гидротермальных глин: 1) зоны сернокислотного выщелачивания - в области поверхностной разгрузки термальных вод; 2) зоны интенсивно сульфидизированных “синих глин” в средней части разрезов; 3) зоны окремненных металлоносных отложений в основании аргиллизитов. Остальные из описанных в статье горизонтов диагностируются менее четко. Гидротермальные глины Нижне-Кошелевской геотермальной аномалии характеризуются в целом высоким содержанием пирита и других сульфидов, концентрирующих благородные, редкие и иные металлы. Предложена модель трансформации горных пород в гидротермальные глины как отражение влияния глубинных металлоносных флюидов на зону гипергенеза современных гидротермальных систем.

гидротермальные системы, геотермальные аномалии, парогидротермы, аргиллизированные породы, гидротермальные глины, геохимические барьеры, металлоносные флюиды, hydrothermal system, geothermal anomaly, steam water, argillization rocks, hydrothermal clays, geochemical barriers, metal potential fluid

1. Абкадыров И.Ф., Горбатиков А.В., Степанова М.Ю., Букатов Ю.Ю. (2010) Опыт применения метода микросейсмического зондирования на геотермальных полях на примере Нижне-Кошелевской термоаномалии (Южная Камчатка). Материалы IX региональной молодежной научной конференции “Природная среда Камчатки”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 49-60.

2. Аверьев В.В. (1966) Гидротермальный процесс в вулканических областях и его связь с магматической деятельностью. Современный вулканизм. М.: Наука, 118-128.

3. Апрелков С.Е. (1971) Тектоника и история вулканизма Южной Камчатки. Геотектоника, (2), 105-111.

4. Аубакирова Р.Б., Муканов К.М. (1974) Зона окисления Джезказганского месторождения. Кора выветривания. Вып. 14. М.: Наука, 126-138.

5. Белоусов В.И. (1978) Геология геотермальных полей. М.: Наука, 176 с.

6. Вакин Е.А., Декусар З.Б., Сережников А.И., Спиченкова М.В. (1976) Гидротермы Кошелевского вулканического массива. Гидротермальные системы и термальные поля Камчатки. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 58-84.

7. Волостных Г.Т. (1972) Аргиллизация и оруденение. М.: Недра, 240 с.

8. Геолого-геофизический атлас Курило-Камчатской ост-ровной системы (1987) (Под ред. К.Ф. Сергеева, М.Л. Красного). Л.: ВСЕГЕИ, 36 л.

9. Годовиков А.А. (1975) Минералогия. М.: Недра, 520 с.

10. Долгоживущий центр эндогенной активности Южной Камчатки (1980) М.: Наука, 172 с.

11. Дриц В.А., Коссовская А.Г. (1990) Глинистые минералы: смектиты, смешанослойные образования. М.: Наука, 214 с.

12. Дурягина А.М. (2015) Минералого-геохимические особенности платиноносных элювиальных образований Светлоборского и Нижнетагильского массивов, Средний Урал. Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. СПб.: НМСУ “Горный”, 25 с.

13. Ерощев-Шак В.А. (1992) Гидротермальный субповерхностный литогенез Курило-Камчатского региона. М.: Наука, 131 с.

14. Калачева Е.Г., Рычагов С.Н., Королева Г.П., Нуждаев А.А. (2016) Геохимия парогидротерм Кошелевского вулканического массива (Южная Камчатка). Вулканология и сейсмология, (3), 41-56.

15. Кора выветривания и гипергенное рудообразование (1977) М.: Наука, 288 с.

16. Коржинский Д.С. (1951) Общие свойства инфильтрационной метасоматической зональности. Докл. АН СССР, 78(1), 95-98.

17. Коржинский Д.С. (1982) Теория метасоматической зональности. М.: Наука, 104 с.

18. Коробов А.Д. (1992) Особенности развития регрессивной смектитизации в пропилитах современных островодужных систем (о. Итуруп, Курилы). Вулканизм в структурах Земли и различных геодинамических обстановках. Иркутск: Изд-во ИЗК СО РАН, 70-71.

19. Коробов А.Д. (1994) Гидротермальный литогенез в областях наземного вулканизма. Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. М.: ГИН, 50 с.

20. Котельников Д.Д., Конюхов А.И. (1986) Глинистые минералы осадочных пород. М.: Недра, 247 с.

21. Лазаренков В.Г., Таловина И.В., Белоглазов И.Н., Володин В.И. (2006) Платиновые металлы в гипергенных никелевых месторождениях и перспективы их промышленного извлечения. СПб.: Недра, 188 с.

22. Лебедев М.М., Декусар З.Б. (1980) Проявление углеводородов в термальных водах Южной Камчатки. Вулканология и сейсмология, (5), 93-97.

23. Набоко С.И. (1980) Металлоносность современных гидротерм в областях тектоно-магматической активности. М.: Наука, 198 с.

24. Нуждаев И.А., Феофилактов С.О., Нуждаев А.А. (2009) Объемная 3D-визуализация топографического плана в районе Нижне-Кошелевской термоаномалии. Материалы VII региональной молодежной конференции “Исследования в области наук о Земле”. Петропавловск-Камчатский: КамГУ им. В. Беринга, 57-66.

25. Омельяненко Б.И., Андреева О.В., Воловикова И.М. (1989) Тонкочешуйчатые диоктаэдрические калиевые слюды как индикаторы гидротермального генезиса метасоматитов. Литогенез и рудообразование (критерии разграничения экзогенных и эндогенных процессов). М.: Наука, 225-236.

26. Осипов В.И., Соколов В.Н. (2013) Глины и их свойства. Состав, строение и формирование свойств. М.: ГЕОС, 576 с.

27. Пампура В.Д. (1985) Геохимия гидротермальных систем областей современного вулканизма. Новосибирск: Наука, 153 с.

28. Пампура В.Д., Сандимирова Г.П. (1991) Геохимия и изотопный состав стронция в гидротермальных системах. Новосибирск: Наука, 152 с.

29. Писарева М.В. (1987) Зона природного пара Нижнекошелевского геотермального месторождения. Вулканология и сейсмология, (2), 52-63.

30. Поздеев А.И., Нажалова И.Н. (2008) Геология, гидродинамика и нефтегазоносность Кошелевского месторождения парогидротерм, Камчатка. Вулканология и сейсмология, (3), 32-45.

31. Поляк Б.Г., Толстихин И.Н., Якуцени В.П. (1979) Изотопный состав гелия и тепловой поток - геохимический и геофизический аспекты тектогенеза. Геотектоника, (5), 3-23.

32. Прогнозная оценка рудоносности вулканогенных формаций (1977) М.: Недра, 296 с.

33. Разумова В.Н. (1963) “Бейделитовая” верхнеолигоценовая кора выветривания на древнем элювии серпентинитов Кемпирсайского гипербазитового массива (Южный Урал). Геологические типы кор выветривания и примеры их распространения на Южном Урале. М.: Изд-во АН СССР, 62-80.

34. Разумова В.Н. (1977) Древние коры выветривания и гидротермальный процесс. М.: Наука, 156 с.

35. Русинов В.Л. (1989) Метасоматические процессы в вулканических толщах. М.: Наука, 213 с.

36. Рычагов С.Н. (2003) Эволюция гидротермально-магматических систем островных дуг. Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. М.: ИГЕМ РАН, 50 с.

37. Рычагов С.Н. (2014) Гигантские газогидротермальные системы и их роль в формировании пародоминирующих геотермальных месторождений и рудной минерализации. Вулканология и сейсмология, (2), 3-28.

38. Рычагов С.Н., Главатских С.Ф., Гончаренко О.П., Жатнуев Н.С., Коробов А.Д. (1994) Температурный режим вторичного минералообразования и структура температурного поля в недрах гидротермальной системы вулкана Баранского (о-в Итуруп). Вулканология и сейсмология, (6), 96-112.

39. Рычагов С.Н., Давлетбаев Р.Г., Ковина О.В. (2009) Гидротермальные глины и пирит геотермальных полей: значение в геохимии современных эндогенных процессов (Южная Камчатка). Вулканология и сейсмология, (2), 39-56.

40. Рычагов С.Н., Давлетбаев Р.Г., Ковина О.В., Королева Г.П. (2008) Характеристика приповерхностного горизонта гидротермальных глин Нижне-Кошелев-ского и Паужетского геотермальных месторождений. Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле, 2(12), 116-134.

41. Рычагов С.Н., Давлетбаев Р.Г., Ковина О.В., Сергеева А.В., Соколов В.Н., Чернов М.С., Щегольков Ю.В. (2012б) Миграция катионов в гидротермальных глинах: к вопросу о критериях металлоносности газо-гидротермальных флюидов геотермальных месторождений Южной Камчатки. Вулканология и сейсмология, (4), 23-36.

42. Рычагов С.Н., Сергеева А.В., Чернов М.С., Философова Т.М. (2015) Глобули различного состава в толще гидротермальных глин Восточно-Паужетского термального поля (Южная Камчатка). Материалы XVIII ежегодной научной конференции, посвященной Дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 270-276.

43. Рычагов С.Н., Соколов В.Н., Чернов М.С. (2010) Гидротермальные глины как высокодинамичная коллоид-но-дисперсная минералого-геохимическая система. Докл. АН, 435(6), 806-809.

44. Рычагов С.Н., Соколов В.Н., Чернов М.С. (2012а) Гидротермальные глины геотермальных полей Южной Камчатки: новый подход и результаты исследований. Геохимия, (4), 378-392.

45. Рычагов С.Н., Щегольков Ю.В. (2011) Минеральные новообразования на поверхности зерен пирита Нижне-Кошелевской геотермальной аномалии (Южная Камчатка). Руды и металлы, (2), 52-57.

46. Стратегия развития топливно-энергетического потенциала Дальневосточного экономического района до 2020 г. (2001) Владивосток: Дальнаука, 112 с.

47. Структура гидротермальной системы (1993) М.: Наука, 298 с.

48. Сугробов В.М. (1979) Геотермальные ресурсы Камчатки, классификация и прогнозная оценка. Изучение и использование геотермальных ресурсов в вулканических областях. М.: Наука, 26-35.

49. Таусон В.Л., Рычагов С.Н., Акимов В.В., Липко С.В., Смагунов Н.В., Герасимов И.Н., Давлетбаев Р.Г., Логинов Б.А. (2015) Роль поверхностных явлений в концентрировании некогерентных элементов: золото в пиритах гидротермальных глин термальных полей Южной Камчатки. Геохимия, (11), 1000-1014.

50. Штейнберг Д.С., Чащухин И.С. (1978) О режиме флюидов при ранней серпентинизации дунитов. Докл. АН СССР, 238(2), 437-440.

51. Abkadyrov I.F., Rychagov S.N., Bukatov Yu.Yu., Feofilaktov S.O., Nuzhdayev I.A. (2015) The Structure of the Kamchatka's Largest Nizhne (Lower)-Koshelevsky Vapour-Dominated Geothermal Deposit: new geology and geophysics data. Proc. World Geothermal Congress. Melbourne. 8 p.

52. Hemley J.J., Jones W.R. (1964) Chemical aspects of hydrothermal alteration with emphasis of hydrogen metasomatism. Econ. Geol., 59(4), 238-369.

53. Reyes A.G. (1990) Petrology of Philippines geothermal systems and the application of alteration mineralogy to their assessment. J. Volcanol. Geothermal Research, (43), 279-309.

54. Rychagov S.N., Sokolov V.N., Chernov M.S., Davletba-ev R.G., Kravchenko O.V. (2015) Hydrothermal Clays of Kamchatka Geothermal Fields: Composition, Structure and a Role for Understanding the Evolution of Hydrothermal Systems. Proc. World Geothermal Congress. Melbourne. 9 p.