Геологические условия формирования ''черного курильщика'' в Донбассе
For the first time in Ukraine in the southwest part of the Donbas in Lower Tournaisian sediments, a “black smoker” sulfide hydrothermal formation, is found. The discovery of the “black smoker” and the large sulfide show of ores in the Stila quarry testify to the development of a paleohydrothermal fi...
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7516 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Геологические условия формирования ''черного курильщика'' в Донбассе / С.А. Мачулина // Доп. НАН України. — 2008. — № 12. — С. 107-110. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860266463537922048 |
|---|---|
| author | Мачулина, С.А. |
| author_facet | Мачулина, С.А. |
| citation_txt | Геологические условия формирования ''черного курильщика'' в Донбассе / С.А. Мачулина // Доп. НАН України. — 2008. — № 12. — С. 107-110. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | For the first time in Ukraine in the southwest part of the Donbas in Lower Tournaisian sediments, a “black smoker” sulfide hydrothermal formation, is found. The discovery of the “black smoker” and the large sulfide show of ores in the Stila quarry testify to the development of a paleohydrothermal field, which allows us to assume the presence of a deposit of pyrite-polymetallic ores in depth.
|
| first_indexed | 2025-12-07T19:00:56Z |
| format | Article |
| fulltext |
11. Лукин А.Е. О происхождении шунгитов // Геол. журн. – 2005. – № 4. – С. 28–47.
12. Богатиков О.А., Мохов А.В., Карташов П.М. и др. Микрочастицы рудных минералов в лунном
реголите из Моря Изобилия // Докл. АН. – 2004. – 395, № 6. – С. 803–807.
13. Лукин А. Е. Литогеодинамические факторы нефтегазонакопления в авлакогенных бассейнах. – Киев:
Наук. думка, 1997. – 225 с.
14. Лукин А., Савиных Ю., Донцов В. О самородных металлах в нефтегазоносных кристаллических
породах месторождения Белый Тигр (Вьетнам) // Геолог Украины – 2007. – № 2. – С. 30–42.
15. Тренихин М.В., Козлов А.Г., Низовский А.И. и др. Активированный алюминий: особенности полу-
чения и применения в синтезе катализаторов нефтехимии и нефтепереработки // Рос. хим. журн. –
2007. – 5, № 4. – С. 126–131.
Поступило в редакцию 16.06.2008Институт геологических наук НАН Украины, Киев
УДК 553.452:551.735.1(477.6)
© 2008
С.А. Мачулина
Геологические условия формирования “черного
курильщика” в Донбассе
(Представлено членом-корреспондентом НАН Украины А.Ю. Митропольским)
For the first time in Ukraine in the southwest part of the Donbas in Lower Tournaisian sedi-
ments, a “black smoker” sulfide hydrothermal formation, is found. The discovery of the “black
smoker” and the large sulfide show of ores in the Stila quarry testify to the development of
a paleohydrothermal field, which allows us to assume the presence of a deposit of pyrite-
polymetallic ores in depth.
Во время полевых исследований, которые проводились в юго-западной части Складчатого
Донбасса, в нижнетурнейских карбонатных отложениях Стыльского карьера была обна-
ружена сульфидная постройка гидротермального типа — “черный курильщик” (рис. 1).
В Украине — это первая находка древнего “черного курильщика”. Интерес геологов к подоб-
ным сульфидным образованиям обусловлен открытием на дне океанов современных “чер-
ных курильщиков” и связанных с ними залежей массивных медно-цинковых колчеданных
руд. Последние характерны также для древних осадочно-метаморфических комплексов,
поэтому исследование современных и древних “черных курильщиков” имеет большое на-
учное и прикладное значение, позволяющее глубже изучить процессы гидротермального
рудообразования и определить критерии прогнозирования месторождений колчеданно-по-
лиметаллических руд.
Современные “черные курильщики” — это сульфидные постройки на дне океанов, кото-
рые имеют вид конусов или труб, достигающих в высоту нескольких десятков метров. Над
ними поднимаются клубы черного “дыма”, представляющие собой потоки горячего гид-
ротермального флюида, насыщенного газами и сульфидами металлов. Температуры этих
потоков над жерлами “курильщиков” составляют 300–400 ◦С. Несмотря на это, вокруг гид-
ротермальных источников наблюдаются оазисы подводной жизни. Сульфидные трубы “ку-
рильщиков” снаружи окутаны скоплениями бактерий, которые могут выживать при 120 ◦С
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №12 107
Рис. 1. Донбасский “черный курильщик”
и поглощать сероводород и метан. Они образуют своеобразные наросты — “бактериальные
маты”. Недалеко от сульфидных построек, где температуры падают до 50 ◦С и меньше, в се-
роводородном субстрате обитает множество других организмов, существующих в симбиозе
с бактериями. Жизнь в этих подводных оазисах определяется не фотосинтезом, а процес-
сами хемосинтеза и метанотрофии [1].
“Черные курильщики” располагаются в океанических рифтах разного типа, образуя
огромные гидротермальные поля в виде гор, сложенных сотнями тысяч тонн колчедан-
но-полиметаллических руд. Гидротермальные растворы могут далеко разносить рудное ве-
щество и отлагать на океаническом дне металлоносные осадки [2, 3].
Первое в мире гидротермальное поле с “черными курильщиками” обнаружили в 1977 г.
американские исследователи (Джон Эдмонд и Карена фон Дамм) на подводном аппарате
“Алвин” в районе Галапагосского рифа на глубине около 3 тыс. м. Вслед за этим “черные ку-
рильщики” были открыты на Восточно-Тихоокеанском поднятии, в рифтовой долине Сре-
динно-Атлантического хребта, и в прибортовых зонах задуговых и междуговых рифтов. За
последние десятилетия в океане обнаружено более 30 активных и множество реликтовых
гидротермальных полей (всего около 100) [1].
Древние “черные курильщики” и их обломки встречаются не часто. До недавнего вре-
мени считалось, что наиболее древним гидротермальным постройкам ∼400 млн лет. Одна-
ко в 2007 г. были обнаружены обломки “черного курильщика” со следами протерозойских
микроорганизмов в одной из шахт на севере Китая. Среднедевонские “черные курильщики”
были найдены на медно-цинково-колчеданных месторождениях Яман-Касы, Александрий-
ском, Сибайском (Южный Урал) [4]. Известны гидротермальные сульфидные постройки
миоценового и более молодого возраста.
108 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №12
Рис. 2. Тыльная сторона донбасского “черного курильщика” с пиритовыми “сосульками”
Результаты исследований. Стыльский карьер расположен в юго-западной части
Складчатого Донбасса в зоне Волновахского глубинного разлома. “Черный курильщик”
обнаружен в южной стенке карьера, которая расчленена тремя крупными поперечными
разломами на отдельные блоки. В зонах этих разломов наблюдаются наклонно падающие
(10–20◦ и 45–90◦) блоки терригенно-карбонатных пород турнейского и визейского возра-
стов. Здесь же обнажена дайка, сложенная трахиандезитовым порфиритом с ксенолитами
альмандин-пиропов и хромшпинелидов [5]. Вдоль дайки карбонатные породы интенсивно
переработаны процессами метасоматоза. В юго-западной части карьера взрывными работа-
ми было выявлено крупное проявление сульфидной руды в виде жил, заполняющих широ-
кие трещины в доломитах. Сульфидная руда представлена бугровидными мелкозернистыми
и почти сливными агрегатами пирита, что свойственно гидротермальным месторождениям
главной стадии минерализации. В месте находки ”черного курильщика” наблюдались лин-
зы (длина 3 м, толщина 30–40 см) мелкозернистого пирита необычного серебристого цвета.
Рядом в трещинах пористых доломитов были обнаружены натечные агрегаты пирита в ви-
де ”щеток” из коротких (3–4 см) стержнеобразных образований бурого и темно-желтого
цвета с зеленой побежалостью. В турнейских доломитизированных известняках противо-
положной стенки карьера (северной) были найдены крупные сростки сульфидов в виде
труб диаметром 20–60 см и длиной 30–65 см. Они сложены многочисленными коническими
“стержнями” диаметром 4–10 мм, на которых видны бугристые образования пирита. Пирит
содержит в качестве элемента-примеси серебро (0,052–0,079%) [6].
Найденный “черный курильщик” имеет в длину 20 см. Его нижняя часть немного сплю-
щена, а “днище” деформировано и представляет собой пластинчатое образование, отражая
последовательное, но прерывистое отложение сульфидного вещества (рис. 2). Толщина пи-
ритовых пластин 0,2–0,5 мм. Не все они плотно прилегают друг к другу. Между некоторыми
пластинами есть зазоры (3–5 мм) и пустоты, через которые свободно просачивались гидро-
термальные флюиды. “Жерло” курильщика в широкой части имеет диаметр 5–6 см. Его
края равномерно утолщены (1–1,5 см). Книзу “жерло” постепенно сужается. Внутри него
видны комковатые натеки сульфидного вещества бурого цвета. На одной из бокових по-
верхностей “курильщика” висят многочисленные образования конической формы, напоми-
нающие “сосульки” длиной от 0,5 до 6,0 см (см. рис. 2). По результатам микроскопического
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №12 109
исследования установлено, что “сосульки” состоят из бугристых пористих агрегатов пирита
и копьевидных зерен марказита. Эта сторона “черного курильщика” располагалась в пус-
тотном пространстве, что способствовало свободному росту пирит-марказитовых “сосулек”.
Противоположная сторона “черного курильщика” несет на себе следы прикрепления к до-
ломитовым породам.
Судя по внешней форме (сплюснутый и деформированный низ, круглое широкое “жер-
ло”), найденный сульфидный “черный курильщик” сформировался в трещиноватой зоне, по
которой поднимались высокотемпературные гидротермальные флюиды, содержащие суль-
фиды металлов. Густонасыщенные флюиды охлаждались в придонных водах раннетур-
нейского моря, а сульфиды металлов оседали, формируя своеобразную сульфидную по-
стройку с натечными пиритовыми образованиями. Осаждение FeS2 проходило при участии
прокариотных серобактерий, пиритизированные кокки которых обнаружены при электрон-
но-микроскопических исследованиях в лаборатории Института геологических наук НАН
Украины.
Таким образом, многочисленные обломки сульфидных труб, собранные на различных
участках исследуемого карьера, и находка “черного курильщика” в неразрушенном состоя-
нии позволяют говорить о развитии здесь реликтового гидротермального поля с многочис-
ленными сульфидными постройками, захороненными в метаморфизованных осадках. Гид-
ротермальное поле формировалось в зоне восходящего высокотемпературного флюидного
потока в условиях Стыльского горста. Признаками этих процессов являются обширные
зоны измененных метасоматозом карбонатных пород, крупные гнезда и жилы кальцита,
проявления сульфидных и железомарганцевых руд гидротермального генезиса, углеродис-
тый метасоматоз, аутигенное минералообразование и др.
Юго-западная часть Складчатого Донбасса — одна из наиболее благоприятных зон для
поисков гидротермальных образований типа “черных курильщиков” и залежей колчедан-
но-полиметаллических руд. Здесь выявлен широкий спектр магматических комплексов, со-
хранились различные типы тектонических структур, а в палеодепрессиях сформировалось
специфическое осадконакопление с черносланцевой (эвксинной) и наложенным подводным
вулканизмом, которые сопровождают формирование “черных курильщиков”.
В целом активные гидротермальные процессы на дне раннетурнейского моря южной
окраины Складчатого Донбасса (части древнего палеорифта) проявлялись за счет актив-
ного взаимодействия морской воды и разогретого глубинного магматического очага.
1. Короновский Н.В. Гидротермальные образования в океанах // Сорос. обозрев. журн. – 1999. – № 9. –
С. 55–62.
2. Лисицын А.П., Богданов Ю.А., Гуревич Е. Г. Гидротермальные образования рифтовых зон океана. –
Москва: Наука, 1990. – 256 с.
3. Леин А.Ю., Москалев Л.И. Богданов Ю.А., Сагалевич А.М. Гидротермальные системы океана и
жизнь // Геохимия. – 2000. – № 5. – С. 25–30.
4. Зайков В. В., Шадлун Т.Н., Масленников В. В., Бортников Н.С. Сульфидная залежь Яман-Касы –
древний “черный курильщик” Уральского палеоокеана // Геология рудн. месторождений. – Москва:
Наука, 1995. – С. 511–529.
5. Мачулiна С., Шем’якiна Т., Касниця В. Ксенокристали хромшпiнелiду й альмандин-пiропу iз дайки
трахiандезитового порфiриту в Стильському кар’єрi (Приазов’я) // Геолог України. – 2006. – № 4. –
С. 28–34.
6. Мачулина С.А., Безуглая М.В. О находке крупных сталактитоподобных образований пирита в кар-
бонатных породах Стыльского карьера южного Донбасса // Геол. журн. – 2004. – № 4. – С. 97–99.
Поступило в редакцию 31.03.2008Институт геологических наук НАН Украины, Киев
110 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №12
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7516 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T19:00:56Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Мачулина, С.А. 2010-03-31T17:03:07Z 2010-03-31T17:03:07Z 2008 Геологические условия формирования ''черного курильщика'' в Донбассе / С.А. Мачулина // Доп. НАН України. — 2008. — № 12. — С. 107-110. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7516 553.452:551.735.1(477.6) For the first time in Ukraine in the southwest part of the Donbas in Lower Tournaisian sediments, a “black smoker” sulfide hydrothermal formation, is found. The discovery of the “black smoker” and the large sulfide show of ores in the Stila quarry testify to the development of a paleohydrothermal field, which allows us to assume the presence of a deposit of pyrite-polymetallic ores in depth. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Науки про Землю Геологические условия формирования ''черного курильщика'' в Донбассе Article published earlier |
| spellingShingle | Геологические условия формирования ''черного курильщика'' в Донбассе Мачулина, С.А. Науки про Землю |
| title | Геологические условия формирования ''черного курильщика'' в Донбассе |
| title_full | Геологические условия формирования ''черного курильщика'' в Донбассе |
| title_fullStr | Геологические условия формирования ''черного курильщика'' в Донбассе |
| title_full_unstemmed | Геологические условия формирования ''черного курильщика'' в Донбассе |
| title_short | Геологические условия формирования ''черного курильщика'' в Донбассе |
| title_sort | геологические условия формирования ''черного курильщика'' в донбассе |
| topic | Науки про Землю |
| topic_facet | Науки про Землю |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7516 |
| work_keys_str_mv | AT mačulinasa geologičeskieusloviâformirovaniâčernogokurilʹŝikavdonbasse |