Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 1/1.

Сорохтин Н. О. и др. Металлогения зон субдукции 116 Благодаря высокому восстановительному потенциалу сероводорода, сера вновь быстро связывается с переходными металлами, образуя сульфиды, например, пирротин: Fe 2 SiO 4 + Mg 2 SiO 4 + 2H 2 S → 2MgSiO 3 + 2FeS + 2H 2 O Фаялит Форстерит Энстатит Пирротин В процессе десерпентинизации разогретых пород ультраосновного состава выделяются углекислый газ и вода: 2Mg 6 [Si 4 O 10 ](OH) 8 + CaCO 3 → 5Mg 2 SiO 4 + MgSiO 3 + MgCaSi 2 O 6 + 8H 2 O + CO 2 ↑ Серпентин Кальцит Оливин Энстатит Диопсид Сульфатно-кислые гидротермальные растворы в эпитермальных условиях образуются по реакции 4H 2 S + 8O 2 = 4H 2 SO 4 или 4SO 2 + 4H 2 O = 3H 2 SO 4 + H 2 S↑ При взаимодействии с горячими водными растворами других окислителей некоторые сульфиды переходят в сульфаты: PbS + 4H 2 O 2 = PbSO 4 + 4H 2 O Попадающий в зоны субдукции марганец, который в больших количествах осаждается на морском дне в виде корок и конкреций, при определенных условиях легко растворяется в водном сульфатно-кислом растворе с образованием сульфата марганца: Mn + H 2 SO 4 (nH 2 O) = MnSO 4 + H 2 ↑ При более высоких температурах и концентрациях флюидного раствора диоксид марганца (пиролюзит) также образует сульфаты с выделением кислорода и воды: 2MnO 2 + 2H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + O 2 ↑ + 2H 2 O Под влиянием перегретых углекислых растворов в основных и ультраосновных породах происходит разложение оливина, пироксенов и амфиболов с образованием талька, кварца и магнезиально-железистых карбонатов (доломита, брейнерита, анкерита и др.). Полевые шпаты замещаются мусковитом или серицитом. При высоких парциальных давлениях CO 2 кристаллизуется пирофиллит (Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2 ). С увеличением температуры и давления в зоне субдукции увеличивается и концентрация растворенных в гидротермах металлов. В надкритических условиях на пике проявления метаморфических процессов флюидный раствор переходит в газонасыщенный пневматолитовый. В нем могут быть сконцентрированы мельчайшие твердые частицы различных силикатов, оксидов и некоторых других соединений. Впоследствии при выносе и остывании гидротермальных растворов в области разгрузки эти частицы становятся концентраторами формирующихся рудных залежей. Большинство процессов в зонах субдукции протекают в условиях аллохимического метаморфизма, характеризуются перераспределением вещества и изменением химического состава горных пород. Так, водно-углекислотные флюиды являются средой, в которой переносятся компоненты, участвующие в реакциях дегидратации и декарбонатизации. На прогрессивной ветви метаморфизма происходит перекристаллизация и замена низкотемпературных минералов более высокотемпературными. После же достижения пика его параметры начинают снижаться и реализуется обратный процесс смены минеральных ассоциаций. Так, в глинистых породах последовательно замещаются серицит, пирофиллит, мусковит, андалузит, гранат, калишпат, а в основных сланцах хлорит сменяется актинолитом, роговой обманкой и пироксеном. Такие характерные для пород зеленосланцевой фации метаморфизма минералы, как пирофиллит, хлорит и хлоритоид ((Fe 2+ , Mg, Mn) 2 Al 4 [SiO 4 (OH) 2 O] 2 ), попадая в условия амфиболитовой фации, преобразуются с потерей воды и кремнезема: Пирофиллит + Q → Андалузит + Кремнезем + Вода, Хлорит + Мусковит + Q → Ставролит + Биотит + Кремнезем + Вода, Хлоритоид + Андалузит + Q → Ставролит + Кремнезем + Вода, где Q – поглощаемое реакцией тепло. Кальцит в присутствии хлорита и кварца переходит в актинолит (Ca 2 (Mg, Fe) 5 Si 8 O 22 (OH) 2 ) и эпидот (Са 2 (А1, Fe) 3 [Si 2 O 7 ] [SiO 4 ]O[OH]) с выделением H 2 O и CO 2 ↑.