Массивные сульфидные месторождения морского дна или SMS-месторождения являются современными эквивалентами древних вулканогенных массивных сульфидных рудных месторождений или VMS-месторождений. Термин был придуман исследователями полезных ископаемых, чтобы отличать современные месторождения от древних.
Месторождения SMS были впервые обнаружены во время исследования глубоких океанов и срединно-океанических хребтов в начале 1960-х годов. Глубоководные исследовательские аппараты , батисферы и дистанционно управляемые аппараты посещали и брали образцы из черных дымоходов , и давно известно, что такие дымоходы содержат значительные количества Cu , Pb , Zn , Ag , Au и других следовых металлов.
Отложения СМС формируются в глубинах океана вокруг подводных вулканических дуг, где гидротермальные источники выбрасывают в океан богатые сульфидами минерализующие жидкости.
Отложения СМС имеют обширную латеральную протяженность и состоят из центрального жерла вокруг области выхода гидротермальной циркуляции, с широким шлейфом из рыхлого сульфидного ила или ила, который осаждается на морском дне.
Начиная примерно с 2008 года разрабатываются технологии глубоководной добычи этих месторождений.
Минерализация в подводных магматико-гидротермальных системах является продуктом химического и термического обмена между океаном, литосферой и магмами, размещенными в ней. Различные минеральные ассоциации осаждаются во время типичных стадий минерализации, которые характеризуют продолжительность жизни таких систем. [1] [2] [3]
Минералы, присутствующие в гидротермальной системе или ископаемом вулканогенном массивном сульфидном месторождении, отлагаются пассивно или реактивно. Минеральные ассоциации могут различаться (1) в разных минерализованных структурах, как сингенетические (а именно, пассивное осаждение в трубах, курганах и стратиформных отложениях), так и эпигенетические (структуры, которые соответствуют питающим каналам и замещениям вмещающих пород или ранее существовавших массивных сульфидных тел), или структурная зональность , (2) от проксимальных к дистальным ассоциациям по отношению к областям выхода в пределах одного и того же стратиграфического горизонта , или горизонтальная зональность, (3) от глубинных к неглубоким ассоциациям ( т. е . от штокверков к курганам), или вертикальная зональность , (4) от ранних и климатических до поздних стадий минерализации (преобладают сульфиды и сульфаты или оксиды соответственно), или временная зональность , и (5) в различных вулкано-осадочных контекстах, в зависимости в основном от состава вулканических пород и, в конечном счете, от тектономагматического контекста. Наиболее распространенными минералами в рудоносных ассоциациях вулканогенных колчеданных месторождений (неметаморфизованных или окисленных) и их современных аналогах являются пирит , пирротин , халькопирит , ковеллин , сфалерит , галенит , тетраэдрит - теннантит , марказит , реальгар , аурипигмент , прустит - пираргирит , вюрцит , станнин ( сульфиды ), оксиды Mn, касситерит , магнетит , гематит ( оксиды ), барит , ангидрит ( сульфаты ), кальцит , сидерит ( карбонаты ) , кварц и самородное золото , и по-разному распределены в различных ассоциациях, схематически представленных выше . Наиболее распространенными гидротермальными изменениями являются хлоритовые (включая богатые Mg) и филлитовые изменения (преобладает « серицит », в основном иллит ), а также окремнение , глубокие и неглубокие талькозные изменения и железистые (включая оксиды, карбонаты и сульфиды Fe) изменения. [1]
Экономическая добыча месторождений SMS находится на теоретической стадии, и наибольшей сложностью являются экстремальные глубины воды, на которых эти месторождения формируются. Однако, очевидные обширные области периферийных областей этих зон черного курильщика содержат сульфидный ил, который теоретически может быть поднят с морского дна. Nautilus Minerals Inc. (Nautilus) занималась коммерческой разведкой морского дна на наличие залежей медных, золотых, серебряных и цинковых массивных сульфидов (SMS) на морском дне, а также добычей полезных ископаемых из системы SMS. Проект Nautilus Solwara 1, расположенный на глубине 1600 метров в море Бисмарка , Папуа-Новая Гвинея , был попыткой первого в мире проекта глубоководной добычи, при этом первая добыча первоначально ожидалась в 2017 году. [4] [5] Однако в 2019 году компания обанкротилась, не сумев обеспечить финансирование проекта.
Глубоководное бурение, сейсмическая батиметрия и разведка полезных ископаемых. Глубоководное бурение выявило несколько районов по всему миру с потенциально экономически выгодными месторождениями СМС, в том числе: [6]