Как в недрах Земли рождаются гигантские месторождения меди, золота и серебра? И при чем тут «неправильная» субдукция и вулканы, которые плюются драгоценностями? Геологи изучили один из самых впечатляющих примеров — Андийский рудный пояс Южной Америки. Оказывается, когда океаническая плита не хочет нырять под континент как положено (круто вниз), а начинает вести себя странно — ползёт почти горизонтально или под острым углом, да еще и с треском, — природа запускает целый каскад необычных геологических процессов. В таких местах плита ломается, в трещины затекает горячая мантия, и даже древняя холодная литосфера начинает плавиться. В результате получаются особые расплавы — адакиты. У них очень характерный химический состав: много стронция, мало иттрия, а отношение Sr/Y просто зашкаливает.
Эти адакиты — по сути, магматические предшественники рудных сокровищ. В Андах к ним привязаны супергиганты вроде Чукикаматы (85 млн тонн меди) или Эскондиды (70 млн тонн). И что самое интересное, процесс не остановился в древности. В Эквадоре прямо сейчас действуют вулканы Килотоа, Котопакси и Тунгурауа, которые извергают свежие адакитовые лавы. Ученые взяли образцы и заглянули в них под электронным микроскопом — а там, внутри кристаллов полевого шпата и пироксена, микроскопический клад. Самородная платина, золото, серебро, сплавы вроде Cu-Ag-Au и Cu-Zn-Ag, хлориды серебра, сульфиды (халькопирит, галенит, акантит). Даже вкрапления ртути нашли, причем ее заметно больше, чем в обычной континентальной коре. Читаешь такое и думаешь: а не проще ли собирать свежий пепел с вулкана вместо того, чтобы копать шахты? Спокойствие: концентрации там микроскопические, это лишь указатель на процесс, а не готовая жила.
Ключевой момент: адакиты, которые участвуют в создании крупнейших месторождений, рождаются именно в зонах аномальной субдукции — когда океанские хребты Карнеги, Наска, Икике или Хуан-Фернандес упираются в континент и начинают подныривать под него полого или наискосок. Каждый такой хребет связан со своей группой гигантских рудников. Например, пологая субдукция хребта Карнеги под Эквадор — это медное месторождение Хунин и золотое Куимсакоча. А косая субдукция хребта Икике под Северное Чили — родина Чукикаматы. И везде в рудовмещающих породах находятся те самые адакиты с высокими отношениями Sr/Y и низким иттрием.
Откуда же в этих магмах столько меди, серебра и золота? Вероятно, из двух источников. Во‑первых, из самого океанского слэба — там есть обогащенные металлами осадки и железисто-марганцевые корки. Например, на хребте Хуан-Фернандес содержание меди в таких корках достигает 0,65% — вполне рудное значение. Во‑вторых, через разрывы в плите проникает астеносферная мантия, которая тоже может добавлять металлов. В итоге формируется магматический материал, который, поднимаясь в верхнюю кору, остывает и оставляет после себя порфировые и эпитермальные месторождения.
Конечно, не каждый адакит приводит к супергиганту, но если вы геолог и ищете медь или золото в Андах, лучше всего заглядывать туда, где субдукция «сломалась» — в районы пологого или косого погружения океанических хребтов. И, кстати, российские исследователи не случайно заинтересовались этой темой. Аналогичные процессы они уже видели на Камчатке и в Становом супертеррейне на Дальнем Востоке. Поэтому, когда вулкан ведет себя неправильно — ползет боком или почти горизонтально, — это не катастрофа, а, наоборот, шанс найти новую сокровищницу. Жаль только, что прямо в кратере Котопакси самородки платины не валяются — все-таки микроскопические. Но геологам и этого достаточно, чтобы понять: подземная мастерская работает на полную мощность.
Исследование опубликовано в журнале «Тихоокеанская геология»
Изображение на обложке: разработано Magnific
