Abstract

The ultramafic-rock-hosted and active Ashadze submarine hydrothermal field, located at a depth of 4100–4200 m at 13°N along the Mid-Atlantic Ridge, was discovered and sampled by dredge and grab sampler at four stations in 2003, on the 22nd cruise of RV “Professor Logatchev”. Recovered material included fragments of sulfide chimneys, massive and veinlet-disseminated ore assemblages, sulfide breccia and mineralized peridotite. Preliminary investigations of the field suggested a zonal structure, which was confirmed by further laboratory investigations. A mineralogical study was carried out, using EMPA and SEM/ EMD (280 analyses). Data on the morphology and composition of the principal sulfides indicate non-equilibrium conditions of submarine formation of the minerals. The following main characteristics of the massive sulfides in the Ashadze field were established: 1) varied morphologies of the main sulfide minerals (pyrrhotite, sphalerite, chalcopyrite, isocubanite, pyrite and chalcocite). 2) Variations occur in the composition of the main sulfide minerals. Concentrations of minor elements are much higher than the amounts estimated experimentally in corresponding systems under equilibrium conditions, but may also depend on mineral associations. 3) Temporal and spatial transformations of minerals were observed and are reflected by pseudomorphs (most commonly after pyrrhotite grains) and exsolution phenomena in various solid-solutions. For the first time, an exsolution texture was found in phase Y (Cu2FeS5) along with that in isocubanite and bornite. The latter transformations occur as a result of microfacies zoning of chimney walls.

Abstract

Le champ d’évents hydrothermaux sous-marins actifs de Ashadze, développés sur un socle ultramafique à une profondeur de 4100–4200 m à 13°N le long de la dorsale médio-Atlantique, a été découverte et échantillonnée à quatre endroits par godet de drague en 2003, lors de la 22e campagne du navire de recherche “Professeur Logatchev”. Parmi les matériaux prélevés se trouvent des fragments de cheminées de sulfures, des assemblages de minerais massifs et disséminés en veinules, des brèches de sulfures et des échantillons de péridotite minéralisées. Les relevés préliminaires du champ d’évents avaient montré une structure zonée, ce qui a été confirmé par les travaux ultérieurs en laboratoire. Nous présentons les résultats d’une étude minéralogique fondée sur les résultats d’analyses avec une microsonde électronique et un microscope électronique à balayage avec dispersion d’énergie (280 analyses). Les données sur la morphologie et la composition des principaux sulfures indiquent des conditions de croissance sous-marine éloignées de l’équilibre. Voici les caractéristiques principales des sulfures massifs du champ d’évents à Ashadze. 1) La morphologie des principaux sulfures (pyrrhotite, sphalérite, chalcopyrite, isocubanite, pyrite et chalcocite) est variée. 2) Des variations sont décelées dans la composition des principaux sulfures. Les concentrations des éléments mineurs sont beaucoup plus élevées que les niveaux attendus selon des études expérimentales à l’équilibre, mais elles pourraient aussi dépendre des associations de minéraux. 3) Les transformations de minéraux dans le temps et l’espace ont mené à la formation de remplacements, surtout aux dépens de la pyrrhotite, et à des phénomènes d’exsolution des solutions solides présentes. Nous décrivons pour la première fois une texture d’exsolution dans la phase Y (Cu2FeS5), développée aussi dans l’isocubanite et la bornite. Ces transformations témoignent de la zonation de microfaciès dans les parois de cheminées.

(Traduit par la Rédaction)

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