Автор: Люй Шихуэй
Название работы: Строение, состав и генетические особенности железомарганцевых конкреций провинции Кларион-Клиппертон (Тихий океан)
|
Присвоенная ученая степень: кандидат геолого-минералогических наук
Специальность: 25.00.11 - геология, поиски и разведка твёрдых полезных ископаемых, минерагения
Классификационный индекс:
Ведущая организация:
Руководитель:
профессор доктор геолого-минералогических наук Авдонин Виктор Васильевич;
Оппонент:
доктор геолого-минералогических наук Школьник Миля Львович;
профессор доктор геолого-минералогических наук Сорокин Валентин Михайлович;
Место защиты: Москва
Дата защиты: 3 октября 2008 года
Издательство: Москва
Количество страниц: 25
Язык: русский
Содержание работы:
Общая характеристика работы.
Глава 1. История изучения железомарганцевых конкреций.
Глава 2. Распространение ЖМК на океанском дне.
Глава 3. Геологическое строение провинции Кларион - Клиппертон.
Глава 4. Геологическое строение Китайского разведочного района.
Глава 5. Особенности размещения и локализации рудных залежей.
Глава 6. Строение и состав конкреций.
Глава 7. Вопросы генезиса ЖМК.
Заключение.
Список опубликованных работ по теме диссертации.
|
Реферат:
Актуальность темы. Образование железомарганцевых конкреций - глобальное природное явление, происходящее на границе гидросферы и литосферы на дне океанов. Формация железомарганцевых
конкреций абиссальных котловин (ЖМК) широко развита на океанском дне, отдельные поля скопления конкреций весьма перспективны для промышленного освоения. С начала 1960-х годов
конкрециями заинтересовались многие промышленные фирмы и развернули планомерные геологоразведочные работы. Уже в 1974 г. в ООН подается заявка от имени США на открытие первого
месторождения ЖМК в районе Северо-Восточной котловины Тихого океана между разломами Кларион и Клиппертон. Работы быстро приняли международный характер, исследования проводили
СССР, ФРГ, Англия, Франция, Япония, Австралия, Новая Зеландия и Китай. Ученые многих стран изучают руды ЖМК: получены многочисленные результаты и материалы по конкрециям.
Тем не менее, проблемы генезиса конкреций весьма далеки от решения. Для расшифровки всей совокупности процессов образования конкреций необходимо тщательное изучение строения
и состава конкреций на макро-, микро- и ультрамикроскопическом уровнях. Комплексное изучение ЖМК - одно из важнейших условий, определяющих возможность промышленного освоения
залежей этого ценного полиметалльного сырья.
Цель работы. Целью исследований являлось изучение строения, состава и генетических особенностей железомарганцевых конкреций провинции Кларион-Клиппертон в основном на примере
Китайского разведочного района с привлечением материалов по другим участкам провинции.
Научная новизна. Автором впервые проведено комплексное изучение образцов ЖМК Китайского разведочного района и сопоставление их с образцами других участков провинции Кларион-Клиппертон.
Впервые проведено изучение конкреций на субмикроскопическом уровне; статистическая обработка полученных данных позволила обосновать вывод о том, что при формировании оксидных
руд различного типа действует единый механизм осаждения вещества. Впервые в конкрециях Китайского района выявлены акцессорные минералы и предложена их типизация. Разносторонняя
характеристика конкреций позволила детализировать фациальную обстановку их формирования.
Практическая ценность. Выявленные генетические особенности конкреций дают дополнительный материал для корректировки разведочных работ, выбора перспективных участков. Полученные
материалы, характеризующие состав и строение ЖМК, необходимы для детальной промышленной оценки залежей.
Фактический материал, методы исследования. Основным объектом исследований послужила коллекция железомарганцевых конкреций из китайского района провинции Кларион-Клиппертон.
Конкреции отобраны в рейсе DY105-13 НИС Океан 4 в 2002г. Кроме того, использованы конкреции из коллекции кафедры геологии и геохимии полезных ископаемых геологического
факультета МГУ; эти образцы собраны в различные годы в провинции, в основном в пределах Российского разведочного района.
Текстурно-структурные особенности конкреций изучались в аншлифах и полированных срезах образцов.
Систематическое определение состава субмикроскопических слойков ЖМК проводилось на растровом электронном микроскопе Tescan-Vega/xmu в лаборатории ИЭМ РАН. Кроме того, микротекстурные
исследования и диагностика минералов проводились на растровом электронном микроскопе Jeol JSM-6480LV в лаборатории локальных методов исследования вещества геологического
факультета МГУ. Получено более 100 микрофотографий для изучения структурно-текстурных особенностей строения конкреций, выполнено около 500 анализов состава субмикроскопических
слойков и акцессорных минералов. Проведена статистическая обработка полученных данных.
Изучение биоморфных остатков в конкрециях проводилось на сканирующем электронном микроскопе CamScan-4 в ПИН РАН.
Для изучения распределения элементов-примесей в макрослоях ЖМК был применен лазерный микроспектральный анализ на микроанализаторе LMA-10 (кафедра полезных ископаемых МГУ).
Для 20-ти наиболее представительных образцов изучаемой коллекции выполнено определение содержаний микроэлементов в том числе РЗЭ методом ICP-MS и ICP-AES.
Основные защищаемые положения.
1. Железомарганцевые конкреции представляют собой концентрически-слоистые образования, сложенные слабо окристаллизованными фазами оксидов и гидрооксидов железа и марганца.
В строении конкреций выделяются концентрические слои трех иерархических уровней: макрослои, микрослои и элементарные, условно неделимые субмикроскопические слойки.
В конкрециях выявлены многочисленные биоморфные остатки (радиолярии, диатомеи, спикулы кремневых губок, остатки разнообразных бактерий, в том числе марганецокисляющих). Биоморфные
остатки, с одной стороны, могут служить основой стратификации конкреций, с другой - позволяют предположить активное участие организмов в осаждении рудного вещества конкреций.
2. В конкрециях обнаружены и диагностированы многочисленные акцессорные минералы, среди которых выделены группы: а) породообразующих минералов базальтовой ассоциации; б) сульфидов,
сульфатов и др. минералов гидротермального генезиса; в) рудных и породообразующих минералов гранитоидной ассоциации. Наличие акцессорных минералов свидетельствует о сложной
фациальной обстановке, в которой происходило формирование ЖМК, и является косвенным свидетельством участия вулканических и поствулканических процессов в поставке рудного вещества.
3. Детальное изучение элементарных текстурных обособлений - субмикроскопических слойков (на микроанализаторах) позволило выявить важные закономерности: проявление ритмичности
в строении и чередовании слойков, однотипный характер разделения железистых и марганцовистых фаз в ЖМК различного типа. Обоснован вывод о том, что все типы оксидных руд
(все разновидности конкреций и корок) сложены субмикроскопическими слойками, разделяющимися по составу на две группы. Одна всегда обогащена железом, кремнеземом, кобальтом,
фосфором, кальцием; другая - марганцем, никелем, медью, цинком, щелочами и т.д. Это означает, что все типы руд формируются по единому механизму осаждения рудного вещества.
4. Выявлена устойчивая концентрическая зональность в распределении микроэлементов в ЖМК (Co, Ni, Cu, Zn), а также некоторых других компонентов, выраженная в закономерном повышении
концентраций от центра к периферии конкреций. Возникновение зональности обусловлено действием процессов диагенетического преобразования вещества конкреций.
Публикации и апробация работы. Основные результаты выполненных исследований докладывались на межвузовской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Молодые
- наукам о земле (2008, Москва), на международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Ломоносов (2008, Москва), на Ломоносовских чтениях (2008, Москва, МГУ).
По теме диссертации опубликованы 2 статьи и тезисы 3 докладов.
Структура и обьем работы. Диссертация, состоит из введения, 7 глав и заключения, содержит 191 страниц текста, 28 таблиц, 97 рисунков, сопровождается списком литературы из
57 наименований.
Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю профессору В.В. Авдонину.
Он глубоко признателен ст. н. сотр. Е.А. Жегалло (ПИН РАН), под руководством которой проведено изучение биоморфных остатков. Автор благодарит ст.н.сотр. Н.Е. Сергееву, организовавшую
исследования на лазерном микроанализаторе. Искренняя благодарность вед. н. сотр. Н.Н. Шатагину за большую помощь в статистической обработке анализов. Большой объём микроаналитических
исследований выполнен при содействии К.В. Вана (ИЭМ РАН), которому автор выражает свою признательность.
Автор благодарит профессора Xuefa Shi (Институт Океана КНР), предоставившего для изучения образцы ЖМК Китайского района и другие материалы.
Искреннюю признательность за помощь, поддержку и консультации автор испытывает к сотрудникам кафедры геологии и геохимии полезных ископаемых: зав. кафедрой проф. В.И. Старостину,
доц. А.Л. Дергачеву, асс. Т.А. Филициной.
|
Библиография:
1. Биоморфные остатки в железомарганцевых конкрециях океанского дна под сканирующим микроскопом // Изв. вузов, Геология и разведка. 2007. 5. С. 84-85. 2. Особенности распределения элементов-примесей в макрослоях ЖМК западной части провинции Кларион-Клиппертон. Материалы докл. XV Междун. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых Ломоносов. http://www.lomonosov-msu.ru/2008/ 3. Текстурно-структурные особенности ЖМК Китайского района провинции Кларион-Клиппертон //Тез. докл. Межвузовская научная конференция Молодые-наукам о Земле. Мат. конф. М.: РГГРУ. 2008. С.37. 4. К оценке фациальной обстановки формирования ЖМК провинции Кларион-Клиппертон. Тез. докл. Ломоносовские чтения, апрель 2008 г. Секция геология. http://geo.web.ru/db/msg.html.mid=1180304 (Соавторы В.В.Авдонин, Н.Е. Сергеева). 5. Особенности состава и строения ЖМК Китайского разведочного района (Провинция Кларион-Клиппертон, Тихий океан) // Изв. вузов. Геология и разведка. (В печати). (Соавторы В.В. Авдонин, Н.Е. Сергеева).
|
|
