ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ В ОКЕАНАХ

МЕТАЛЛОНОСНЫЕ ОСАДКИ

  К металлоносным осадкам (МО) относятся в основном рыхлые, неконсолидированные глубоководные отложения, реже твердые корки, содержащие высокие концентрации Fe и Mn (по сравнению с фоновыми) и низкие Al и Ti. К МО обычно относят те из них, которые содержат более 10% железа в их абиогенной части, а осадки с содержанием Fe свыше 30% называются рудоносными.
    Экспедиция "Челленджера" в 1873-1876 годах первой обнаружила МО на Восточно-Тихоокеанском поднятии. В 60-х годах нашего столетия связь гидротермальной активности и МО была отмечена Н.С. Скорняковой и К.К. Зеленовым и несколько позже К. Бострёмом, М. Петерсоном и Э. Бонатти. Затем начался период интенсивного изучения МО и гидротерм на дне океанов, в котором принимали участие исследователи многих стран, в первую очередь США, СССР, Германии, Италии, Франции, Австралии. В результате этих работ были обнаружены МО в пределах Восточно-Тихоокеанского поднятия, в Срединно-Атлантическом и Индийском хребтах, в Новогвинейском море, в рифте Красного моря, где установлено более 20 впадин с МО и горячими рассолами (см. рис. 1).   

Рис. 5. Формирование металлоносных осадков во впадине Атлантис II Красного моря (по данным С.Г. Краснова).

    Наиболее крупное поле современных МО находится в юго-восточной части Тихого океана и занимает площадь в 10 млн км² по обе стороны Восточно-Тихоокеанского поднятия. Источником МО там служат разгружающиеся рудоносные растворы из гидротермальных построек. В Индийском океане МО развиты в северо-западной его части там, где смыкаются три литосферные плиты: Африканская, Индо-Австралийская и Антарктическая. Такие места называются точками тройного сочленения.
    МО к настоящему времени обнаружены также в рифтовой зоне Срединно-Атлантического хребта примерно на 25° северной широты и известны под названием ТАГ и МАРК или Снейк и Пит. Однако наиболее изученными являются МО в рифтовых впадинах молодого Красного моря, образовавшегося всего лишь 5-3 млн лет тому назад.
    МО нередко представляют собой обыкновенные пелагические илы, обогащенные в различной степени рудным веществом, поступающим в илы при разносе океанскими водами рудной взвеси из гидротермальных построек. Рудное вещество в МО представлено коллоидными или плохо выраженными минералами Fe и Mn. Шире всего распространены тонкодисперсные частицы оксигидрооксидов Fe и Mn, встречены сульфиды Fe, Cu и Zn. Диаметр частиц составляет обычно 3 мкм.
    Исключительный интерес для выяснения условий образования МО представляют современные процессы во впадине Атлантис II в рифтовой зоне Красного моря, где сейчас формируются рудоносные (сульфидоносные) осадки (рис. 5). Стенки узкого Красноморского рифта сложены в своей нижней части позднемиоценовой (15-10 млн лет) солью мощностью до 7,5 км. Соль растворяется морской водой и скапливается в виде тяжелых рассолов на дне рифта, из которого выходят гидротермальные рудоносные растворы, конвектирующие в толще рассолов. Температура гидротерм у дна составляет 60°С. Рудное вещество в гидротермальных струях не выходит за верхний уровень тяжелых рассолов и осаждается на дно рифта в виде металлоносных сульфидных осадков. При этом рудное вещество практически полностью не выходит за пределы массы рассолов и, не окисляясь, накапливается в виде сульфидов, поскольку рассолы обладают восстановительным характером. Так образуются слоистые или стратиформные залежи колчеданных руд, хорошо известные нам из геологического прошлого. МО впадины Атлантис II являются современным рудным месторождением, и, если бы не экологические проблемы, его можно было бы пустить в эксплуатацию. По данным новейших исследований, за последние 3600 лет во впадине Атлантис II накапливалось железа 1780 т/год, марганца 742, цинка 110, меди 23 т/год. Нетрудно представить, какой огромный объем руд мог сформироваться только в одной этой впадине, протягивающейся вдоль простирания оси спрединга Красного моря всего лишь на 14 км при ширине 5 км.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Открытие в конце 70-х годов нашего века в рифтовых зонах дна океанов горячих источников, выносящих огромное количество рудного вещества, которое состоит из сульфидов Fe, Cu и Zn, позволило геологам воочию увидеть, каким образом формируются рудные месторождения. "Черные курильщики" распространены в большинстве рифтовых зон океанов. Но рудные залежи образуются не только в гидротермальных постройках. Взвесь, содержащая рудные компоненты, разносится течениями на большое расстояние от "курильщиков", которая, осаждаясь, формирует металлоносные осадки.

ЛИТЕРАТУРА

Назад