Провинции рудных корок поднятия Маркус-Уэйк и Магеллановых гор
Рудные провинции Маркус-Уэйк и Магеллановых гор относятся к числу наиболее древних.
Подводное поднятие Маркус-Уэйк представляет собой западную ветвь обширной субширотной системы Маркус-Неккер. Поднятие, протяженностью в 1200 миль разделяет Северо-Западную и Восточно-Марианскую котловины. Оно представлено системой горных сооружений - вулкано-тектонических массивов, расположенных на едином цоколе. Поверхность цоколя приподнята относительно днища окружающих абиссальных котловин на 200-400 м и оконтуривается изобатой 5600 м.
Цепь Магеллановых гор простирается от западной оконечности поднятия Маркус-Уэйк в юго-восточном направлении. Эта провинция состоит из индивидуальных гор, не имеющих общего цоколя (рис.V.8).
В большинстве случаев в пределах указанных провинций наблюдаются плосковершинные горы - гайоты.
 |
| Рис. V.8. Батиметрическая схема района Магеллановых гор (по М.Мельникову, 2004). |
Гайоты - это подводные горы, вершинная поверхность которых располагается на глубинах 1300-1500 м, подножие оконтуривается изобатой 5000 м. В контурах этой изобаты основание гайота может иметь размеры, достигающие 120-150 км х 50-80 км. При этом форма вершинного плато в целом повторяет форму основания. Особенности строения этих необычных подводных гор можно рассмотреть на примере гайота Федорова (МЖ-35), входящего в рудную провинцию Магеллановых гор. Общая крутизна склонов на глубинах 1500-3000 м изменяется от 20 до 30°, глубже склоны выполаживаются до 5-10°.
В большинстве случаев гайоты состоят из базальтового основания и лежащей на нем осадочной пачки. Базальтовое основание - это огромное вулкано-тектоническое сооружение с абразированной вершиной, имеющее форму усеченного конуса. Вулканические постройки в своем развитии проходили стадию острова или атолла. Нижняя часть - пьедестал гайота, возвышающийся над днищем океанской котловины выше изобаты 5000 м до изобаты примерно 3000 м, сложен дифференцированными толеитами - оливиновыми, оливин-плагиоклазовыми базальтами нормальной щелочности, океанитами, анкарамитами и др. породами.
Выше пород первого комплекса залегают разнообразные субщелочные и щелочные базальты. Возраст первого комплекса оценивается как барремский, второго - верхнебарремский - аптский. Формирование абразионной поверхности происходило, по-видимому, в аптское время. Осадочная пачка, залегающая на этой поверхности, представлена переслаиванием разнообразных известняков, глин, туффитов и других образований вплоть до современных осадков (рис. V.9).
В нижней части осадочной пачки нередко фиксируются породы мелководных рифогенных фаций, в верхней - глубоководные, пелагические фации.
Нередко на вершинных поверхностях гайотов и склонах гайотов наблюдаются многочисленные конусовидные и купольные структуры, которые расцениваются как производные позднего вулканического комплекса, связанного с проявлением позднейшей тектоно-магматической активизации. Возраст этого комплекса может варьировать от сеномана до среднего миоцена. Возможно именно в это наиболее поздний этап тектоно-магматической активизации гайоты были разбиты многочисленными разломами различного масштаба и приобрели вследствие этого присущие им угловатые очертания.
 |
| Рис. V.9. Схематическая геологическая карта гайота Федорова (по М.Мельникову, 2002). |
Корки образуют обширные покровы на скальных и твердых породах на склонах подводных гор крутизной 12-20°. На более крутых склонах процесс образования корок развит слабо. Субстратом корок могут быть породы различного состава. Наиболее часто они образуются на выветрелых базальтах и известняках. Распространены корки преимущественно в батиметрическом интервале 1000-3500 м, облекая привершинные и верхние части склонов гайотов. На плоских вершинах местами отмечаются маломощные корки, конкреции, современные осадки, под которыми также возможны корки. В нижних частях склонов корки также становятся более тонкими, а у подножий гор нередко наблюдаются шлейфы, представленные конкрециями. Конкреции, сопутствующие коркам, резко отличаются по составу от конкреций котловин. На шлейфах некоторых гор известны конкреционные мостовые - плотно залегающие конкреции, сцементированные рудным материалом в монолитное образование толщиной в несколько сантиметров. Наряду с корками и конкрециями на гайотах встречаются так называемые корково-конкреционные образования. Они представляют собой отторженцы, имеющие нерудное ядро и рудную оболочку как на верхней, так и на нижней поверхностях. По существу это конкреции, размер ядра которых достаточно велик (нерудная часть занимает на срезе более 50% площади).
Таким образом, оруденение подводных гор имеет в общем концентрически-зональный характер; центр зональности - вершинная поверхность, покрытая рыхлыми плиоцен-четвертичными осадками и представляющая собой безрудную зону.
Каждое такое горное сооружение может рассматриваться как самостоятельное рудное поле.
Покровы кобальтоносных корок на гайотах характеризуются резкой изменчивостью. Морфологические особенности их распространения, мощность, содержание металлов и другие параметры зависят от комплекса горно-геологических условий их образования. В этот комплекс входят и фациальная обстановка, характер рельефа, глубина, крутизна склонов, их расчлененность и т.д. Все эти и другие особенности позволяют в пределах каждой структуры выделить отдельные залежи, рудные тела, которые различаются и условиями прогнозируемой эксплуатации и технологическими свойствами. На гайоте Федорова, в частности, выделено 7 рудных залежей, разнообразных по форме, интервалу глубин, размерам, технологическим показателям (рис. V.10).
Мощность корок варьирует от первых сантиметров до 15-20 см. Корки содержат до 20% марганца, около 15% железа, от 0,3 до 2,5% кобальта. По составу и содержанию металлов корки представляют не менее, возможно, даже более ценное потенциальное сырье, чем конкреции. По некоторым показателям, прежде всего по содержанию кобальта и некоторых других элементов (например, по содержанию платины) превосходят их.
Практически повсюду корки характеризуются слоистым строением. Наиболее детальная стратификация разработана М. Мельниковым и И. Пуляевой для корок Магеллановых гор и поднятия Маркус-Уэйк (рис. V.11).
 |
| Рис. V.10. Рудные залежи кобальтоносных корок на гайоте Федорова (по М.Мельникову и др., 2004). |
|
 |
| Рис. V.11. Разрез железомарганцевых корок Магеллановых гор и поднятия Маркус-Уэйк (по М.Мельникову и И.Пуляевой). |
|
В основании разреза нередко наблюдается так называемый <реликтовый> слой толщиной до 8 см, залегающий на выветрелом субстрате. Этот слой либо содержит его обломки, либо, в случае пористого основания, представленного фораминиферовыми или биогермными известняками, прорастает в субстрат, выполняя поры и замещая отдельные зерна породы. Реликтовый слой сложен рудным веществом смоляно-черного цвета с алмазным блеском и раковистым изломом, состоящим из вернадита, 5Å минерала, асболан-бузерита, кальцита, кварца. Реликтовый слой делится на два возрастных интервала: нижний относится к верхам позднего мела, верхний - к позднему палеоцену. Далее следует слой I-1 (толщиной 2-7 см) антрацитовидного облика, тонкослоистой текстуры; часто этот слой служит основанием разреза; возраст его датируется поздним палеоценом - ранним эоценом. Выше залегает слой I-2 (3-6 см), имеющий пятнисто-дендритовое строение с включениями карбонатно-фосфатного материала; возраст его - средний-поздний эоцен. Следующий слой II (2-5 см) миоценового возраста пористый с грубо-столбчатой текстурой сложен вернадитом, ферроксигитом с примесью глинистых минералов, цеолитов, гетита, кварца, полевых шпатов, следами апатита. Слой III (1-3 см) отличается массивной текстурой, нечеткой слоистостью. В его составе - вернадит, ферроксигит, бернессит, кварц, полевые шпаты. Слой датируется плиоцен-четвертичным возрастом.
Как видно, формирование корок началось намного раньше, чем охарактеризованных выше конкреций абиссальных котловин. По возрасту эти конкреции могут быть сопоставлены со слоем III - верхней частью слоя II корок. Возможно, нижним слоям корок соответствуют прослои конкреций в толще осадочного чехла.
|
