Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Литология | Книги
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

Строение дна Мирового океана и окраинных морей России (учебное пособие)

Мазарович А.О.
Москва ГЕОС 2005
содержание

Глава 9. Полезные ископаемые Мирового океана.

Акватории Мирового океана содержат месторождения полезных ископаемых, которые установлены в активных и пассивных переходных зонах и на ложе Мирового океана.

Полезные ископаемые активных и пассивных переходных зон

На шельфах открыты россыпные месторождения металлических и неметаллических полезных ископаемых, месторождения углеводородного сырья, газогидраты, а также строительные материалы.

Россыпные месторождения металлических и неметаллических полезных ископаемых. Формирование россыпей связано с переносом обломочного материала, который образуется при эрозии соответствующих рудоносных комплексов на континентах. В зависимости от их состава могут образовываться россыпи различной рудной специализации.

На мелководьях Таиланда и Индонезии давно добывают касситериты (оловяная руда), которые накопились в результате эрозии континентальных гранитов (http://gazeta.priroda.ru/php?act=view&g=8&r=2523). Золотоносные пески, захороненные среди речных наносов, добываются на малых глубинах около Аляски, Новой Зеландии и Филиппинских островов. На шельфах России выделяется, по мнению Н.Г. Патык-Кары, ряд россыпных провинций. Беломоро-Баренцевоморская имеет титан-циркониевую специализацию. В восточной части Карского моря - западной части моря Лаптевых установлены россыпи золота. В восточной части Арктического шельфа России обнаружены россыпи золота и олова. На Дальнем Востоке есть россыпи и россыпепроявления золота, титаномагнетита, янтаря и некоторых других полезных ископаемых. В Балтийской провинции давно известны россыпи янтаря, а в Азово-Черноморском регионе титано-циркониевые россыпи, связанные с эрозией Ставропольского свода.

Промышленная добыча алмазов, принесённых в Атлантический океан течением Палео-Оранжевой реки, осуществляется на шельфе около Намибии (запад Южной Африки). В ноябре 2004 г. на севере ЮАР был найден уникальный алмаз весом 614,04 карата и еще несколько крупных драгоценных камней весом от 60 до 80 каратов. Они были обнаружены водолазами компании "Алекскор" в районе города Александер-Бей. До этого самый крупный алмаз был добыт компанией в 1944 г. Он весил 211,5 карата (http://www.priroda-online.ru/news/?act=more&id=6175). Можно предполагать, что алмазоносные россыпи могут быть и на шельфе моря Лаптевых, в которое впадает ряд крупных рек дренирующих алмазоносные провинции Сибирской платформы.

Сейчас в акваториях России активнее всего ведется добыча строительных материалов (песок, гравий), залегающих на мелководьях Балтийского и Черного морей.

Месторождения углеводородного сырья на шельфах. Месторождения газа, газоконденсата и нефти известны в Карибском, Норвежском и Северном морях, во многих акваториях Индонезии, в Анголе и Габоне, в Мексиканском заливе. В Арктике, в пределах экономической зоны России семь газовых и газоконденсатных месторождений открыты в Баренцевом и Карском морях (Штокмановское, Ледовое, Лудловское, Мурманское, Северо-Кильдинское, Русановское, Ленинградское). Нефтяные месторождения обнаружены в Печорском море (Приразломное, Варандей-море и др.). Высоки перспективы и в восточном секторе Арктики. В частности, на шельфе Северной Аляски открыто несколько нефтяных месторождений в районе вала Барроу, включая крупнейшее месторождение Северной Америки - Прадо-Бей (Prudho Bay). Бурение скважин в акватории Чукотского моря выполненное американцами недалеко от границы с Россией показало высокую перспективность этой территории на углеводородное сырье. По-прежнему, высоки шансы открытия морских месторождений нефти и газа на севере Каспийского моря. Доказательством тому может быть недавнее открытие месторождения - гиганта Кашаган в казахском секторе.

Газогидраты. Нарастание энергетических проблем вынуждает многие страны уделять внимание поискам нетрадиционных источников сырья. Одним из таких объектов стали газовые гидраты. Они представляют собой (рис. 9.1) скопления газа (чаще метана) в связанном с водой состоянии на молекулярном уровне. В процессе формирования этих соединений при низких температурах и в условиях повышенного давления молекулы метана преобразуются в кристаллы гидратов с образованием твердого вещества, по консистенции похожего на рыхлый лед. В результате молекулярного уплотнения один кубометр природного метан-гидрата в твердом состоянии содержит около 164 м3 метана в газовой фазе и 0,87 м3 воды (http://www.netpilot.ca/geocryology/num3/Gashydro.html). Газогидраты установлены во всех океанах, а также в окраинных морях и, даже, в озере Байкал (рис. 9.2).
рис.9.1. Газогидрат, по: www.rice.edu/energy/publications/ docs/ рис.9.2. Известные в настоящий момент районы расположения газогидратов, по: http://emd.aapg.org/technical_areas/gas_hydrates/figures_tables.cfm

Полезные ископаемые и рудопроявления ложа Мирового океана

Перечень известных полезных ископаемых ложа Мирового океана существенно беднее, чем для переходных зон. Возможно это, и скорее всего, связано с меньшей изученностью процессов рудообразования в глубоководных частях. К ним нужно отнести железо-марганцевые корки и конкреции, кобальтоносные корки, металлоносные осадки, а также продукты деятельности подводных гидротермальных систем.

Железо-марганцевые корки, налеты и конкреции широко развиты во всех океанах, но промышленное значение пока они имеют только в Тихом океане. В его восточной части (районы разломов Кларион, Клиппертон), на глубинах порядка 5000 - 6000 м, дно <усеяно> железо-марганцевыми конкрециями (рис. 9.3) с диаметром до 20-30 см и содержанием меди до 2,5%. Содержание марганца в сходных образованиях Атлантического океана часто превышает 13%. Мощность корок может изменяться от милимметров (рис. 9.4) до многих сантиметров (рис. 9.5).
рис.9.3. Железо-марганцевая конкреция Фото - Соколова С.Ю. . рис.9.4. Железо-марганцевая корка (мощность - до миллиметров) на коралле из Атлантического океана. Коллекция автора Фото - Мазаровича А.О. рис.9.5. Железо-марганцевая корка (мощность - до многих сантиметров) из Тихого океана Фото - Соколова С.Ю.

Особую разновидность аутигенных железомарганцевых образований представляют корки, обогащенные кобальтом, мощность которых достигает 40 см (рис. 9.6). Они исследованы на многих гайотах и подводных горах в западной части Тихого океана (Магеллановы горы). При содержании марганца от 20 до 30% они обогащены кобальтом, никелем и медью (суммарно до 3%). Их обнаруживали на глубинах от 800 до 2400 м (http://www.websters-online-dictionary.org/definition/english/co/cobalt-rich+crust.html).

Металлоносные рассолы и осадки. Во второй половине 60-х гг. XX в. были опубликованы работы о существовании в рифтовой зоне Красного моря трех впадин (Атлантис II, Дискавери и Чейн), которые были заполнены горячими металлоносными рассолами, происхождение которых предположительно связывали с гидротермальной деятельностью. В дальнейшем было установлено, что таких впадин имеется около 20 (рис. 9.7). Металлоносные осадки представляют собой, по данным Г.Ю. Бутузовой, глубоководные илы с биогенной, вулканогенной и аутигенными составляющими, которые содержат рудное вещество (железо, марганец, медь, цинк, никель и др.). Наибольшую площадь они занимают в Тихом океане. Их возникновение связывают с рассеиванием вещества гидротермальных систем придонными течениями.
рис.9.6. Кобальтоносная марганцевая корка. НИС <Геленджик>. 2001 г. Фото - Торохова М.П. ВНИИОкеангеология . рис.9.7. Расположение впадин рифтовой зоны Красного моря, в которых были обнаружены металлоносные осадки. 1-2 - впадины: 1 - с рассолами, 2 - без рассолов, по: (Гурвич, 1998)

Гидротермальные системы и сульфидоносность. В 1979 г. во время погружения на пилотируемом подводном аппарате "Элвин" (США), в восточной части Тихого океана (район Галапагосских островов) были обнаружены первые гидротермальные источники, у устьев которых формируются массивные полиметаллические сульфидные залежи. В настоящий момент в Мировом океане изучено с разной степенью детальности свыше 100 активных и реликтовых гидротермальных полей. Они не могут рассматриваться сейчас как объекты, готовые для разрабатки, однако эти природные лаборатории трудно переоценить для решения фундаментальных проблем происхождения гидротермальных месторождений.

Гидротермальные поля представляют собой области разгрузки высоко - и низкотемпературных рудоносных растворов. Формирование гидротермальных рудоносных флюидов связано, прежде всего, с проникновением океанской воды по системе открытых трещин (гьяров) в породы коры и верхов мантии, имеющие высокую температуру. Здесь она нагревается до близкритических температур (более 400oС). После этого вода, обогащенная рудными элементами (железо, цинк, медь, серебро, золото и некоторые другие), поднимается ко дну моря. Здесь происходит контакт с холодными придонными водами, в результате которого происходит осаждение рудных компонентов. При температуре рудоносных флюидов порядка 370oС формируются так называемые "черные курильщики" (от англ. black smoker). При более низких температурах (200 - 300oС) формируются "белые курильщики" (от англ. white smoker). Названия происходят от внешнего сходства области осаждения рудных компонентов с черным или белым дымом соответственно.

Большинство гидротермальных рудопроявлений расположено в неовулканических зонах рифтов (ТАГ, Снейк Пит и Брокен Спур в Атлантическом океане). Однако известны ситуации, когда активные гидротермальные поля (например, поле "Логачев" на 14o45' с.ш. в Атлантическом океане) располагаются на краю рифтовой долины, сложенного серпентинизированными ультраосновными породами.

Морфология гидротермальных построек может существенно меняться. По данным Ю.А Богданова, активная высокотемпературная постройка гидротермального поля ТАГ представляет собой усеченный конус диаметром 200 м и высотой 30 м, над которым возвышается конусообразная вершина с диаметром у подножья порядка 30 - 50 м и высотой до 10 - 15 м (рис. 9.8). В верхней части постройки расположены "черные курильщики". С ними связаны преимущественно сульфидные отложения медной специализации со значительной примесью ангидрита. Основными рудными минералами являются халькопирит и пирит. Недалеко от зоны высокотемпературных "черных курильщиков" развита зона "белых курильщиков" или зона кремлей, получившая название по форме построек 1 - 2 м высотой, напоминающих купола русских церквей. Массивные сульфидные образования, слагающие постройки, представлены сфалеритом с примесью пирита, марказита и халькопирита.

Существенно иное строение имеет одна из активных высокотемпературных построек гидротермального поля Брокен Спур (рис. 9.8). Она имеет высоту 35 - 40 м. Диаметр у основания составляет около 20 м, у вершины - 5 м. На почти вертикальных склонах постройки обнаружено несколько карнизов на одном из которых находится "черный курильщик". Все сооружение слагается выветрелыми сульфидными обломками разрушенных гидротермальных труб и массивных сульфидов.

Гидротермальные поля в Атлантическом океане тяготеют к областям рифтовых зон, для которых характерна пониженная сейсмичность.
рис.9.8. Поперечный разрез через активную высокотемпературную гидротермальную постройку поля ТАГ в Атлантическом океане, по: (Богданов, 1997). рис.9.9. Строение гидротермальной постройки ВХ16 в Атлантическом океане, по: (Богданов, 1997).

Контрольные вопросы:
1. Полезные ископаемые Мирового океана
2. Полезные ископаемые шельфов Мирового океана
3. Полезные ископаемые ложа Мирового океана
4. Россыпные месторождения металлических и неметаллических полезных ископаемых - происхождение, районы развития, полезные компоненты
5. Месторождения углеводородного сырья в акваториях - основные районы развития
6. Газогидраты - определение, происхождение, районы развития, полезные компоненты
7. Гидротермальная активность центров спрединга - история открытия, принципы формирования, полезные компоненты
8. Черные и белые курильщики - районы развития, тектоническая приуроченность, глубины расположения, виды и размеры построек, температуры, полезные компоненты
9. Железомарганцевые корки и конкреции, кобальтоносные корки - принципы образования, районы развития, полезные компоненты


<< пред. след. >>


Проект осуществляется при поддержке:
Геологического факультета МГУ,
РФФИ
   
TopList Rambler's Top100