научная статья по теме МЕЗОЗОЙСКО-КАЙНОЗОЙСКИЙ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫЙ РУДОГЕНЕЗ МИРОВОГО ОКЕАНА Математика

Текст научной статьи на тему «МЕЗОЗОЙСКО-КАЙНОЗОЙСКИЙ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫЙ РУДОГЕНЕЗ МИРОВОГО ОКЕАНА»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2013, том 451, № 6, с. 660-662

= ГЕОЛОГИЯ

УДК 553.048(26)

МЕЗОЗОЙСКО-КАЙНОЗОЙСКИЙ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫЙ РУДОГЕНЕЗ МИРОВОГО ОКЕАНА

© 2013 г. В. В. Авдонин, член-корреспондент РАН Н. И. Ерёмин, М. Е. Мельников, Н. Е. Сергеева

Поступило 06.03.2013 г.

DOI: 10.7868/S0869565213250154

Процессы эндогенного и экзогенного рудооб-разования, приводящие к накоплению крупных и грандиозных масс рудного вещества, в истории земной коры проявлены крайне неравномерно. Эта неравномерность обусловлена общей направленностью и цикличностью тектонического развития планеты и связана, в частности, с неравномерностью процессов магматизма [4]. Основные эпохи накопления железных и марганцевых руд осадочного генезиса в истории Земли практически совпадают. При этом выделяется два основных максимума: один, наиболее крупный, приходится на ранний протерозой, другой, меньший, охватывает интервал от мела до четвертичного периода.

В глобальной эволюции рудообразующих процессов мезозойско-кайнозойский железомарган-цевый рудогенез занимает особое место.

Начало мезозойско-кайнозойской марганце-ворудной эпохи связывается с началом распада в конце средней юры суперконтинента Пангеи и формированием современной структуры Мирового океана. Это особый этап развития Земли, в течение которого образовался новый океанический тип коры, установился новый режим осадкона-копления, а вследствие интенсивного развития базальтового магматизма началось грандиозное накопление железомарганцевых руд, продолжающееся до настоящего времени [3].

Оксидные руды океанского дна образуют единый мегапояс субширотного простирания, ограниченный параллелями 35° с.ш., 47° ю.ш.

В пределах этого глобального пояса выделяются две самостоятельные геологические формации: железомарганцевых конкреций абиссальных котловин (ЖМК) и кобальтоносных железомар-ганцевых корок подводных поднятий (КМК).

Московский государственный университет

им. М.В. Ломоносова

НПО "Южморгеология", Геленджик

ЖМК, представляющие собой эллипсоидальные, дискоидальные, иногда сфероидальные образования диаметром от долей до десятков сантиметров, имеющие концентрическо-полосчатое строение, развиты на обширных площадях глубоководных (4000—5000 м) котловин Мирового океана. Они залегают на поверхности дна, обычно наполовину и более погружены в рыхлый осадок. Плотность залегания от 1 до 50—70 кг/м2.

КМК образуют обширные покровы на коренных породах плосковершинных подводных гор — гайотов. Корки облекают привершинные склоны гайотов крутизной 12°—20° и распространены преимущественно на глубинах 1000—3500 м. Мощности слоистых корковых руд от первых до 15—20 см, при этом концентрации достигают 150—180 кг/м2 сухой массы.

Суммарный ресурсный потенциал обеих формаций превышает 100 млрд т сухой рудной массы [3]. Оксидные руды океана являются сырьем комплексного типа: помимо основных — Мп, N1, Со, Си — попутно могут извлекаться благородные металлы, некоторые редкие, рассеянные, редкоземельные элементы.

Авторы изучили КМК гайотов Магеллановых гор и ЖМК провинции Кларион—Клиппертон.

Проведенные детальные исследования с использованием растрового электронного микроскопа Те8еап-Уе§а/хши показали, что ведущим текстурным элементом оксидных руд являются столбчатые образования, которые представляют собой своеобразные накопительные структуры, возникшие в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Конкреции и корки состоят практически из одинаковых текстурных элементов, типоморфные особенности которых служат доказательством строматолитовой природы оксидных руд (рис. 1). На основе полученных данных и с учетом материалов других исследователей [6, 7], кобальтоносные корки и глубоководные конкреции отнесены к особому типу железомарганцевых строматолитов [1]. В отличие от широко распро-

МЕЗОЗОЙСКО-КАЙНОЗОЙСКИЙ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫЙ

661

Рис. 1. Столбчатые строматолиты железомарганцевых корок. (а) — слоисто-столбчатая текстура; (б) — ветвистая текстура.

Рис. 2. Реликты бактерий — строителей железомарганцевых руд. (а) — бактериальный мат, состоящий из ритмично чередующихся слойков в строматолитовом столбце; (б) — бактериальные маты, слагающие столбцы строматолитового типа, перемычки между ними — реликты бактериальных пленок; в пленках — чередование двух типов слойков; стрелками показаны железистые (более темные с округлыми порами — следами кокков) и марганцовистые (более светлые) слойки.

страненных обычных строматолитов — продуктов жизнедеятельности мелководных фотосинтези-рующих цианобактерий — железомарганцевые разновидности представляют собой особый тип, приспособленный к глубинным условиям, отсутствию солнечной энергии, резкому уменьшению осадконакопления, поступлению в океанскую воду огромных масс эндогенного поствулканического материала.

Слоистый разрез корок — своеобразная летопись мезозойско-кайнозойского железомарган-цевого рудогенеза. Она охватывает временной интервал от кампан-маастрихта до настоящего времени [5]. В разрезе корок Магеллановых гор выделено четыре макрослоя: позднепалеоцено-вый — раннеэоценовый (1-1), средне-позднеэоце-новый (1-2), миоценовый (II) и плиоцен—четвер-

тичный (III). Изредка основной разрез подстилают фрагменты ранее существовавших (реликтовых) слоев с двумя возрастными диапазонами — кампан-маастрихтским и позднепалеоценовым (?). Для каждого слоя установлены типичные ассоциации микротекстурных элементов. Эволюция микротекстурных форм в разрезе корок, вероятно, является следствием изменчивости организмов-строителей строматолитов, совпадающей с длительными перерывами в рудоотложении.

Наиболее активное накопление железомарганцевых руд в форме ЖМК началось в среднем миоцене после глобального олигоценового кризиса биоты [2] и достигло максимального развития в плиоцен—голоцене [1]. Следует подчеркнуть, что в течение олигоценового перерыва рудное вещество не накапливалось в корках.

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 451 № 6 2013

662

АВДОНИН и др.

Установлено, что конкреции в процессе роста активно взаимодействуют с окружающим осадком, периодически захватывая в рудную оболочку порции осадочного материала.

Проведенные авторами исследования позволили выявить в столбчатых образованиях КМК и ЖМК фрагменты бактериальных микрофосси-лий [1]. Столбчатые образования являются реликтами (остатками) бактериальных матов. Бактериальные пленки, слагающие маты, замещены оксигидроксидами железа и марганца. Они состоят из двух слоев: один представлен материалом с преобладанием марганца, другой содержит многочисленные округлые поры (следы бактериальных кокков) и имеет преимущественно железистый состав (рис. 2).

Таким образом, проведенные исследования позволили придти к выводу, что оксидные руды представляют собой принципиально новый вид строматолитов, возникший в связи с крупнейшей структурной перестройкой Мирового океана, начавшейся около 170 млн лет назад и выразившейся, в частности, грандиозной вспышкой базальто-

вого магматизма и развитием железомарганцево-го рудогенеза. Железомарганцевые строматолиты явились главным воплощением этого процесса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авдонин В.В., Мельников М.Е., Сергеева Н.Е. // Изв. вузов. Геология и разведка. 2012. № 4. С. 20—26.

2. Бараш М.С. Материалы LIV сессии палеонтологического общества. СПб., 2008. С. 13—15.

3. Геодинамика и рудогенез Мирового океана. СПб., ВНИИОкеангеология, 1999. 209 с.

4. Еремин Н.И., Дергачев А.Л., Позднякова Н.В., Сергеева Нат.Е. // Геология руд. месторождений. 2002. Т. 44. № 4. С. 259-275.

5. Мельников М.Е., Плетнев С.П. // Литология и полез. ископаемые. 2013. № 1. С. 3-16.

6. Bian Lizeng, Lin Chengyi, Zhang Fusheng, DuDean, Chen Jianlin, Shen Huadi // Acta geol. sin. 1996. V. 70. № 3. P. 287-294.

7. Hu Wenxuan, Zhou Huayang, Gu Lianxing, Zhang Wen-lan, Lu Xiancai, Fu Qi, Pan Jianming, Zhang Haisheng // Sci. China. Ser. D. 2000. V. 43. № 2. S. 187-193.

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 451 № 6 2013

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Математика»