О САЙТЕ
Добро пожаловать!

Теперь вы можете поделиться своей работой!

Просто нажмите на значок
O2 Design Template

ФНГ / Геология / третья зона (зона формирования морских месторождений)

(автор - student, добавлено - 8-02-2014, 16:41)

К третьей зоне (зоне формирования морских месторождений) относятся эпиконтинентальные морские водоемы, в которых происходит отложение морских осадочных пород и полезных ископаемых осадоч­ного генезиса. Она располагается пбычно в краевых частях платформ и только в эпохи максимального развития трансгрессий перекрывает большую часть плит. Щиты, а иногда и крупные антеклизы, обычно находятся за ее пределами.

В этой зоне развиты преимущественно процессы аккумуляции; лишь в прибрежной полосе, в области пляжа, наблюдается частичный раз­мыв и переотложение минеральных веществ. Точно так же в мелковод­ной части шельфа можно наблюдать донный размыв, приводящий местами к переотложению ранее накопленных осадков. В пределах остальной части шельфа донные осадки постоянно перекрываются все более и более молодыми отложениями и окончательно захороняются при медленных опусканиях земной коры.

Здесь возникают морские рудные накопления и происходит форми­рование весьма широкого круга минеральных 'месторождений, почти всех тех же элементов, что и в предыдущей зоне. Однако генезис их существенно иной. Значение механически переотложенных месторожде­ний резко сокращается. Вместо этого увеличивается удельный вес ме­сторождений, образовавшихся за счет садки растворенных компонен­тов, поступающих в составе Поверхностного стока. Появляются накоп­ления, формирующиеся в результате выделения рудных элементов из морской воды. Месторождения фосфоритов, крупные накопления солей, а также паралические месторождения угля и залежи морских горючих сланцев с комплексом связанных с ними рудных элементов являются новыми и характерными для этой зоны.

Наиболее близко к берегу в области пляжа образуются морские россыпные месторождения, которые возникают как за счет разрушения материнских пород в зоне прибоя, так и при размыве и переотложении рыхлых пород, распространенных на берегу и включающих россы­пи других генетических типов — преимущественно аллювиальных. На­помним, что в прибрежной зоне морских водоемов формируются наи­более крупные россыпные месторождения. Весьма интересные представители их известны из краевых частей Индийской платформы. Сюда относятся морские монацито-цирконово-ильменитовые россыпи Трава'нкура на западном побережье Индоетанского полуострова. В прибрежной зоне, частью в области мангровых зарослей и болот, развитых на суше, частью в лагунах и в мелководных заливах проис ходит накопление растительного вещества, из которого происходит торф, (Преобразующийся в дальнейшем в бурый и каменный уголь.

Эти горючие ископаемые, связанные с побережьем и неглубокой частью морских водоемов, зачастую бывают обогащены некоторыми редкими и радиоактивными элементами, вносимыми в водоем в составе поверхностного стока. Органическое вещество торфа поглощает их, и в результате в нем постепенно сосредоточиваются заметные концентра­ции металла. В древние эпох,и подобным же образом в прибрежной полосе накапливаюсь угли, которые в ряде случаев отличаются повы­шенным содержанием редких элементов.

В прибрежной зоне, вероятно, может происходить накопление пере- отложенных бокситов, которые, как и многие бокситовые месторожде­ния второй зоны, образуются за счет аккумуляции глинозема, получен­ного при размыве остаточных (латеритных) рудных залежей в коре выветривания.

Начинаясь непосредственно у берега и далее в глубь бассейна, про­исходит отложение морских руд железа и марганца. На незначитель­ном расстоянии от берега отлагаются угли. Месторождения железа и марганца местами особенно отчетливо тяготеют к краевым частям во­доемов, причем многие из них обнаруживают определенную связь с источником рудного этемента, находящимся на соседней суше.

Марганцовые рудные илы иногда начинают отлагаться прямо у бе­рега. Для Никопольского 'марганцового месторождения В. И. Грязнов (1954) убедительно показал, что отложение нижних горизонтов руд­ного пласта происходило на чрезвычайно малых глубинах. В горных выработках также наблюдается прилегание марганцовой руды непо­средственно к скальным гранитным породам. В дальнейшем имела место трансгрессия, и верхние горизонты рудного пласта отлагались на глубинах порядка 20 м. Эта цифра свойственна области накопления окисных руд. Карбонатные фации марганцовых руд отлаялись, по- видимому, на несколько больших глубинах.

С прибрежной зоной эпиконтинентальных водоемов связываются и Мангышлакгкие марганцовые месторождения. Несколько дальше от берега располагаются Полуночное и другие месторождения, протяги­вающиеся полосой вдоль восточного склона Урала.

Железорудные отложения часто также начинают формироваться близ берега. Здесь происходит отложение обломочных руд, содержащих частицы терригенного материала; гравия, гальку или щебень, включен­ных в рудную массу. Такие образования могут накапливаться только в зоне мелководья. Оолитовые железные руды тидрогетит-лептохлори- тово-сидеритового состава также отлагаются на малых глубинах. Об этом свидетельствует прежде всего большое количество следов размыва, которые обычно наблюдаются в толще пласта морских железных руд этого класса.

третья зона (зона формирования морских месторождений)

 Фиг. 17. Палеогеографическая карта времени формирования рудоносной колпашевекой свиты, по М. П. Нагорскому

I — выступы и валы палеозойского фундамента; I Томский. II— Комсесскнй III — Сымский; 2- область развития континентальных рыхлых отложений, 3— общая площадь, захваченная рудообразованием. 4 — глубоководные морские осадки; 5 — прнбрежно-морские дельтовые отложения рудоносной свнты; 6 — предпола гаемое направление течения главнейших рек

 Железные руды, начинаясь у берега, прослеживают­ся иногда на десятки и даже сотни километров в глубь бассейна. В ка­честве примера можно привести железорудную формацию Колпашов- ского бассейна, связанного с верхнемеловыми отложениями Урало- Сибирской эпигерцинской платформы. На палеогеографической рекон­струкции (фиг. 17), позаимствованной у М. П. Нагорского (1958). от­четливо выделяются верхнемеловые морские отложения и обширная область суши, расположенная к востоку от них. Здесь в эпоху рудооб- разовання ппотекил процесс каолинового выветривания и при разру­шении материнских пород освобождались большие массы железа. Пос­леднее поступало в поверхностные воды, переносилось реками в мор­ской водоем и послужило источником металла, накапливавшегося в залежах Колпашовского бассейна.

Месторождения фосфоритов на платформах связываются исключи­тельно только с третьей зоной. Они известны из различных частей ее, начиная от прибрежной области, где накапливаются перемытые фос­фориты, кончая более глубоководной зоной, располагающейся вдали от континента в открытом море.

Согласно теории А. В. Казакова (1939), фосфатообразование при­урочивается к определенной фациальной области, располагающейся на глубинах не более 300 м. Последние экспериментальные работы, проведенные А. И. Смирновым и другими (1958) в Г и ГХСе, показали, что морская вода повсеместно близка к насыщению фосфатом каль­ция. Следовательно, выделение этого соединения в осадок, сопровож­дающееся образованием фосфоритов, может иметь место близко от берега водоема.

По расстоянию от берега фосфориты распределяются следующим образом: в непосредственной близости от него фосфоритовые галеч­ники, далее фосфоритовый песок, в более глубоководных зонах желва- ковые, а затем и пластовые фосфориты. Последние формируются в краевых прогибах и геосинклинальных областях. Два первых типа на крыльях антиклинальных платформенных структур, а иногда в обла­сти их сводов.

Особое место среди рудных отложений описываемой зоны занима­ют концентрации малых, редких и рассеянных элементов. Они связаны здесь с такими активными компонентами, как гидроокисные и окисные минералы железа и марганца, фосфориты, а также органическое веще­ство углей. Кроме того, они связываются с горючими сланцами. По­следние, в зависимости от типа отложений, накапливаются на разном расстоянии от берега. Мелководные сланцы формируются преимуще­ственно в заливах близ устьев рек, приносящих биогенные элементы с суши (верхнеюрские сланцы Поволжья). В своей локализации эти обра­зования приурочиваются к склонам положительных структур плат­форм, преимущественно к склонам антеклиз и валов и периферической части щитов. В других структурно-тектонических условиях, значыель- но далее от берега, отлагаются глубоководные сланцы, среди которых: можно выделить два типа: а) сланцы, отлагающиеся в водоемах с нор­мальным газовым режимом, и б) сланцы, отлагающиеся в условиях водоемов с сероводородным заражением. Примером первых из них являются доманиковые сланцы верхнего девона, приуроченные к обшир­ной, наиболее глубоко прогнутой части платформы, к Восточно-Рус­ской впадине с примыкающими к ней с востока частям Предураль- ского краевого прогиба и Уральской геосинклинали. Формирование этой сланцевой толщи происходило на значительном расстоянии от берега в условиях обширного морского бассейна.

Сланцы, образующиеся в водоемах с сероводородным заражением водной массы, накапливались в специфических условиях, преимуще­ственно на территории геосинклинальных областей. Иногда они отла­гались на платформах, в пределах краевых прогибов и других струк­турных элементов, прилежащих к геосинклиналям. Характерной особен­ностью их является отсутствие бентонной фауны при наличии большого количества остатков планктонных и нектонных форм. Слан­цы приурочиваются обычно к глубоким частям водоемов, удаленным от берега, поскольку в области мелководья сероводородное заражение отсутствует.

Примером отложений этого типа могут служить глинистые поро­ды майкопской свиты, широко развитые в периферической зоне Крымско-Кавказской геосинклинали и в Предкавказском краевом про­гибе. Они заходят также и на южную окраину Русской платформы и ослеживаются здесь на север, вплоть до Ергеней. Глины майкопской свиты весьма богаты органическим веществом. Некоторые разно­ся их приобретают характер горючих сланцев. Эти породы отличают­ся содержанием значительного количества различных редких и рассеяных элементов. Часть из них связывается с органическим веществом, другие — со специфическими минеральными накоплениями, подчиненые толще глин.

Майкопские глины накапливались в пределах огромной области, большая часть которой далеко отстояла от берегов. Однако те породы, г.оторые содержат повышенные количества различных рудных элемен- в, заметно тяготеют к берегу или располагаются на приподнятых участках в пределах водоема.

Галогенные образования встречаются почти исключительно среди отложений третьей зоны. Лишь изредка они приурочиваются ко вто­рой, где бывают распространены среди отложений соляных озер, свя­зывающихся с засушливыми областями. Отложение солей происходит е условиях сухого и жаркого климата. Оно может протекать в лагунах, ьаходящих глубоко в область материка, как это, например, наблю­дается в заливе Кара-Богаз-Гол. С другой стороны, наиболее крупные залежи солей формируются в морских водоемах типа солеродных бассейнов.

Последние приурочиваются к наиболее глубоко прогнутым частям латформ: к краемым прогибам и крупным синеклизам. Отложение солей происходит за счет выпадения их из водной массы бассейна, при­чем доля минеральных веществ, поступающих непосредственно с бере­га, обычно очень невелика, т. е. здесь суша не играет никакой роли к^к источник полезного компонента. Упомянутые месторождения треть­ей зоны закономерно располагаются относительно месторождений вто­рой. Так, например, месторождения солей в пермских отложениях При- уралья связываются с третьей зоной, в то время как медистые песча­ники приуроченные преимущественно ко второй.

Рудные компоненты приносятся в эту зону в значительной части суши. Они происходят в основном в результате разрушения материн­ских пород, развитых в пределах поднятых частей платформ, которые чтносятся к нулевой и первой зонам. Известное значение имеет мате­риал, образующийся за счет переотложення континентальных осадоч- 11 к толщ второй зоны.

Наряду с этим здесь появляется и начинает играть важную роль зый источник рудных компонентов. Мы имеем в виду водную массу морского бассейна, из которой за счет сорбции, прямой садки и других процессов выделяется целый ряд рудных минералов, образующих на­копления в составе донных отложеннй.

В третьей зоне отложение происходит обычно в условиях слабощелочной среды из водной массы, богатой электролитами, что приводит . быстрой коагуляции коллоидов, приносимых в водоем. Водная масса как правило, богата кислородом, вследствие чего рудообразование ротекает в ясно выраженной окислительной обстановке. Среди совре­менных водоемов известны такие, в которых вода заражена сероводо­родом и где господствуют восстановительные условия, однако достовер­но неизвестны ископаемые рудные накопления, связанные с такими водоемами.

В качестве активных компонентов в пределах третьей зоны сохра­няют свою роль окисные и гидроокисные соединения железа, алюминия и марганца. Накопления органического вещества представлены в треть­ей зоне более многообразными формами, чем в пределах второй. Наря­ду с углями известны его концентрации в составе горючих сланцев, а также нефти и многочисленных родственных ей продуктов (битумы, асфальтиты и др.). Вследствие этого возрастает роль органического вещества в качестве активного компонента. Появляется также новьш активный компонент в форме фосфатного вещества, которое играет весьма существенную роль в образовании первичных накоплений урана, а также некоторых редких и рассеянных элементов. Можно сказать, что в отложениях описываемой зоны проявляются все известные актив­ные компоненты.

Рудные месторождения третьей зоны располагаются преимуще ственно в пределах отрицательных структурных элементов платфор­мы. Однако известны случаи, когда в эпохи крупных опусканий мор­ские рудоносные образования располагаются в комплексе пород, ложащихся трансгрессивно нэ щиты. Подобное положение морских оса’ дочных месторождений третьей зоны наблюдается на Украинском кри­сталлическом щите, где к их числу относится, например, известное Никопольское марганцовое месторождение.

Приведенный материал показывает, что энзогенные месторождения платформ приурочиваются к конкретным зонам и занимают внутри них вполне определенное положение.

Схема зональности осадочного рудообразования, намеченная выше, носит несколько отвлеченный характер. В качестве конкретного при­мера можно сослаться на пример современной Индийской платформы (см. фиг. 16). Вся южная часть ее, расположенная к югу от Индо- Гангской впадины, включающая Деканское плоскогорье и сопредель­ные области, представляет преимущественно зону формирования оста­точных отложений. Большая часть этой территории покрыта современ­ными тропическими и субтропическими красноземами и черными поч­вами. Местами наблюдаются латериты, которые в большинстве случаев образовались в предшествующие геологические эпохи, возможно, в 'плиоцене. Соверменкое 'Континентальное осадкообразование проявляется весьма слабо и ограничено весьма немногочисленными сухими впа­динами и озерными котловинами.

В пределах описываемой территории, местами, по-видимому, проис­ходит формирование современных латеритных образований. Этот про­цесс идет в Западных Гагах и в нижнем течении Ганга, близ места впадения в него Брамапутры. Западные Гаты представляют собой не­высокую горную цепь, протягивающуюся в прибрежной части на юго- западе. Индостанского полуострова. Высота их в среднем порядка 1000—2500 м. Положение в прибрежной области обусловливает значи­тельное количество (более 2000 мм в год) атмосферных осадков. В то же время в течение года здесь наблюдается чередование резко выра­женных сухих и влажных периодов. Все это в сочетании с жарким кли­матом создает благоприятные условия для образования латеритов.

Подобные же условия, но с еще большим среднегодовым количе­ством осадков имеют место в нижнем течении рек Ганга и Брамапут­ры, где также, по-видимому, происходит формирование современных остаточных латеритных образований.

Континентальные седиментационные отложения второй зоны накап­ливаются в огромных массах в пределах Индо-Гангской впадины, где их мощности достигают весьма значительной величины. Верхняя часть комплекса пород, распространенных в этой области, образовалась в течение четвертичного периода. Континентальная седиментация про­должается и в настоящее время. Этот процесс протекает и в речных долинах и цругих пониженных участках на Деканском плоскогорье.

На юго-западе Индийской платформы первая зона на огромном протяжении ограничивается берегом океана. Отложения второй зоны

десь практически выпадают, и в прибрежной полосе на узком шельфе исходит образование полезных ископаемых, характерных непосреднно для третьей зоны. Это уже упоминавшиеся выше морские рос- пныр месторождения района Траванкура. Другие осадочные полез­ные ископаемые здесь не формируются. Отложение их невозможности шельфа, открытого для разрушающей деятельности морских волн. На восточном побережье в мангровых зарослях идет накоп- иние органического вещества с образованием специфических пород, органикой.

Ширина намеченных зон, их конфигурация и даже последовательность подвержены значительным изменениям. Далеко не всегда выделяются все три зоны седиментации и рудообразования Зачастую некоторые из них отсутствуют. Как уже упоминалось, это наблюдается в югозападной части Индийской платформы.

Экзогенные рудные процессы весьма слабо проявляются в совре­менна эпоху. Даже в пределах Индийской платформы и других ропичеоких областей, имеются лишь единичные месторождения, отно­сящиеся к различным зонам седиментации и рудообразования. Однако во время рудных эпох геологического прошлого зональность хорошо проявлялась на крупных платформах. Она устанавливается при соче­тании благоприятного геотектонического режима и оптимальных климатических условий, чаще всего на фоне относительно стабильного стояния платформы или медленного погружения ее в условиях влажного тропического климата, характерного хотя бы для части региона.

Но и в случае сухого климата сохраняются основные элементы описываемой зональности; приподнятые гористые участки даже среди пу­стынных областей отличаются значительным количеством осадков (Тянь-Шань, Джунгарский Алатау). Здесь идет интенсивное разрушение пород и вынос материала в пределы соседних территорий. Вторая и третья зоны полностью сохраняют свое значение, в то время как се­диментация и рудообразование в них приобретают специфические особенности. Здесь идет накопление различных солей, а из рудных месторождений формируются медистые песчаники и близкие к ним по генезису месторождения. Происходит также отложение горючих ископаемых — торфов и сапропелитов, часто обогащенных рудными этементами. Может осуществляться формирование асинхронных место­рождений железа, алюминия и других металлов.

Вопрос о закономерном распределении отдельных элементов в оса- точных морских толщах впервые был поставлен А. Е. Ферсманом. Позд­нее его рассматривал Л. В. Пустовалов (1940). Этот вопрос неодно­кратно рассматривался Н. М. Страховым, вначале применительно к железным рудам (1947), а затем во многих других работах и наиболее подробно с привлечением обширного материала в статье 1960 года.

Закономерности распределения минеральных накоплений рассматри вались Б. П. Кротовым (1953), В. И. Поповым (1949а, б, 1950) и други­ми авторами. Предложенные схемы составлены в основном применитель­но к морским осадочным образованиям третьей и относительно редко распространяются на континентальные образования второй зоны. Н. М. Страхов критически рассмотрел схемы, предложенные Л. В. Пус- оваловым и Б. П. Кротовым, и указал на ряд недостатков этих пост­роений (Страхов, 1951, 1955).

Закономерности, установленные упомянутыми авторами, несомнен­но, должны быть использованы при определении положения месторож­дений внутри третьей и частью второй зон. Автор во многом использо­вал их при написании настоящего раздела.

 

 


Ключевые слова -


ФНГ ФИМ ФЭА ФЭУ Яндекс.Метрика
Copyright 2021. Для правильного отображения сайта рекомендуем обновить Ваш браузер до последней версии!