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. 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.
Похожие статьи:
|
|