Марганцевое оруденение в палеоокеанических комплексах

C Д.П. Савельев (Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский,
savelyev@kscnet.ru). Марганцевое оруденение в палеоокеанических комплексах
Восточной Камчатки: сравнение с современными океанами. Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии N2, cc. 309-312,Москва, 16–20 ноября 2009 г http://rogov.zwz.ru/Marine%20geology%202009_t_2.pdf

В современных океанах сосредоточены громадные запасы марганца и сопутствующих металлов – кобальта, никеля, меди, платиноидов. Они представлены двумя разновидностями рудных скоплений – железомарганцевыми конкрециями и кобальт-марганцевыми корками. В связи с этим существует проблема поиска таких объектов в складчатых областях, включающих палеоокеанические образования, и сопоставления этих объектов с современными океаническими аналогами.

В аккреционной структуре Восточной Камчатки можно выделить комплексы, отдельные части которых являются фрагментами палеоокеанической коры: смагинский комплекс альб-сеноманского возраста, моховской комплекс кампанского возраста, доэоценовый ганальский комплекс и нижняя часть ветловского палеоцен-эоценового комплекса [1, 2].

Все эти комплексы наряду с титанистыми базальтами и кремнистыми породами включают отложения, обогащенные окислами марганца.

Смагинский комплекс альб-сеноманского возраста развит в южной части п-ова Камчатский Мыс. В геологическом строении района принимают участие карбонатно-кремнисто-вулканогенные отложения, а также гипербазиты и габбро, образующие несколько тектонических пластин. Марганцевые руды приурочены к зонам дробления в яшмовых горизонтах и пакетах кремнисто-карбонатного переслаивания. Содержание окиси марганца достигает 70 %. Образования марганца представлены минералами семейства пиролюзита-псиломелана, совместно с гидроокислами железа выполняющими трещины и пропитывающими цемент в породах. Низкие содержания Ni, Co, Cu в рудах свидетельствуют о гидротермальном происхождении вещества [3].

Другой тип проявлений в этом же комплексе – стратифицированные прослои железистых аргиллитов мощностью 1–3 м (13–16 % Fe2O3, 3–4 %Mn). Химический состав пород и содержание в них примесных рудных компонентов соответствует составу древних и современных металлоносных осадков Тихого океана [4], что говорит в пользу осадочного, гидрогенного происхождения исследованных руд. В смагинском комплексе найден еще один тип марганцевой минерализации – кремнистые известняки, насыщенные микроконкрециями марганца размером 0,3–2 мм. Некоторые микроконкреции сохранили в ядре карбонатные раковины фораминифер, а окислы марганца заместили мягкие ткани. Соотношение железа и марганца в породе равные, но микроконкреции сложены только минералами марганца, окислы железа по данным микрозондового анализа отсутствуют. Содержание микроэлементов в породе близко к соержанию их в железистых аргиллитах комплекса.

Моховской комплекс кампанского возраста развит в береговых обрывах бухты Моховой в р-не г. Петропавловска-Камчатского. Он представлен подушечными базальтами с прослоями кремнистых пород. Проявление марганцевых руд находится среди туфогенно-кремнистых пород сопки Никольской, перекрывающих базальты моховского комплекса. Брекчированные яшмовидные породы сцементированы комплексом марганецсодержащих минералов: родонитом, пиролюзитом, псиломеланом, а также глинистыми, гидрослюдистыми и карбонатными образованиями.

Ганальский комплекс развит в пределах Ганальского хребта и представлен метаморфизованными аналогами различных частей офиолитов – амфиболитами, кварцитами, метагипербазитами [5]. Наиболее богатые руды представлены обломками pодонит-пиролюзитового состава в серпентинитовом меланже, руды обогащены медью и ванадием. Ранее А.В. Рихтер отмечал, что марганцевые руды залегают на контакте эффузивов с вышележащей терригенной толщей и соответствуют hard graund палеобассейна [5], т.е. эти руды можно сопоставить с современными железо-марганцевыми корками.

Ветловский комплекс палеоцен-эоценового возраста развит на Вахильском поднятии и на восточных склонах хребтов Валагинский и Кумроч [5].Комплекс имеет в основном туфогенно-терригенно-кремнистый состав, отдельные чешуи и блоки нижней части комплекса сложены титанистыми базальтами, гиалокластитами, кремнистыми породами и известняками. В хребте Кумроч линзы марганцевых руд и омарганцованных кремнистых пород встречаются среди кремнистых аргиллитов, яшм и туффитов, рудные минералы представлены в основном пиролюзитом-псиломеланом. В Валагинском хребте проявление представлено телами линзовидной формы, сложенными преимущественно родонитом, залегающими среди кремнисто-туфогенных пород. По геохимическим параметрам руды комплекса похожи на марганцевые руды современных гидротермальных систем.

Судя по низкому содержанию примесных рудных компонентов (Ni, Co, Cu), большая часть проявлений имеет гидротермальный источник вещества. Учитывая высокую подвижность марганца при диагенезе, можно предположить, что в большинстве рудопроявлений окислы марганца являются перемещенными, оторванными от первичных пород, поэтому по их составу невозможно судить об их первоначальном генезисе. Геохимическое сходство железистых аргиллитов смагинского комплекса с современными металлоносными осадками позволяет предположить гидрогенное накопление рудных компонентов. О первично осадочном накоплении металлов свидетельствует повышенное содержание марганца в кремнистых и карбонатных породах смагинского комплекса, вмещающих гидротермальные проявления.

Формирование кремнисто-карбонатных пакетов смагинского комплекса происходило на подводной вулканической возвышенности [6], образование которой связано с меловой деятельностью Гавайского мантийного плюма [7]. В пределах современного Гавайского хребта на поверхности гайотов сосредоточены крупные запасы кобальтоносных марганцевых корок [8]. По геохимическому составу марганцевые рудопроявления смагинского комплекса на п-ове Камчатский Мыс не похожи на эти корки, отличаясь низкими содержаниями примесных элементов, но имеется сходство палеогеографических обстановок, наличие среди пород комплекса марганценосных пород (аналогов металлоносных осадков и известняков с микроконкрециями марганца).

1. Цуканов Н.В., Федорчук А.В. Офиолитовые комплексы в аккреционной структуре Восточной Камчатки // Петрология и металлогения базит-гипербазитовых комплексов Камчатки. М.: Научный мир, 2001. С. 159–169.
2. Савельев Д.П., Палечек Т.Н., Портнягин М.В. Кампанские океанические кремнисто-вулканогенные отложения в фундаменте Восточно-Камчатского вулканического пояса // Тихоокеанская геология. 2005. Т. 24. № 2. С. 46–54.
3. Bonatti E. Metal deposits in the oseanic lithospere / Ed. by C.Emilian // The Sea. V. 7. New York, 1981. P. 639–686.
4. Гурвич Е.Г. Металлоносные осадки Мирового океана. М.: Научный Мир,1998. 340 с.
5. Зинкевич В.П., Константиновская Е.А., Цуканов Н.В. и др. Аккреционная тектоника Восточной Камчатки. М.: Наука, 1993. 272 с.
6. Савельева О.Л., Савельев Д.П. Смагинский палеогайот в аккреционной структуре Восточной Камчатки / Материалы ежегодной конференции, посвященной дню вулканолога. Петропавловск-Камчатский: Изд-во Ивиc ДВО РАН, 2007. С. 284–289.
7. Portnyagin M., Savelyev D., Hoernle K. et al. Mid-Cretaceous Hawaiian tholeiites preserved in Kamchatka // Geology. 2008. V. 36. № 11. P. 903–906.
8. Кобальтбогатые руды Мирового океана / Министерство Природных ресурсов Российской Федерации, Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана. СПб.:ВНИИОкеангеология, 2002. 167 с.