Полезные ископаемые переходных зон

3она островных дуг, одна из крупнейших глобальных морфоструктур Земли, располагающаяся между подводной окраиной материка и ложем океана. В типичном виде [северная и западная окраины Тихого океана, районы Карибского и Скотия морей, северо-восточная окраина Индийского океана состоит из котловин окраинных морей, островных дуг и глубоководных желобов. Переходная зона характеризуется наибольшими контрастами рельефа (глубоководные желоба — глубиной до 11 км, отдельные вулканические вершины островных дуг — высотой до 5—7 км), резко выраженной разницей значений магнитного и гравитационного полей, значений теплового потока (большие значения на островных дугах и ниже нормы в глубоководных желобах), высокими скоростями и резкой дифференцированностью вертикальных движений земной коры. Последняя под котловинами глубоководных морей представлена субокеаническим типом, под островными дугами — субконтинентальным и иногда даже континентальным, а в глубоководных желобах субконтинентальным, субокеаническим и океаническим типами. Переходная зона относится к области современного вулканизма, интенсивной сейсмичности и горообразования - http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/119662/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B5%D1%85%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D1%8F


Source: http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179415&uri=part10.html

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.

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 россыпныt провинции: Беломоро-Баренцевоморская титан-циркониевая, восточная часть Карского моря - западная часть моря Лаптевых - золотоносная. В восточной части Арктического шельфа России обнаружены россыпи золота и олова. На Дальнем Востоке есть россыпи и россыпепроявления золота, титаномагнетита и янтаря.

Алмазоносные россыпи могут быть и на шельфе моря Лаптевых, в которое впадает ряд крупных рек дренирующих алмазоносные провинции Сибирской платформы.

Месторождения газа, газоконденсата и нефти на шельфе 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.). 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 показало высокую перспективность этой территории на углеводородное сырье.

Газогидраты – скопление метана в связанном на молекулярном уровне с водой состоянии. 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.

Полезные ископаемые и рудопроявления ложа Мирового океана

Процесы рудообразования ложа океана практически не изучены, однако изучены 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. В восточной части Тихого океана (районы разломов Кларион, Клиппертон), на глубинах порядка 5000 - 6000 м, дно усеяно железо-марганцевыми конкрециями с диаметром до 20-30 см и содержанием меди до 2,5%. Содержание марганца в сходных образованиях Атлантического океана превышает 13%. Мощность корок может изменяться от милимметров до многих сантиметров.

Особую разновидность аутигенных железомарганцевых образований представляют корки, обогащенные кобальтом, мощность которых достигает 40 см, исследованные 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. Таких впадин оказалось 20. 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.
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 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 быть объектами 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 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" (black smoker).

При более низких температурах (200 - 300oС) формируются "белые курильщики" (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 располагаются на краю рифтовой долины, сложенного серпентинизированными ультраосновными породами.

Морфология гидротермальных построек варьирует. 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. 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. 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.