Феномен переворачивания железо-марганцевых конкреций

C Е.А. Глазырин, В.М. Юбко (ООО «Кубаньгеоразведка», Краснодар, eaglazyrin@mail.ru;НИПИ «Океангеофизика», Геленджик, Yubko@ymg.ru). Феномен периодического массового переворачивания океанских железо-марганцевых конкреций. Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии Москва, N2, cc254-257 16–20 ноября 2009 г http://rogov.zwz.ru/Marine%20geology%202009_t_2.pdf

Полe Кларион-Клиппертон - процесс роста железо-марганцевых конкреций сопровождается различными явлениями, которые приводят к усложнению, преобразованию,деструкции разреза. Одним из экстраординарных процессов формирования железо-марганцевых конкреций служат периодически повторяющиеся явления массового переворачивания, совпадающие по времени с периодами остановки их роста и тотальной деструкции. Железо-марганцевыe конкреции относятся к типичным стратиграфически расслоенным геологическим телам. Они обладают концентрически-слоистым строением. В их разрезе выделяются различные стратиграфическиe несогласия, палеонтологические остатки, иерархически соподчиненные стратоны: слойки – слои -– пачки – подзоны – зоны и прочие элементы стратиграфического описания.

Bверхняя часть растущей железо-марганцевoй конкреции обладает гладкой поверхностью, а нижняя и боковая – шероховатой. Более интенсивный рост отвечает образованию шероховатой поверхности. Этим высоким скоростям роста соответствует образование более мощных слоев,сложенных почковидным агрегатом. При наиболее высоких скоростях роста почковидный агрегат, в силу проявления явления геометрического отбора при борьбе за питание и пространство, трансформируется в стержневую форму, образованную параллельными гипертрофированно удлиненными почками с разделяющими их ростовыми щелями. Слои почковидных агрегатов обладают относительно низким удельным весом рудного вещества из-за переполненности разреза щелями роста и захваченного при высокой скорости роста окружающего нерудного (илового) матрикса.

Гладкая поверхность железо-марганцевых конкреций отвечает более низким скоростям роста. Низким скоростям роста соответствует образование маломощного тонкослоистого планарного агрегата с высоким удельным весом рудного вещества. Стратиграфический разрез верхней части конкреций изобилует перерывами роста, периодами растворения и стратиграфическими несогласиями. Зачастую разрез носит конденсированный характер.

Слои почковидного и планарного агрегатов фациально переходят друг в друга по простиранию, отражая различные условия и, скорость роста поверхности железо-марганцевых конкреций, ориентировку на поверхности дна. В результате неодинаковой радиальной скорости роста у большинства конкреций образуется экваториальный пояс, фиксирующий ее положение на границе «вода-осадок». Такое ассиметричное внешнее строение железо-марганцевых конкреций отражено и в ее внутреннем сечении в различной мощности стратонов – слоев, пачек слоев, подзон и зон. В результате железо-марганцевыe конкреции имеют ассиметричный разрез. Эта ассиметрия вызвана ориентировкой железо-марганцевых конкреций относительно «питающего слоя» - питающего геохимического барьера.

Судя по ассиметрии поверхности железо-марганцевых конкреций , питающий геохимический барьер ограничен разделoм «вода-осадок». Нижняя граница постепенная и проходит в толще ила. Максимальный градиент питающего геохимического барьера расположен в приповерхностном слое ила и зафиксирован формированием экваториального пояса железо-марганцевых конкреций, т.к. именно в боковых частях конкреций стратоны имеют максимальную скорость роста. . Интенсивный рост железо-марганцевых конкреций по горизонтали приводит к трансформации их первоначально субизометричной формы в дисковидную и к почкованию поверхности ее пояса на субиндивиды роста. За пределами питающего геохимического барьера выступающие над илом вершинные части железо-марганцевых конкреций испытывают «голод»..Таким образом, ассиметрия железо-марганцевых конкреций позволяет судить о ее ориентировке относительно питающего геохимического барьера – раздела иловых и придонных вод. Это гравитационный отвес поА.Г. Жабину.

Cрезы железо-марганцевых конкреций говорят о том, что они вo время своего формирования, имели различную ориентировку, т.е. выявляется периодически повторяющееся переворачивание железо-марганцевых конкреций в процессе роста, переворачивание железо-марганцевых конкреций происходит с «ног на голову».

Периоды переворота железо-марганцевых конкреций промаркированы регионально проявленными и коррелируемыми угловыми или структурными стратиграфическими несогласиями в разрезах конкреций. Эти несогласия устанавливаются во всех железо-марганцевых конкрецияx .Они разделяют крупные интервалы разреза – зоны и подзоны,которые формировались при относительно стабильном режиме конкрециеобразования, без длительных перерывов роста. Внутри разрезов зон и подзон выделяются только слабо проявленные, теряющиеся и не поддающиеся корреляции кратковременные приостановки роста, которые разделяют пачки слоев.

Регионально проявленные стратиграфические несогласия имеют признаки формирования в течение длительного времени. В эти периоды рост железо-марганцевых конкреций не осуществлялся, а происходилo растворениe нижележащих слоев,раскол конкреций на фрагменты, образование наложенных текстур и преобразование ранее сформированных агрегатов. Во многих случаях фиксируется поставка в конкреционный процесс обломков базальтоидов и агломератов, которые приурочены к зонам несогласий или дающих в качестве затравок начало роста новым железо-марганцевым конкрециям.Периоды деструкции не обязательно сопровождаются переворачиванием железо-марганцевых конкреций, но все перевороты конкреций отвечают именно период деструкции.

Таким образом, образование железо-марганцевых конкреций носит прерывистый характер, разделяемый периодами полного прекращения роста. Эти периоды отмечаются в разрезах всех железо-марганцевых конкреций и хорошо взаимоувязываются друг с другом, охватывая значительные площади океанского дна. Онтогенический и микростратиграфический анализ железо-марганцевых конкреций указывает на катастрофический характер перерывов для железомарганцевого рудогенеза.Происхождение и характер этих катастрофических явлений остается загадкой. Несомненнo то, что эти явления уничтожают на огромной площади дна питающий геохимический режим иловых и придонных вод. Поставка в эти периоды на поверхность дна свежих обломков базальтоидов и осадочных пород, фрагментация многих ранее образованных железо-марганцевых конкреций, их тотальное переворачивание указывает на прохождение в этот период весьма активных процессов. Такими процессами могут являться тектоно-магматические активизации, инверсии магнитного поля, климатические изменения и взаимообусловленный комплекс подобных процессов.

В изученных железо-марганцевых конкреций выделяется более десяти периодов остановки роста с их разрушением и массового переворота