Типы осадков в шельфовой зоне морей (стр. 6 из 6)

Под метагенезом понимаются дальнейшие преобразования горных пород, близкие к начальным стадиям метаморфизма. Они протекают, когда горные породы оказываются на большей глубине и при более высоких температурах. По данным Н.В. Логвиненко, метагенез в геосинклинальных областях происходит при мощности осадочной толщи свыше 7 - 8 км, вызывающей высокое давление при температуре 200 - 300^o и наличии минерализованных растворов. В этих условиях протекают процессы растворения, перекристаллизации, взаимодействия циркулирующих растворов и минералов, в результате происходит метасоматоз - процесс замещения одних минералов и горных пород другими. В стадии метагенеза образуются глинистые сланцы, кремнистые сланцы, кварцитовидные песчаники и др.

В заключение следует отметить значительную длительность катагенетических и метагенетических процессов во времени. Здесь рассмотрены диагенез, катагенез и метагенез применительно к морским осадкам, но такие же явления имеют место и в других осадках, оказывающихся в соответствующих условиях.

Под гипергенезом понимаются изменения, происходящие с горными породами, приподнятыми к поверхности в результате тектонических движений. В этом случае они подвергаются интенсивным процессам выветривания, или гипергенеза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Шельф (shelf) область мелкого моря (до 200 м), являющаяся затопленной окраиной материка. ОСАДКИ ШЕЛЬФОВЫЕ - shelf sediments. Осадочные породы, образующиеся на шельфовых склонах из материалов, сносимых с материка. Делятся на терригенные и карбонатные.

Терригенные осадки образуются из песка, глины и других материалов, сносимых в океан с материков. В них преобладает кремнезём (SiO2). Терригенные осадки образуются из обломочного или пелитового материала, приносимого с континентов различными экзогенными факторами, указанными при характеристике баланса осадочного материала, и особенно широко развиты в гумидных зонах (умеренные и экваториальные пояса). Наибольшая часть терригенных осадков, приносимых с суши, откладывается в пределах подводной окраины материков - в области шельфа, континентального склона и его подножья

Карбонатные осадки состоят преимущественно из карбоната кальция (CaCO3). В их образовании принимают активное участие морские организмы, прежде всего планктонные водоросли.

Участки шельфа с преобладанием того или иного типа осадков предоставляют донным животным разные условия жизни. Терригенные осадки обычно мягкие и рыхлые, в них удобно закапываться. Карбонатные осадки более твердые, в них труднее зарываться, зато есть к чему прикрепиться неподвижным животным.

Объемы поступающих терригенных осадков контролируются рельефом и климатом прилегающей суши. Источником терригенного материала являются большей частью речной сток, вулканические извержения, ветровой и ледяной переносы. Перераспределение терригенного материала происходит за счет собственной работы моря: волнениями и различными видами течений, в том числе приливами и отливами.

К неритовой области относится материковая отмель (шельф) и та часть морского берега, которая заливается водой во время приливов. Осадки, откладывающиеся ни материковой отмели и на дне моря, можно подразделить па три основных типа:

- обломочные (или терригенные)

- органогенные

- химические.

ФАЦИИ ШЕЛЬФА - или мелководная; глубина 70-200 м, резкое различие в гидродинамическом режиме: до 100 м условия аналогичные прибрежной зоне, ниже 100 м -волнения не доходят до дна, нет растительности, условия осадконакопления спокойные. Состав пород - обломочные (песчаник, алевролит, аргиллит), органогенные (коралловые рифы), кремнистые отложения, вулканогенно-осадочные- лавы, туфы и туфопесчаники. Здесь же образуются фосфоритовые и Fe-Mn конкреции и глауконит. Слоистость - горизонтальная. Органические остатки - разнообразные и обильные.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

· Зейболд Е., Бергер В. Дно океана (введение в морскую геологию)/ Пер. с англ. М.,1984.

· Кеннет Дж.П. Морская геология. Т. I, II/ Пер. с англ. М., 1987.

· Леонтьев О.К. Морская геология. М., 1982.

· Лисицын А.П. и др. Биогеохимия океана. М., 1983.

· Лисицын А.П. Лавинная седиментация в океане// Литология и полезные ископаемые. М., 1984.

· Лисицын А.П. Процессы океанской седиментации. М., 1978.

· Логвиненко Н.В. Морская геология. М., 1980.

· Фролов В.Т. Генетическая типизация морских отложений. М., 1984.

· Шопф Т. Палеоокеанология. М., 1982.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

МОРСКИЕ ФАЦИИ

Фации	Состав пород	Слоистость	Органические остатки	Другие признаки
Прибрежные(зона приливов и отливов)	Конгломераты, песчаники, алевролиты. Ракушечник, редко угли	Пологонаклонная, перекрестная	Толстостенные раковины и их обломки	Трещины усыхания, знаки ряби, ходы илоедов
Мелководные(70-200 м) шельф	Органогенные известняки, горючие сланцы. Песчаники с глауконитом, алевролиты, аргиллиты. Хемогенные - кремнистые, карбонатные, конкреции-Fe, Mn, P	горизонтальная	Разнообразные и многочисленные
Умеренно-глубоководнаядо 500 м	Преобладают глинистые, реже алевролиты и песчаники. Органогенные - редко мел и др. Хемогенные кремнистые, карбонатные, пластовые фосфориты	Тонкая горизонтальная	Хрупкие, тонкостенные раковины моллюсков,малочисленные	Слабое движение придонных вод
Глубоководные до 3000 м	Глинистые, кремнистые, карбонатные илы	Редкие радиолярии, фораминиферы	В ископаемом состоянии редкая фация
Больших глубин >3000 м	Современные красные глины и илы	Ископаемые фации неизвестны

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Рис.2. Донные отложения мирового океана (по О. Леонтьеву):
1-прибрежные и шельфовые преимущественно терригенные, 2-коралловые отложения, 3-гемипелагические, преимущественно терригенные (в вулканических районах и вулконогенные), а также айсберговые отложения, 4-фораминиферовые и другие карбонатные пелагические отложения, 5-диатомовые отложения, 6-радиорялевые и дитомово-радиорялевые отложения, 7-полигенные отложения (красная глина).

Шельфовые зоны арктических и дальневосточных морей России – элементы субплатформенных осадочных бассейнов, окаймляющих Евроазиатский континент, – включают собственно шельф окраинных морей, острова и прибрежную часть суши. Основной интерес для изучения и освоения сегодня, естественно, представляют ресурсы углеводородов (УВ). Вместе с тем в минерально-сырьевом потенциале шельфовых зон существенную долю составляют твердые полезные ископаемые (ТПИ) россыпных (на прибрежной суше и акватории) и коренных (на островах внутри шельфовых бассейнов) месторождений (рисунок), ресурсная база которых была сформирована в результате проведенных в 70-80-х гг. прошлого века геолого-разведочных работ.

Россыпные месторождения

Среди полезных ископаемых россыпных месторождений шельфовых зон наибольший интерес представляют золото и олово (касситерит).

Золото. Преобладающая часть запасов и прогнозных ресурсов россыпного золота шельфовых зон сосредоточена в пределах арктических шельфовых зон. Потенциал золотоносности связан главным образом с Таймыро-Североземельской золотороссыпной провинцией, охватывающей архипелаг Северная Земля и северную часть п-ова Таймыр. В основном золотороссыпном районе провинции – о-ве Большевик – оконтурены пять золотоносных узлов с 28 россыпями, из которых пять разведаны (средние и мелкие месторождения). Россыпи преимущественно приповерхностные, аллювиальные с содержанием золота от 1,0-1,5 до 2,5-3,5 г/м3. Суммарные запасы золота составляют здесь 61,3 % запасов всех шельфовых зон России, прогнозные ресурсы категорий P1 и Р2 – соответственно 54,1 и 27,7 %*.

· * Здесь и далее цифры по золоту приводятся без учета разведанных и в основном отработанных объектов Рывеемского узла на Приморской низменности.

На побережье п-ова Челюскин и дне пролива Вилькицкого (Челюскинский золотороссыпной район) выявлены три золотоносных узла с россыпями широкого возрастного диапазона (от эоцена – миоцена до голоцена), как правило, погребенными; мощность торфов изменяется от первых метров до 20-25 м; содержания золота – от 0,7-0,8 до 1,5-2,0 г/м3. Главные геолого-промышленные типы россыпей – долинный аллювиальный (64 % ресурсов), депрессионный полигенный (24 %) и прибрежно-морской (11 %). Прогнозные ресурсы золота категорий P1 и Р2 составляют 19,5 и 6,7 % суммарных ресурсов соответствующих категорий всех шельфовых зон.

Восточнее, на побережье и акватории пролива Лонга, выделен Валькарайский район россыпной золотоносности, представляющий собой северный фланг известного уникального по масштабу запасов Рывеемского золотоносного узла. Из четырех разведанных в районе россыпей одна – крупная с высоким содержанием золота. Разведанные запасы золота в районе составляют 10,5 % запасов всех шельфовых зон, прогнозные ресурсы категорий P1 и Р2 – соответственно 6,0 и 45,7 %.В дальневосточных шельфовых зонах россыпи золота сосредоточены в Южноприморском, Пришантарском, Джугджурском и Большерецком (Западная Камчатка) золотоносных районах и принадлежат к двум основным типам – аллювиальному и пролювиальному на дне акватории и прибрежно-морскому. Россыпи плейстоцен-голоценовые, приповерхностные или неглубоко погребенные; содержания золота, как правило, низкие (доли грамма на 1 м3).Основным золотоносным районом является Южноприморский (24,1 % запасов всех шельфовых зон, 11,3 % прогнозных ресурсов категории P1 и 10,4 % – категории Р2).В целом суммарные запасы и прогнозные ресурсы золота в шельфовых зонах Арктики и Дальнего Востока сопоставимы с его ресурсами в крупных золотоносных районах континентальной части страны. Разведанные запасы золота шельфовых зон соотносятся с его прогнозными ресурсами категорий P1, Р2 и Р3 как 1,0:0,7:1,7:14,0, что свидетельствует о возможностях значительного прироста запасов. Следует также отметить, что в Арктике запасы и прогнозные ресурсы золота сосредоточены преимущественно на прибрежной суше и островах, тогда как на Дальнем Востоке значительная их доля (69 % запасов и 43 % прогнозных ресурсов) находится на дне акватории.

Олово. Общий потенциал россыпного олова шельфовых зон России сосредоточен главным образом в Восточной Арктике и сопоставим с запасами в россыпях наиболее крупных оловоносных провинций страны.В Восточной Арктике расположена крупная оловоносная провинция – Восточноарктическая, включающая Ляховский, Чокурдахско-Святонос- ский, Чаунско-Киберовский и Валькарайский оловоносные районы. Наиболее значительным потенциалом олова характеризуется Ляховский район. Запасы металла составляют в нем 77 % запасов провинции (в Чаунско-Киберовском – 12 %, в Чокурдахско-Святоносском – 9 %), прогнозные ресурсы – 25 %. Из 13 россыпей олова оценены 7 (в том числе три крупные и две средние).В целом же суммарные запасы россыпного олова в указанном районе почти вдвое превышают запасы крупнейшей Тирехтяхской россыпи в Республике Саха (Якутия); учитывая наличие трех крупных месторождений и еще десяти средних и мелких россыпей, район можно отнести к категории уникальных. В Чокурдахско-Святоносском, Чаунско-Киберовском и Валькарайском районах выявлено 15 россыпей, которые по своим масштабам варьируют от средних до мелких. Геолого-промышленные типы россыпей: подводных береговых склонов (более 50 % суммарных запасов), древних поверхностей выравнивания (23 %) и палеодепрессий. Россыпи характеризуются высокими (от сотен граммов до первых килограммов на 1 м3) содержаниями олова. Большинство из них – погребенные, с мощностью торфов, достигающей 30-50 м. Возраст россыпей – от палеоцена до голоцена.Подавляющая часть разведанных запасов (65 %) и прогнозных ресурсов (P1 – 95 %, Р2 – 85 %, Р3 – 56 %) олова Восточной Арктики связана с подводными россыпями: Чокурдахской (в Ванькиной губе моря Лаптевых), Прибрежной, Валькумейской, Техногенной и Южной (в Чаунской губе), Кутт-шельф, Этерикан, Западной и Боруога в Ляховском районе (пролив Этерикан), четырьмя россыпями близ мыса Биллинса.Соотношение разведанных запасов и прогнозных ресурсов категорий P1, Р2 и Р3 выражается рядом 1,0:0,15:0,2:0,85. Запасы олова в Чокурдахском россыпном месторождении (Ванькина губа) и россыпях Прибрежная и Техногенная (Чаунская губа) приняты ГКЗ. Часть запасов Куттинского поля (Ляховский район) включена в отраслевой баланс.

Титан. Железо. Минералы титана и железа образуют скопления в дальневосточных шельфовых зонах, включающих Курильский, Карагинский, Восточнокамчатский, Большерецкий, Южно- и Восточноприморский районы развития россыпей. К настоящему времени разведаны четыре месторождения титаномагнетитовых песков: Ручарское и Рейдовское на о-ве Итуруп, Халактырское на юго-востоке и Озерновское на юго-западе п-ова Камчатка. Продуктивные пласты нa пляжах и в дюнных комплексах имеют протяженность от 5,5 до 13,9 км при ширине в десятки метров и мощности 3-10 м. Содержание суммы минералов титана и железа в песках колеблется от 5-10 до 16-17 %, TiO2 – от долей процента до 2,6 %; в ряде случаев отмечается повышенное содержание V2O5, иногда – редкоземельных элементов.Прогнозные ресурсы титаномагнетитовых песков подсчитаны в трех россыпях Рейдовского месторождения и одной россыпи на о-ве Кунашир; экспертная оценка ресурсов выполнена еще на 14 россыпях Курильской гряды. На продолжении Ручарского и Рейдовского месторождений на дне залива Простор оценены прогнозные ресурсы песков с титаномагнетитом до глубины 50 м (при мощностях продуктивного слоя 1,9-3,0 м и средних содержаниях Feобщ 7,4-7,6 %). Ожидается обнаружение аналогичных скоплений в донных осадках вокруг других островов архипелага.В Восточнокамчатском районе прогнозные ресурсы магнетитовых песков оценены в пляжевых россыпях Жупановской и Кроноцкой; перспективны площади пляжей и подводного берегового склона в заливах Карагинском и Камчатском, бухтах Оссора и Авачинской.В Татарском проливе (Восточноприморский район) оценены россыпи титаномагнетитовых песков на пляже и подводном береговом склоне до глубин 30-50 м в трех узлах. Содержание TiO2 – 0,7-0,9 %; присутствуют циркон, соединения ванадия, скандий, редкоземельные элементы.В Южном Приморье (Хасанский узел) в пляжевой россыпи определены прогнозные ресурсы песков с магнетитом, ильменитом, цирконом, сфеном. Известны площади с повышенными концентрациями минералов титана, циркония и редкоземельных элементов в других участках Южного Приморья (залив Петра Великого), в Пришантарье, вдоль побережий Белого и Баренцева морей (Терско-Кандалакшский, Онежский, Канино-Тиманский районы).

Платина и хромит. Единственная известная пока в пределах российского шельфа россыпь платины с хромитом находится на побережье о-ва Феклистова (архипелаг Шантарские острова) и прилегающем подводном склоне. Источником питания россыпи служит небольшая интрузия гипербазитов. Масштабы прогнозных ресурсов платины невелики. Протяженность продуктивного пласта на дне акватории составляет около 1500 м, его средняя мощность – 2,3 м. Содержания платины колеблются от 0,02 до 0,5 г/м3. В россыпи присутствует хромит, образуя ореол рассеяния площадью около 50 тыс. м2.В целом в шельфовых зонах Дальнего Востока можно прогнозировать обнаружение еще 12-15 россыпей платиноидов, по масштабу близких Феклистовской.

Алмазы. Перспективы россыпной алмазоносности шельфовых зон России изучены слабо. Находки зерен алмазов в сочетании с ореолами рассеяния их спутников (пиропы, хромшпинелиды, пикроильменит) на пляжах и в устьях рек известны на побережье Белого моря. Коренными источниками являются кимберлитовые тела и промежуточные коллекторы в толщах палеозоя и, возможно, мезозоя.Вдоль побережья моря Лаптевых встречаются мелкие зерна алмазов и их спутники совместно с золотом; коренные источники алмазов здесь не установлены.

Янтарь. Помимо хорошо известных крупных месторождений янтаря на побережье Балтийского моря, находки его широко распространены в устьях рек и на пляжах в западном секторе Арктики, Хатангской губе, на севере Яно-Индигирской низменности, в Пенжинской губе; на о-ве Сахалин имеются небольшие месторождения янтаря, связанные с размывом угленосных толщ палеогена – неогена.

Мамонтовая кость. Скопления экзотического сырья – ископаемой мамонтовой кости, в отложениях "едомного" комплекса (плейстоцен) и продуктах его размыва образуют обширный ареал в арктических приморских низменностях и на островах. Суммарные ресурсы категорий P1 и Р2 только для островов и побережья Восточно-Сибирского моря оцениваются величиной около 160 т; наиболее крупные скопления кости обнаружены на островах Большой Ляховский и Новая Сибирь. Несомненно, что истинные масштабы ресурсов этого вида сырья очень велики, при этом основные перспективы масштабного развития добычи связываются с россыпями мамонтовой кости на шельфовом мелководье морей Лаптевых и Восточно-Сибирского. Суммарные потенциальные ресурсы Североякутской костеносной провинции, выделенной в указанном регионе, составляют 450 тыс. т, в том числе на суше – 184 тыс. т, на акватории – 266 тыс. т.

Коренные месторождения

Свинец и цинк. Основные ресурсы этих металлов связаны со свинцово-цинковой карбонатной формацией на архипелаге Новая Земля. Наиболее крупный объект – Безымянский (Павловский) рудный узел на Южном острове с многоэтажной структурой рудных блоков, позволяющей прогнозировать оруденение на глубину 150-200 м.Суммарные прогнозные ресурсы свинца и цинка, оцененные по категории Р2 при средних содержаниях металлов в рудах соответственно 2,5 и 4,5 %, составляют несколько десятков миллионов тонн (более 60 % общего потенциала этих металлов на архипелаге). Остальная часть ресурсов, представленная объектами меньших масштабов с более бедными по содержанию свинца и цинка рудами, также локализована в пределах Южного острова.

Марганец. Прогнозные ресурсы марганца в основном связаны с карбонатными рудами в пермских отложениях двух районов архипелага Новая Земля – Рогачевско-Тайнинском на Южном острове и Сульменевском на Северном. В пределах Рогачевско-Тайнинского района оконтурена значительная площадь (800 км2), охватывающая три участка развития родохрозитовых руд марганца. Содержание марганца в рудах варьирует от 11 до 24 %. Прогнозные ресурсы руд, оцененные до глубины 500 м по категории Р1 при средних содержаниях 13-14 %, составляют более 3 млрд т. Ограниченно развитые окисленные руды, представленные криптомелан-пиролюзитовыми разностями с содержаниями марганца от 10 до 50 %, составляют незначительную часть общих ресурсов (1,7 млн т). Сульменевский район характеризуется, при близком качестве руд, значительно меньшими оцененными ресурсами (9 млрд т по категории Р3).По общим масштабам прогнозных ресурсов марганцевых руд архипелаг Новая Земля может быть отнесен к крупным марганценосным провинциям. Однако из-за низкого качества руд, прежде всего по содержанию в них марганца, в ближайшей перспективе трудно ожидать начала их промышленного освоения.

Флюорит замыкает ряд главных ТПИ, определяющих общий ресурсный потенциал коренных месторождений архипелага Новая Земля. Его основные ресурсы сосредоточены на Южном острове, где локализованы три флюоритоносных узла. Флюорит может быть использован как сырье для технической плавки; имеются разности, пригодные для выращивания оптических монокристаллов. Прогнозные ресурсы флюорита, оцененные по категории Р3, не превышают 10 млн т.

Олово. На о-ве Большой Ляховский (Новосибирские острова) выявлены проявления коренных руд олова, предположительно являющихся источником известных оловоносных росссыпей. При превалирующем штокверково-прожилковом типе оруденения и невысоких (0,5-1,5 %) содержаниях прогнозные ресурсы вряд ли могут быть оценены величиной, превышающей 150 тыс. т олова (на уровне экспертной оценки).

Золото. Значительные ресурсы коренных руд золота можно ожидать только на о-ве Большевик (архипелаг Северная Земля), где развиты черносланцевая и золотокварцевая золоторудные формации. Наиболее рудоносными являются площади их совмещения. Имеющиеся данные позволяют оценить возможные ресурсы золота в 200 т (экспертная оценка).

Прочие полезные ископаемые. В арктических морях России весьма широко распространены скопления шельфовых железомарганцевых конкреций и корок (ШЖМК). Аналогичные образования в Финском заливе Балтийского моря находятся в стадии промышленной разработки для нужд металлургической промышленности (ферромарганец). Значительные площади развития ШЖМК в Арктике, относительная легкость их добычи и способность к регенерации делают ресурсы этого вида сырья практически неисчерпаемыми.

***

Приведенные данные свидетельствуют о том, что минерально-сырьевой потенциал шельфовых зон России характеризуется широким спектром видов ТПИ. Главным полезным ископаемым россыпных месторождений является золото, второстепенными – минералы титана, циркония и редкоземельных элементов. Несомненны перспективы шельфовых зон в отношении россыпной алмазо- и платиноносности.

Наиболее значительным минерально-сырьевым потенциалом характеризуются арктические шельфовые зоны, где сосредоточены основные ресурсы россыпного олова и золота, а также масштабные скопления металлических (марганец, полиметаллы, золото) и неметаллических (флюорит) полезных ископаемых. Характерно наличие крупных и уникальных россыпных и коренных объектов. В сочетании с высоким нефтегазоносным потенциалом это позволяет относить шельфы Российской Арктики по масштабам ресурсов и разнообразию видов минерального сырья к числу ведущих регионов России и мира.