Монография написана по материалам 19-го рейса НИС «Академик Вернадский». В ней рассматриваются геологические особенности региона (стратиграфия, тектоническое строение, литология, распределение рудогенных компонентов в донных осадках, петрография коренных пород дна и др.). Исследованы закономерности концентрации микроэлементов в Fe—Мn конкрециях, характер конкрециносности донных осадков, их инженерно-геологические свойства в полях конкре-циеобразования. Большое внимание уделено породам океанической коры. Установлен широкий диапазон рудной минерализации, представленной магнетитом, хромитом, халькопиритом, пиритом, пентландитом и другими минералами. Для геологов и географов, а также студентов вузов океанологических специальностей
В настоящее время среди минеральных ресурсов Мирового океана особый интерес вызывают железомарганцевые конкреции, которые по своему вещественному составу являются комплексной рудой на никель, медь, кобальт и марганец. Наиболее перспективные поля распространения конкреций установлены в глубоководных (5—6 км) областях центральной части Тихого, а также в некоторых районах Индийского океанов.
Рассматриваются распределения микроэлементов и, в частности, радиоактивных элементов, складывающиеся в зависимости от соотношения биологической, терригенной, карбонатной и эвапоритовой седиментации. Геохимическая специфика черносланцевых толщ охарактеризована в аспекте концентрации в них полезных компонентов; предлагаются критерии для разграничения двух геохимических ассоциаций элементов: осажденной из морской воды и образующей эпигенетические накопления. Исследуются распределения редкоземельных элементов как показатели условий образования железо-марганцевых конкреций. Выделены ассоциации химических элементов, формирующиеся в процессах гранулометрической дифференциации терригенного материала и взаимодействия вещества донных осадков с морской водой.
Предназначен для геологов-нефтяников, занимающихся интерпретацией гамма-каротажных диаграмм, для геологов-рудников
В монографии систематизированы и обобщены результаты экспериментальных и теоретических исследований по физико-химическому моделированию процессов образования глубоководных железомарганцевых конкреций в океане. Критически рассмотрены имеющиеся данные о физико-химических условиях среды океанского железомарганцевого конкреционного рудообразования. Обсуждаются вопросы, связанные с выяснением форм нахождения марганца и железа в морской воде. Большое внимание уделено растворимости и кинетике образования оксигидроксидов марганца (IV) и железа (III). Анализируются новые данные о геохимических особенностях процессов пелагического седимен-тогенеза и диагенеза, имеющие непосредственное отношение к проблеме генезиса глубоководных океанских железомарганцевых конкреций. Рассмотрены физико-химические механизмы мобилизации, переноса и отложения рудного вещества и изложена новая биогенно-диагенетическая гипотеза генезиса пелагических железомарганцевых конкреций.
В сборнике обсуждаются вопросы динамики рудообразующих процессов и локализации оруденения в эндогенных месторождениях черных и цветных металлов. Определены причины появления и параметры кристаллизации самородного железа в траппах. На ряде примеров показано соотношение син- и эпигенетичных форм накопления рудного вещества в колчеданно-полиметаллических и железорудных месторождениях. Определены фациальные условия вулканогенного железонакопления и палеоструктура бассейна седиментации. Рассмотрен механизм формирования железо-марганцевых конкреций.
Статьи сборника представляют интерес для широкого круга специалистов в области геологии рудных месторождений.
В 2007 г. в рамках Программы Президиума РАН .V 17 "Фундаментальные проблемы океанологии: физика, геология, биология, экология Мирового океана" (проект "Закономерности строения и формирования океанической коры представительных районов Атлантики: тектоника, магматизм, состав и генезис Fe-Mn-образований", руководитель - акад. Ю.М. Пущаровский) Геологический институт РАН провел работы в Северной Атлантике, в южной части хребта Книповича. который протягивается на 600 км от спредингового хребта Мона до разломной зоны Моллой (начальник рейса А.В. Зайончек). В задачи исследований входило изучение геологического строения области сочленения хребта Книповича с хребтом Мона. На нис "Академик Николай Страхов" (25-й рейс) было проведено комплексное площадное, средне масштабное, регионально-геологическое изучение выбранного объекта, включавшее эхолотирование многолучевым эхолотом SeaBat 7150, непрерывное сейсмическое профилирование (НСП), высокочастотное акустическое профилирование с помощью профило-графа Edgetech 3300 и драгирование дна (рис. 1).
В монографии обобщен и научно систематизирован материал, основывающийся на изучение с помощью сканирующего электронного микроскопа сотен образцов марганцевых, железо-марганцевых руд и минерализованных пород различных типов, в том числе и крупнейших месторождений, а также проявлений из Азии, Европы, Африки, Австралии, и не эксплуатируемых месторождений на дне океана, возрастного диапазона от современной эпохи до докембрия. Она базируется на совместных исследованиях специалистов РАН, Минприроды РФ, ряда зарубежных стран в 2003–2008 гг., с использованием опубликованных данных по проблеме. Впервые широко показано ультрамикроскопическое строение и текстурно-структурные особенности целого ряда, в том числе крупнейших, месторождений указанных руд, широкое присутствие в них минерализованных органических остатков, как эвкариотных, так и, особенно, бактериальных сообществ. Представлена широкая последовательная минерализация этих органических остатков путем замещения, репликации по биологической матрице, при которой сохраняются тончайшие черты строения организмов. Впервые рассмотрены причины частой пространственной ассоциации марганцевой минерализации и фосфоритов, обусловленной аналогичными условиями концентрирования. Отдельно представлены наиболее исследованные месторождений корок и конкреций на подводных горах и в глубоководных впадинах океана для дискуссионного рассмотрения условий их образования, что также позволяет наметить черты их различий и сходства с железомарганцевой минерализацией в мелководных условиях. Книга представляет интерес для специалистов в области исследования железомарганцевого оруденения, рудоносных кор выветривания и экзогенного рудообразования, а также, литологов, палеонтологов, преподавателей и студентов высшей школы. Марганцевые и железомарганцевые руды научно изучаются уже более ста лет, им посвящена весьма обширная литература, отражающая специфику взглядов различных исследователей на состав и условия их формирования, которые заметно эволюционировали за эти годы. Такие руды объединяют широкий спектр конкретных природных образований, иногда даже резко отличающихся по условиям размещения, геологическим обстановкам, строению руд, что делает необходимым рассматривать их в сравнительном плане. Определяющей целью авторов настоящей монографии являлось не последовательное детальное описание известных месторождений, проявлений или их групп, а получение новых, достаточно объективных данных об ультрамикроскопическом строении различных типов рассматриваемых руд конкретных объектов, что позволяет получить зрительную и вполне обсуждаемую, сравнимую информацию, независимую от личных представлений исследователей. Конечно, оценка и этой информации тоже будет субъективной, но более открытой и видимой для читателя. В этом, по крайней мере, часть авторов убедил их опыт изучения ультрамикроструктур других руд — фосфоритов [311], бокситов [316], золота [318], первые результаты изучения марганцевых, железомарганцевых руд [317, 320], а также опыт изучения таких руд китайскими коллегами [376]. Существенную поддержку играли данные, полученные при изучения изотопов углерода и кислорода в карбонатных разностях [178,179], которые отчасти для некоторых объектов использованы и в настоящей работе. В совокупности они привели к убеждению, что при качественном использовании сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) можно получить не только новые, но и достаточно убедительные, доказательные данные, позволяющие в определенной степени понять характер и условия формирования рассматриваемых типов руд. В работе менее широко используются методы различных видов анализов, исключая микрозондирование — изучение вещественного состава на основе получения энерго!дисперсионных спектров. Нашей целью не было изучение химического состава, как такого, поскольку в соответствующей литературе можно найти многочисленные сведения по широко известным месторождениям и проявлениям.
В монографии суммированы результаты изучения океанского цикла главного рудообразующего элемента железомарганцевых конкреций - марганца, включая его поставку в океан из различных экзогенных и эндогенных источников, поведение в воде, взвеси, живом веществе, донных осадках и поровых водах. Рассмотрены распределение, строение, минералогия и основной химический состав конкреций различных районов Мирового океана, а также геохимия всех содержащихся в конкрециях редких и рассеянных элементов. Обобщены данные о скорости роста конкреций и обсуждены основные проблемы их генезиса.
На большом фактическом материале рассмотрены вопросы условий образования железомарганцевых конкреций в различных частях Мирового океана. Выявлены особенности геолого-геоморфологического строения полей развития конкреций, фациальная обстановка глубоководного конкрециеобразованния. Предложена циклически-пульсационная модель процесса конкрециеобразованния. Рассмотрена структура крупнейших рудных полей Тихого и Индийского океанов. Проанализированы региональные и локальные закономерности пространственного распределения скоплений конкреций внутри рудных полей. Показана связь конкрециеносности с глубиной и рельефом дна океана, с тектоникой, магматизмом, донными осадками и гидродинамикой придонного слоя.
Для морских геологов и геофизиков, занимающихся изучением океанского рудогенеза и поисками полезных ископаемых на морском дне.
В учебнике дана характеристика важнейших геолого-промышленных типов рудных и нерудных месторождений океана, как активно разрабатьшаемьгх в настоящее время, так и перспективных, промышленное освоение которых планируется в будущем. Приведены сведения по геологии и металлогении океана, закономерностям размещения и локализации месторождений. Рассмотрены процессы современного рудогенеза; основное внимание уделено формированию железомарганцевых конкреций и корок, сульфидоносных осадков и массивных сульфидных руд.
Для студентов и магистрантов геологических вузов и специалистов в области морской геологии и рудных месторождений.
