Реферат: Железомарганцевые образования Тихого Океана

МИНИСТЕРСТВООБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ПАЛЕОНТОЛОГИИ

на тему:

Сдал: студент 4 курса

Кафедры палеонтологии

Петрушенко В.В.

Проверил:

                                                                                                            ———————

г. Санкт-Петербург

2004 г.

Оглавление

1.Введение……………………………………………………………………….3

2.Морфология и вещественный состав…………………………………    4      

3. Железомарганцевые объекты…………………………………………… 5

   3.1 Железомарганцевые конкреции………………………………………5

Заключение……………………………………………………………………..8    

1.Введение

Этот видокеанического полезного ископаемого был открыт в 1872-1876 гг. во времякругосветной научной экспедиции на корвете «Челленджер»(Великобритания).Геологические результаты исследований, опубликованные вотдельном томе (Дж. Меррей, 1891),  свидетельствовали о присутствии в составежелезомарганцевых конкреций широкого спектра химических элементов, связанных смарганцем. Тогда это сообщение осталось не замеченным, не вызвав никакойреакции. Однако, когда в 1957 году в этих же образованиях был отмечен высокийуровень содержания кобальта и никеля это вызвало огромный интерес.

В 60-70-хгодах к изучению этой проблемы подключились практически все ведущие странымира. Работы по поиску железомарганцевых конкреций охватили Тихий (США, Япония,ФРГ, Франция, Великобритания, Австралия), Индийский (Индия, Австралия, ЮАР,Великобритания) океаны. Отрадно, что наша страна не отстала от других стран ивела разработку данного вопроса с начала 70-х годов, сначала в Атлантическом, ас 1976 года и в Тихом океане. В результате, при дележе самого на данный моментперспективного участка (поле Кларион-Клиппертон в Тихом океане), наша странаполучает от специального комитета при ООН право на разработку и довольноперспективный участок для добычи.

Внастоящее время страны, получившие лицензию на разработку месторождений на днеокеана, завершают разработку технологии и оборудования и готовятся кполномасштабной промышленной эксплуатации своих участков.

Крометого, быстрыми темпами развиваются работы по изучению еще одного вида полезногосырья Мирового океана — кобальтбогатых оксидных железомарганцевых корок.Исследования корок, начатые лишь в середине 80-х, в 1994 году подошли кзавершению региональной стадии. Приятно то, что и здесь наша страна не осталасьза бортом — готовятся материалы для получения лицензии на освоениекобальтоносных корок в районе Магеллановых гор (Тихий океан).

2.Морфология и вещественный состав.

Основнаямасса железомарганцевых образований представлена залегающими на поверхности днаокеана конкрециями и корками. Микроконкреции могут встречаться на поверхностидна и в толще донных осадков вблизи поверхности, в осадочном чехле назначительной глубине в рассеянном виде или в виде отдельных горизонтов.Довольно редкую разновидность железомарганцевых образований представляютэдафогенные железомарганцевые отложения, формирующиеся в условиях гальмиролизаи подводной эрозии в районах распространения железомарганцевых корок. Ониотмечаются на плоских вершинных поверхностях гайот.

Железомарганцевыеконкреции залегают обычно на поверхности дна на рыхлых донных осадках, будучина половину и более в них погруженными. Форма конкреций разнообразная, ноподдается систематике. Преобладают сферические, эллипсоидальные, дискоидальныеи таблитчатые формы. Размеры конкреций  от 2 до 10 см. в поперечникепреобладают.

Железомарганцевыекорки образуются на скальных выходах коренных пород, крупных глыбах, иногда наповерхности слабо литифицированных отложений — фораминиферовых песках,гравелитах, уплотненных глинах. Форма корок повторяет характер подстилающейсяповерхности напластования. Толщина- варьируется от миллиметров (налеты) до15-20 см.

Микроконкреции- фракция железомарганцевых стяжений менее 1 мм. в поперечнике,распространенная в толще осадков. Образуют иногда горизонты, в которыхсоставляют до 20-30% объема.

Чтокасается оценки продуктивности то она строиться по расчету рудной массы наединицу площади. Для практически значимых скоплений железомарганцевых конкрецийэта величина, называемая весовой плотностью залегания составляет 5 кг/м2; для корок- с толщиныв 2 см., что в пересчете на плотность залегания составляет около  20 кг/м2 .

Вещественныйсостав железомарганцевых образований характеризуется широким спектромхимических элементов (более 60). С утилитарной точки зрения выделяются главныерудные компоненты: никель, медь, кобальт, марганец; попутные — железо, молибден, платина, легкие лантаноиды,редкие земли.

3.Железомарганцевые объекты.

Принципырайонирования дна Мирового океана, с целью выявления скопленияжелезомарганцевых образований, основаны на таксономической иерархии и дискретномхарактере воздействия ведущих рудоконтролирующих факторов. Эта особенностьопределяет дискретно-упорядоченный характер размещения железомарганцевыхконкреций и кобальтбогатых железомарганцевых корок на океаническом дне,позволяет выделять последовательно мегапояс – пояса – поля – зоны –конкреционные площади их скоплений.

Мегапояс –планетарное металлогеническое подразделение,опоясывающее Землю в субширотном направлении от 35° с.ш. до 46° ю.ш. Всоставе мегапояса выделяются три пояса: Северный приэкваториальный( 35° с.ш. – 0° ), прослеживающийся в Тихом иАтлантическом океанах;  Экваториальный ( 0° – 30° ю.ш. ), наиболее четко проявленный вТихом и слабее выраженный в Индийском океанах; Южныйприэкваториальный ( 32° ю.ш. – 46° ю.ш.), установленныйв Тихом, Индийском и Атлантическом океанах. Четвертый – Субантарктический поясв мегапояс не входит. Он протягивается вдоль южных окраин всех трех океанов, от50° до 66°ю.ш. В мегапоясе сосредоточено от 90 до 95 % железомарганцевой массы Мировогоокеана, что видно по частоте встречаемости продуктивных геологических станций иплотности залегания конкреций и корок.

Средипоясов наиболее интересен Северный приэкваториальный, охватывающий севернуюприэкваториальную часть Тихого океана. Он же самыйкрупный по объему рудной железомарганцевой массы и разнообразию геохимическихтипов железомарганцевых конкреций и кобальтбогатых железомарганцевых корок.

3.1. Железомарганцевые конкреции.

В Мировомокеане выделено 12 полей и 14 конкреционных площадей распространенияжелезомарганцевых конкреций различной геохимической специализации. Онираспределяються между тремя поясами, входящими в мегапояс.

Тихийокеан. Северный приэкваториальный пояс включает поля Кларион-Клиппертон,Центрально-Тихоокеанское и Калифорнийское;конкреционные площади Бейли, Музыкантов, Кларион и Гватемальскую.

ПолеКларион - Клиппертон

Наиболееинтересным объектом из данного списка, безусловно, является полеКларион-Клиппертон — как одно из наиболее крупных, перспективных и детальноизученных скоплений  железомарганцевых конкреций океана. Открытое в 1974 годуфирмой «Дипси Венчурс» (США), в данный момент оно поделено на заявочные участкимежду Россией, Японией, Францией, КНР, Южной Кореей и рядом крупныхмеждународных корпораций.

Полепротягивается с запада на восток на 3000 км, от цепи подводных гор Лайн дофлангов Восточно-Тихоокеанского поднятия, между разломами Кларион и Клиппертон.Ширина поля 600 – 700 км, при глубине океана варьирующейся от 5300м на западедо 4300м на востоке. Мощность осадочного чехла 50 – 200 м.

Возрастокеанического фундамента варьирует от верхнего мела ( кампан ) до нижнегомиоцена. В западной части, находящейся в переходной зоне от «старых»океанических плит к «молодым», преобладают конкреции никель–медь–кобальтовойгеохимической специализации; в центральной части,находящейся на «молодой» океанической плите преобладают никель-медные конкреции; а в восточной части, расположенной в переходной зоне междусрединно-океаническим хребтом и «молодыми» океаническими плитами, расположеныконкреции с повышенным ( до 33% ) содержанием марганца.

В полеКларион – Клиппертон наблюдается несколько типов донных ландшафтов,обусловленных изометричным или грядовым характером рельефа дна и степенью егорасчлененности. Наилучшим ландшафтом для формирования богатых залежей являетсяландшафт со спокойным субмеридионально упорядоченным рельефом. Среднийхимический состав на таких участках: никель – 1.41%, медь – 1.12%, кобальт –0.23%, марганец – 29.3%.Именно на таких глубоководных (4100 — 4300 м) участкахнаблюдаются наиболее высокие плотности залегания (до 24.6 кг/м2).Средиконкреций преобладают стяжения дискоидальной формы, их состав: марганец 27-33%,железо 6.0-7.2%, никель – 1.1-1.24%, медь – 0.96-1.16%, кобальт –0.18-0.21%.Именно таким заявочным участком на поле Кларион – Клиппертон, вцентре этого поля, располагает Россия.

Прогнозныересурсы поля Кларион – Клиппертон по сухой железомарганцевой массе оценивают в12 – 13 млрд. тонн. В них содержится 3.5 млрд. тонн марганца, 154 млн. тонн никеля,129 млн. тонн меди, 28 млн. тонн кобальта, 6 млн. тонн молибдена. Содержание всоставе конкреций золота – 0.02г/т, платины – 0.11 г/т.

Центрально-Тихоокеанскоеполе

Центрально-Тихоокеанскоеполе занимает наиболее глубоководную часть Центральной котловины. С севера ивостока оно ограничено океаническими поднятиями Мидпасифик и Лайн, наюго-западе – поднятием Магеллана. Размеры поля 1500Х1200 км. Глубина океанаколеблется от 4300 – 5600 метров. Возраст океанического фундамента – поздняяюра – ранний мел.

В полепреобладают конкреции никель-медь-кобальтового геохимического типа, режеотмечаются бедные кобальтовые стяжения. Для плотности залегания характернабольшая изменчивость – от сотен граммов до 50- 60 кг/м2, при среднемзначении в рудном районе Магеллан – 16-17 кг/м2.Максимальнаяплотность приурочена к плоским участкам склонов и к привершинной части холмов.

Прогнозныересурсы Центрально-Тихоокеанского поля по сухой железомарганцевой массеоцениваются в 7.9 млрд. тонн. В это число входят (в млн. тонн): никель – 60.7,медь – 55.4, кобальт – 18.9, марганец – 1712.

Калифорнийскоеполе

Калифорнийскоеполе с севера примыкает к продолжению разлома Кларион. Поле охватываетабиссальную равнину от 125° з.д. ипродолжается до материкового склона у полуострова Калифорния. Рельеф днасложный, пересеченный. На равнине возвышаються многочисленные подводные горы иабиссальные холмы, образующие субширотные гряды. Перепад глубин 3500-4000метров. По составу в поле выделяют две группы конкреций: в наиболее глубокой части– никель-медной геохимической специализации; навостоке, у подножья континентального склона, – никелевой. Средний составконкреций: никель – 1.0%, медь – 0.65%, кобальт – 0.14%, марганец – 25.3%.

Прогнозныересурсы Калифорнийского поля по сухой железомарганцевой массе оцениваются в 0.8млрд. тонн.

Заключение

В даннойработе я лишь слегка коснулся темы металлогении дна Мирового океана. В нашевремя, когда наземные запасы полезных ископаемых интенсивно вырабатываются, дноМирового океана с его колоссальными запасами ископаемых превращается изотдаленной перспективы в повестку дня, если не сегодняшнего то завтрашнего –точно.