Геологическая роль морей и океанов

Экологические проблемы, связанные с нарушением среды как на дне, так и в фотическом горизонте водной толщи, предполагалось разрешить путем минимизации

Геологическая роль морей и океанов

Информация

Геодезия и Геология

Другие материалы по предмету

Геодезия и Геология

Сдать работу со 100% гаранией
n, Pb, Zn поступила в эти осадки из гидротермальных источников, в то время как основная часть (54-94%) Ba, Ni, Co, Zr, La, Sm, Eu - из океанской воды. Доля гидротермального источника в поставке Si, V, B оценена в 28-37%, Ni, Co, Zr - в 11-18%.

Массивные сульфиды представляют собой плотные образования сложного строения и переменного состава. Они известны в ряде участков Восточно-Тихоокеанского поднятия, в Калифорнийском заливе, в зонах задугового спрединга, западной части Тихого океана, в северной части.

Во впадине Гуаймас (Калифорнийский залив) встречаются конусообразные гидротермальные постройки высотой до 50 м; другие постройки, находящиеся на внутритроговых полях, имеют форму колонн и пагод, возвышающихся над коническими цоколями на 17-23 м. На поверхности цоколей наблюдаются скопления вестиментифер (специфической фауны гидротермали) и бактериальные маты.

Минеральный состав массивных сульфидов варьирует в пределах каждого рудопроявления в зависимости от состава и температуры гидротермального раствора, скорости его истечения и условий осаждения рудного материала. Для большинства рудопроявлений характерны различные сочетания сульфидов железа, меди, цинка и свинца (табл.3). Химический состав сульфидов также варьирует в зависимости от того, рассматриваются ли мономинеральные компоненты, минеральные агрегаты, поликомпонентные штуфы или морфологически обособленные части рудных построек.

Гидротермальные железомарганцевые корки встречаются как совместно с металлоносными осадками, так и без них, нарастая на твердых породах или на поверхности неконсолидированных осадков, главным образом на возвышенностях океанского дна. По морфологии они аналогичны гидрогенным (рудным) коркам, но отличаются минеральным составом.

Химический состав гидротермальных корок характеризуется резким преобладанием марганца или железа: отношение Fe/Mn колеблется от 24 000 (при максимальном содержании Fe = 58%) до 0.001 (при максимальном содержании Mn = 52%).

Содержание в современных фосфоритах урана оказалось сопоставимым с таковым в древних фосфоритах, а редкоземельных элементов - многократно ниже, что свидетельствует о накоплении первого в раннем диагенезе, а вторых - в постседиментационных процессах.

Генезис фосфоритов на современных подводных окраинах континентов связан с явлением прибрежного апвеллинга, обеспечивающим высокую биологическую продуктивность фитопланктона, накопление обогащенных подвижным фосфором биогенных осадков и формирование в них диагенетических фосфатных стяжений. При последующем переотложении таких осадков фосфатный материал может подвергаться вторичной концентрации, о чем, например, свидетельствует сходство строения и состава современных фосфатных зерен, рассеянных в диатомовых илах внутреннего шельфа и сконцентрированных в переотложенных плиоценовых-плейстоценовых осадках внешнего шельфа Намибии.

Распространение фосфоритов на дне океанов. Обозначены: мелкие (I) и крупные (II) залежи фосфоритов в приконтинентальных районах и фосфориты на подводных горах открытого океана (III). Заштрихованы части континентов, обеспеченные фосфатным сырьем за счет наземных месторождений.

Генезис фосфоритов на подводных горах и возвышенностях объясняется аналогичным образом для мелководных этапов геологической истории поднятий, когда они омывались поверхностными водами. Вопрос о том, происходила ли фосфатизация пород при глубоководной стадии развития подводных гор, остается спорным и требует дополнительного исследования.

Идея освоения рудных ресурсов океана возникла на базе значительных достижений в области исследований океанского дна, проводившихся ведущими мировыми державами в эпоху холодной войны и активной конкуренции за приоритет в освоении океана как стратегического пространства. Естественно, что эта идея получила поддержку руководства каждой из конкурирующих сторон, поскольку руды марганца и кобальта рассматривались как стратегическое сырье. В океане были проведены сотни специализированных рейсов научно-исследовательских судов США, СССР, а также Индии, Японии, европейских стран, Австралии, Новой Зеландии и ЮАР. Было получено и обработано невиданное ранее количество новой информации о рудном потенциале океана, на что было истрачено, по ориентировочной оценке, около 4 млрд. долл.

Распространение гидротермальных образований на дне Мирового океана. 1 - массивные сульфидные руды, 2 - активные гидротермальные выходы, 3 - гидротермальные железомарганцевые корки, 4 - области сплошного распространения металлоносных осадков.

Экологические проблемы, связанные с нарушением среды как на дне, так и в фотическом горизонте водной толщи, предполагалось разрешить путем минимизации взмучивания придонного слоя, а также выводом продуктов промывки конкреций с борта судна на глубину нескольких сот метров по специальному трубопроводу. Наконец, наиболее критическая проблема, ставшая первостепенной, - рентабельность предприятия в целом. Еще в конце 70-х годов было подсчитано, что капитальные затраты на создание производственного комплекса по добыче и переработке 3 млн т конкреций в год составят 1.5-2 млрд долл. При этом доходы на вложенный капитал - 8.5-9.5%, а чистая прибыль после вычета налогов - лишь 3-4.5%. С учетом нестабильности океанской среды, изменчивости ситуации на рынках сбыта, а главное, при отсутствии стратегического стимула, такой экономический риск не оправдан. Но работавшие в этой области специалисты считают, что накопленный опыт по освоению подводных месторождений необходимо тщательно сохранять и приумножать, дабы немедленно его реализовать в случае изменения экономической ситуации в мировой экономике и технологиях, могущих вызвать повышение цен на черные и цветные металлы. Ресурсы массивных сульфидов исследованы недостаточно, но в перспективе могут оказаться весьма значительными: протяженность зон спрединга океана, к которым они приурочены, достигает 60 тыс. км, а расстояние между расположенными вдоль них гидротермальными полями может быть относительно коротким - десятки и сотни километров. В Галапагосском поле заключено около 25 млн т массивных сульфидов, а общие ресурсы меди и цинка в сульфидных рудах океана оценивались в 1987 г. от 216 до 518 млн т, или соответственно 14 и 29% от мировых запасов. Массивные сульфиды образуют, в противоположность железомарганцевым конкрециям, концентрированные рудные тела, залегают на значительно меньшей глубине (около 2.5 км) и находятся в большинстве случаев ближе к континенту, что упростит проблему их будущей разработки.

 

2.4 Фосфориты

 

Фосфориты гайотов рассматриваются как раннедиагенетические образования, формирующиеся за счет фосфора поровых, отчасти над донных вод, который в свою очередь является результатом деструкции мягких тканей организмов.

Слои, перекрывающие реликтовый слой, часто почти не обнаруживают заметных признаков фосфатизации.

Фосфатные слойки, чередующиеся с оксидными, не обладают никакими признаками метасоматического замещения. Эти слойки ничего общего не имеют и с нередко наблюдаемыми секущими прожилками фосфатного материала, которые представляют собой трещины, заполненные илом.

Отмечаемые неоднократно явления деструкции слоистых и дендритовых образований однозначно свидетельствуют о нарастании фосфатных слоев в закономерной последовательности с марганцовистыми.

Развитие фосфатных слойков, участвующих в строении дендритов или прослоев с волнисто слоистой текстурой, происходит в среде фосфатизированного нано-фораминиферового осадка, являющегося питательной средой для них. Массы этих осадков в изобилии содержат раковины микроорганизмов, к ним приурочены зерна TR минералов.

Природа фосфатного материала в корках остается не совсем ясной. Можно предположить, что фосфор концентрировался в основном в начальную стадию формирования коркового слоя, возможно, в результате апвеллинга, механизм которого активно функционировал вследствие того, что подводные горы на этом раннем этапе были приподняты. После повышения уровня океана, может быть вследствие второго (45 млн лет) или третьего (10 млн лет) скачка водной толщи по (С. Андреев и др., 1997), или вследствие перемещения подводных гор на большие глубины (Ю. Богданов и др., 1998), произошло резкое уменьшение отложения фосфора. Возможно, это событие и является тем рубежом, который отделяет время и условия образования реликтового слоя от последующих этапов.

Ресурсы фосфоритов, потребность в которых по мере расширения сельскохозяйственного производства неуклонно растет, оцениваются примерно в 20-25 млрд. т Р2О5 на подводных окраинах континентов и свыше 1 млрд. т на подводных горах. При этом многие страны и регионы, имеющие выход в океан, не обеспечены наземными ресурсами фосфоритов, что стимулирует исследование возможностей их освоения. Также они пригодны и для производства простого и двойного суперфосфата, аммофоса, фосфорной кислоты, кормовых фосфатов. Препятствия на пути освоения океанских фосфоритов носят, видимо, временный характер. Месторождение желваковых фосфоритов на подводном поднятии Чатам (к востоку от Новой Зеландии) признано перспективным, но проект его разработки для производства удобрений вызвал протесты новозеландских экологов в связи с высоким содержанием уранов.

геологический океан осадконакопление минеральный

Заключение

 

Огромные массы воды океанов и морей находятся в непрерывном движении. В процессе своей геологической деятельности море разрушает горные породы, слагающие берега, измельчает продукты разрушения горных пород, перемещает, сортирует и откладывает их в виде осадков. В течение геологической жизни Земли моря неоднократно изменяли свои границы, заливая огромные пространства суши. На дне морей отлагались мощные толщи осадков, превратившихся со временем в осадочные горные породы. Разрушительная деятельность моря называется абразией. Она обусловлена действием ветровых волы, морских те

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 >