Минерагения
Лекция 4-2017. 25.09.2017
Изучили
Часть 1. Общая минерагения
Раздел 1. Основные понятия
Понятие о минерагении. Содержание дисциплины. Основная литература
1. Генетические типы месторождений полезных ископаемых
2. Геологические формации и их совокупности
3. Минерагенические формации горных пород
4. Понятие о палеотектонических обстановках
5. Классификация палеотектонических обстановок
6. Минерагеническое районирование земной коры
7. Методология, принципы и методы минерагенических исследований
8. История развития минерагении
Минерагения современных океанов
10. Минерагения обстановок зарождения океанов
Континентальные горячие точки
2. Внутриконтинентальные рифты
3. Межконтинентальные рифты
Лекция 5-2017. 02.10.2017
12.2. Минерагения тектонических обстановок существования океанов (группа океанических обстановок)
Включает три тектонических режима (класса обстановок):
- спрединговый,
- субдукционный,
- коллизионный.
-
 |
Рис.1 Схема тектонических обстановок современных океанов.
1 – группа платформенных обстановок (кора континентальная)
Группа океанических обстановок (2–9)
Режим спрединговый (2–5)
2 – обстановка пассивной окраины континента(кора переходная);
Внутриокеаническая обстановка, условия:
2-3, 3-5, 5-6 ложа океана
3 - спредингового хребта,
4 - океанического трансформного разлома,
5 - океанического линейного хребта.
Режим субдукционный (6–9)
Обстановки активной окраины континента:
6 - зона Заварицкого-Беньофа,
7 - внешняя дуга,
8 - трог внешней дуги,
9 - магматическая дуга;
Фундамент (10–12)
10 - литосфера,
11 – астеносфера,
12 – океаническая кора.
12.2.1. Минерагения пассивных окраин континентов
(атлантического типа)
Положение: пассивные окраины расположены внутри литосферных плит, на коре переходного типа.
Тектонический режим: спрединговый.
Основной тектонический процесс: прогибание земной коры, которое приводит к накоплению мощных осадочных толщ.
Тектонические (геоморфологические) условия: шельф, континентальный склон и континентальное подножие.
| Обозначения | Тектонические условия | |||||||||
| Шельф | Континентальный склон | Континентальное подножие | ||||||||
Чехол
 платформы
  Уголь
 Руды
Нефть
|  
     
| 
|
| |||||||
| Тип земной коры | ||||||||||
| Континентальный | Переходный | Океанический |
Рис. 4.10. Строение пассивной окраины и ее полезные ископаемые
Континентальный шельф - подводная равнина
- ширина 80 км,
- длина n1000 км,
- глубина моря на бровке шельфа 200 – 600 м (Гаврилов, 1990),
- толщина осадков до 12 км.
Осадки шельфа сопоставляют с ископаемой терригенно-карбонатной формацией (миогеосинклинальной).
Состав полезных ископаемых определяется климатом.
1. Гумидный климат.
Формация – терригенная прибрежно-морская.
Полезные ископаемые:
а) песчано-гравийные строительные материалы,
б) прибрежно-морские россыпи (магнетитовые, касситеритовые, золоторудные и др.),
в) оолитовые бурые железняки и глауконит.
2. Жаркий аридный климат.
Формация эвапоритовая морская.
Полезные ископаемые:
а) карбонаты (известняки, доломиты),
б) сульфаты (гипс-ангидрит),
в) соли (галит).
3. Жаркий гумидный (приэкваториальный) климат.
Формация карбонатная биогермная.
Полезные ископаемые:
а) ракушечниковые известняки,
б) ракушечниковые фосфориты,
в) микрозернистые биохимические фосфориты,
г) титан-циркониевые россыпи.
В толще шельфовых осадков могут быть залежи нефти и газа.
В субстрате (коренных породах под шельфовыми осадками) – полезные ископаемые бывшего континента: экзогенные (уголь) и эндогенные (касситерит в Корнуэлсе).
Континентальный склон
высота склона 2–3 км,
ширина десятки км.
На поверхности склона глинистые мелкопесчанистые илы (силты), тонкозернистые пески. В недрах склона могут быть залежи нефти.
Континентальное подножие -
наклонная равнина шириной от 200 до 1000 км, протягивается до глубины 5 км.
Осадки еще более мелкозернистые: турбидиты, илы (лютиты).
Характерно циклическое строение осадков, их сопоставляют с ископаемыми отложениями флишевой формации.
Встречаются
олистостромы (греч олистос – скользкий, строма – покрывало, подстилка) – неслоистые глинистые отложения потоков разжиженного осадочного вещества с примесью гальки и гравия, описаны во флишевых отложениях Италии;
контуриты – песчано-алевритовые осадки больших глубин со знаками ряби, косой слоистостью, образующиеся под действием придонных течений.
12.2.2. Минерагения современных внутриокеанических обстановок
 |
Рис. 2. Схема строения дна и разрез океана. Схематизировано по А.Митчеллу и М.Гарсону.
1 - обломочные и карбонатные осадки и породы шельфа, 2 - осадки склона (турбидиты), 3 - осадки подножья (лютиты),
4 - кремни и бескарбонатные лютиты равнины,
5 - известковые илы,
6 - марганцевые конкреции,
7 - щелочные базальты (подушечные лавы),
8 - пучки и рои даек,
9 - габброиды,
10 - мантия,
11 - астеносфера,
I2 кора переходная, 13 - континентальная кора.
1. Океанические впадины – абиссальные равнины, располагающиеся на глубинах более 4 км. Мощность осадков небольшая, местами на поверхность выходят подстилающие их базальты, габбро и серпентинизированные перидотиты.
Полезные ископаемые: аутигенные (гидрогенные) железомарганцевые конкреции, реже корки, содержащие Ni, Co, Cu. Районы скопления конкреций:
– Кларион-Клиппертон (между Гавайскими островами и Северной Америкой);
– северная приэкваториальная часть Тихого океана;
– южная приэкваториальная часть Тихого океана.
В районе Кларион-Клиппертон плотность распределения конкреций составляет 8,45–11,94 кг/м2. Однако даже в этих районах оруденение является весьма рассеянным, составляя в среднем 10 000 т/км2.
2. Срединно-океанические хребты - дивергентные границы плит,
- длина – n1000 км,
- ширина 400–2000 км,
- высота до 4 км.
В осевой части хребтов - рифтовая долина
- шириной 10–40 км.
- относительной глубиной 1–4 км.
Обнажается океаническая кора, которая сопоставляется с ископаемыми офиолитовыми поясами геосинклиналей.
Таблица 4.1
Петрофизическая модель океанической коры
(скомпоновано по данным А. Митчелла и М. Гарсона, 1984)
| Строение океанической коры | Строение офиолитов | |||||
| Интервалы глубин, км | Мощность средняя, км | Скорость продольных волн, км/сек | Состав слоя | Гидротермальные изменения | Мощность средняя, км | Состав слоя |
| 0,0-4,6 | 4,6 | 1,50 | Морская вода | |||
| 4,6-4,7 | 0,1 | 1,7 | Осадки дна | |||
| 4,7-5,5 | 0,8 | 4,12 | Подушечные лавы | Хлоритизация | 1,0 | Подушечные лавы |
| 5,5-6,5 | 1,0 | 5,76 | Параллельные дайки | 1,2 | Массивные базальты. Параллельные дайки и силлы | |
| 6,5-8,3 | 1,8 | 6,77 | Метагаббро с титаномагне-титом и ильменитом | Амфиболизация | 1,7 | Габбро. Кумулятивное габбро |
| 8,3-11,3 Мохо | 3,0 | 7,42 | Дуниты, пироксениты, гарцбургиты схромшпинелями, платиноидами | Серпен-тиниза-ция | 1,0 | Кумулятивные пироксениты. Дуниты |
| 11,3-... | 8,2 | Неизмененные гарцбургиты | Тектонизированные гарцбургиты с подчиненными дунитами |
С подводной гидротермальной деятельностью (курильщиками) связаны проявления вулканогенно-осадочных полезных ископаемых:
- оксидные кобальтоносные железомарганцевые конкреции и корки,
- сульфидные медно-цинково-железные скопления (сфалерит, пирит, халькопирит с ангидритом, баритом, опалом).
Морская вода
 |
Лавы подуше-
чные
Комплекс
параллель-
ных даек габбро
Магматическая камера
Рис. 4.12. Схема рециклинга (конвекции) морской воды, приводящего к образованию в восстановительных условиях сульфидных, а в окислительных – оксидных руд
3. Океанические трансформные разломы
- пересекают и смещают спрединговые хребты,
- протягиваются на n10 и n1000 км,
- прослеживаются за пределами рифтов и даже на континентах.
Образуются при остывании океанической коры (контракционные).
 |
Океан
Трансформный сегмент (сбросо-сдвиг)
СОХ
Нетрансформный сегмент (сдвиг)
Проявления полезных ископаемых
Части разломов, заключенные между смещенными хребтами, называются трансформными сегментами, а расположенные за их пределами – нетрансформными. Для трансформной части разломов характерны сбрососдвиги, а для нетрансформной – сдвиги.
Проявления полезных ископаемых тяготеют к участкам пересечения спрединговых хребтов разломами (рудным узлам). Это
- серпентиниты с хромшпинелидами,
- габбро с титаномагнетитами,
- базальты с гидротермально-осадочными проявлениями
а) гидроксидов и оксидов железа и марганца (зоны Романш и Вема на Срединно-Атлантическом хребте),
б) барита (зона разлома Сан-Клементе, столбы рыхлого барита имеют высоту до 10 м и отличаются повышенным содержанием железа, алюминия и марганца).
4. Асейсмичные острова за пределами границ плит (Гавайские острова в Тихом океане, хребет Китовый в Атлантическом океане).
Магматические породы:
- щелочные базальты (преобладают),
- карбонатиты (Канарские острова и острова Зеленого Мыса)
Полезные ископаемые неизвестны.
Происхождение: как и на континентах, это следы «горячих точек».
Вывод: главные обстановки накопления полезных ископаемых:
- экзогенных –шельфы,
- эндогенных – СОХи и трансформные разломы.