Минерагения межконтинентальных рифтов

Межконтинентальные рифты находятся на дивергентных границах плит, имеют океаническую кору и заполнены морем.

Пример. Красноморский рифт, сформировался в миоцене (ранний неоген кайнозойской эры).

Вулканы спредингового хребта

2,5 км

Море

Континентальная Континентальная

кора Океаническая кора

кора

40-50 км

Рис. Вертикальный разрез рифта

Трансформный разлом Металлоносные осадки – линзы длиной несколько км

Карбонатиты, кимберлиты

* *

Соли,

карбонаты

Хребет спрединга

Рис. Схематический план рифта

Колонка	Мощность	Состав слоя
		Морская вода
		Рассол с минерализацией 270‰ (27%), температурой до 620С
	n 1 м	Монтмориллонит железистый NaAl2[AlSi3O10](OH)2·4Н2О
	Гетит FeOOH
	Сульфиды: пирит FeS2, халькопирит CuFeS2, сфалерит ZnS
	Гетит FeOOH с манганитом Mn+3O(OH) и мангансидеритом (Fe,Mn)CO3
	Сульфиды: пирит FeS2, халькопирит CuFeS2, сфалерит ZnS
		Карбонаты с проявлениями полиметаллов (Pb и Zn) и барита
		Толеитовое габбро

Рис. 4.8. Разрез толщи металлоносных осадков одной из впадин Красного моря

Таким образом, для современных межконтинентальных рифтов наиболее характерны вулканогенно-осадочные проявления

- железомарганцевого,

- галогенного,

- колчеданного (цинково-медной) типов минерализации.

По периферии рифтов к трансформным разломам приурочены

Карбонатиты

Кимберлиты.

Полезные ископаемые рифтов благодаря нахождению в отрицательных структурах могут сохраняться в ископаемом состоянии на дивергентных границах древних плит.

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	Гранитный слой		Базальтовый слой
	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

Лекция 5. 2015. 23.03.15

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.

12.3. Минерагения активных окраин континентов (тихоокеанского типа)

Режим субдукционный

Располагаются на конвергентных границах плит.

Различают активные окраины:

- островодужные (япономорского типа),

- приконтинентальные (андского типа).

Островодужные обстановки

Рис. 4.14. Отрыв островной дуги от континента при крутой субдукции под углом 45-80^о океанической плиты под континентальную