ВУЛКАНЫ - ИСТОЧНИК РУД

(монография Зеленова К.К.)

ЗЕЛЕНОВ К.К. ВУЛКАНЫ КАК ИСТОЧНИКИ РУДООБРАЗУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ ОСАДОЧНЫХ ТОЛЩ

ГАВРИЛЕНКО Г.М. ПОДВОДНАЯ ВУЛКАНИЧЕСКАЯ И ГИДРОТЕРМАЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КАК ИСТОЧНИК МЕТАЛЛОВ В ЖЕЛЕЗО-МАРГАНЦЕВЫХ ОБРАЗОВАНИЯХ ОСТРОВНЫХ ДУГ

Устье р. Юрьевой. Шлейф гидротермальных растворов и морской воды Охотского моря

ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА» МОСКВА, 1972

ВВЕДЕНИЕ

Изучение современного геологического процесса с целью выяснения условий формирования древних осадочных пород и руд давно уже стало ведущим методом литологов. Вполне естественно, что это изучение началось с суши — с исследования закономерностей разрушения, переноса и аккумуляции слагающих материки горных пород. Так сформировались представления о терригенном, хемогенном и биогенном осадконакоплении. Обломок породы в определенном парагенезе стал сам рассказывать о питающей провинции (состав терригенного материала), о её климате (хемогенный материал), о солености моря (фауна), о его глубине (флора). Появилась возможность составления достоверных палеогеографических карт.

Исследования такого рода дали возможность на основе анализа осадочных горных пород судить о палеогеографических, палеоклиматических и тектонических условиях геологического прошлого крупных участков Земли — таких, как Русская, Сибирская, Северо-Американская платформы и сходные с ними области, в формировании которых определяющую роль играли терригепное, хемогенное и биогенное осадконакопление. Более сложными оказались геосинклинальные области, в строении которых существенную и в ряде случаев определяющую роль играют продукты вулканизма.

Основная трудность в выяснении роли вулканизма заключается в том, что если при анализе процессов выветривания мы имеем дело с определенной горной породой, разрушение которой дает соответствующий терригепиып и хемогенный материал, дальнейшую судьбу которого можно так или иначе предсказать, то при анализе вулканического процесса мы имеем дело с магмой по существу неизвестного состава, которая при выходе на поверхность дифференцируется на твердые, жидкие и газообразные продукты.

В отличие от гипергенного процесса, деятельность которого протекает обычно в условиях поверхностных, «нормальных» температур и давлений при относительно полном знании как разрушающегося материала, так и путей его миграции и продуктов седиментации, вулкано-генно-осадочный процесс, особенно с точки зрения поступления веществ, попадающих затем в осадочные породы, не всегда доступен прямому наблюдению, и здесь остается еще много неясного.

Эти неясности обусловлены в первую очередь отсутствием достоверных данных о составе исходного материала — мантии Земли; принципиально иным (по сравнению с гипергенным) течением процесса в условиях высоких температур и давлений, когда привычные представления о химии и геохимии элементов оказываются не всегда пригодными; существенным участием газов и растворов, не фиксирующихся в последующих геологических образованиях; высокой химической активностью соединений, мгновенно выброшенных из земных глубин и быстро перестраивающихся в новых гипергенных условиях.

Для расшифровки таких неясностей требуется особый комплекс работ, который должен быть сосредоточен по крайней мере в трех направлениях. Первое — это детальное изучение современного процесса; второе— изучение древних осадков и руд. образовавшихся в результате химических реакций, происходивших в бассейнах осадконакопления под воздействием вулканических продуктов, главным образом газообразных и жидких; третье — постановка экспериментов, моделирующих условия, недоступные для прямого наблюдения как в начальном (химия высоких температур и давлений), так и в конечном (процессы образования рудного компонента, его седиментация) звеньях этой цепи.

Настоящая работа является частью первого направления этого комплекса и посвящена изучению условий перемещения основных компонентов осадочных руд — алюминия, железа и марганца — в ходе современного поствулканического процесса.

В основе работы лежат личные исследования автора, проведенные в 1957—1963 гг. на вулканах Курильских островов и Индонезии.

Перераспределение рудных компонентов особенно детально изучалось на действующих вулканах Эбеко (о. Парамушир), Заварицкого (о. Симушир), Богдан Хмельницкий (о. Итуруп), Менделеева и Голов-нина (о. Кунашир) и в ряде других мест на Курильских островах и Камчатке, а также на вулканах Мерапи (Центральная Ява), Кава Иджен (Восточная Ява), подводном вулкане Бану Вуху (о-ва Сангихе) и во многих других районах Индонезийского архипелага.