Океанология, 2023, T. 63, № 6, стр. 975-986

Геохимия железомарганцевых корок Берингова моря

Г. Н. Батурин 1, А. Н. Новигатский 1*

1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Москва, Россия

* E-mail: novigatsky@ocean.ru

Поступила в редакцию 31.05.2023
После доработки 30.06.2023
Принята к публикации 18.07.2023

Аннотация

Обнаруженные в Беринговом море на массиве Вулканологов, в зоне разлома Альфа и на подводном хребте Ширшова железомарганцевые корки, устилающие поверхность скальных вулканических сооружений, являются, скорее всего, продуктом поствулканической активности. Приведенные результаты свидетельствуют, что исследованные железомарганцевые образования формировались под воздействием двух факторов: с одной стороны – в результате медленного осаждения металлов из обычной морской воды, с другой – под возможным воздействием обогащенных металлами гидротермальных растворов. В микроструктурном и минералогическом плане состав Fe–Mn корок Берингова моря оказался довольно однообразным. Рудная часть представлена преимущественно железистым вернадитом и, редко, гематитом в сочетании с аморфным кремнеземом, в меньшей степени, монтмориллонитом, кальцитом и арагонитом. Марганцевый минерал тодорокит, считающийся надежным признаком гидротермального происхождения рудных корок, в наших образцах не обнаружен. Пониженная цериевая аномалия (0.87) установлена только в одном образце, а в остальных образцах ее величина колеблется в пределах 1.08–1.89, что характерно для верхних горизонтов водной толщи океана. При этом европиевая аномалия близка к нейтральной, так в 7 образцах ее величина составляет 0.96–1.03 (в среднем 1.0) и лишь в трех образцах незначительно повышена (1.05–1.07), что может считаться очень слабым признаком проявления гидротермальной активности. Кроме того, наличие в железомарганцевой фазе микровключений золота может косвенно свидетельствовать о возможном воздействии на состав корок гидротермального фактора.

Ключевые слова: Берингово море, донные осадки, железомарганцевые конкреции, геохимия металлов и микроэлементов

Список литературы

  1. Андреев С.И. Минерально-сырьевой потенциал дальневосточных морей и перспективы его освоения // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2014. № 4(38). С. 5–23.

  2. Аникеева Л.И., Андреев С.И., Казакова В.Е. и др. Кобальтбогатые руды Мирового океана. СПб.: ФГУП ВНИИОкеангеология, 2002. 168 с.

  3. Аникеева Л.И., Казакова В.Е., Гавриленко Г.М., Рашидов В.А. Железомарганцевые корковые образования Западно-Тихоокеанской переходной зоны // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2008. № 11. С. 10–31.

  4. Астахов А.С., Иванов М.В., Ли Б.Я. Гидрохимические и атмохимические ореолы рассеяния ртути над гидротермальными источниками подводного вулкана Пийпа (Берингово море) // Океанология. 2011. Т. 51. № 5. С. 879–888.

  5. Базилевская Е.С. Исследование железо-марганцевых руд океана. М.: Наука, 2007. 189 с.

  6. Балашов Ю.А. Геохимия редкоземельных элементов. М.: Наука, 1976. 268 с.

  7. Баранов Б.В., Басов И.А., Гладких П.А. и др. Коренные породы хребта Ширшова (Берингово море) // Океанология. 1984. Т. 24. № 6. С. 936–941.

  8. Батурин Г.Н. Геохимия железомарганцевых конкреций океана. М.: Наука, 1986. 344 с.

  9. Батурин Г.Н. Руды океана. М.: Наука, 1993. 304 с.

  10. Батурин Г.Н. Геохимия гидротермальных железомарганцевых корок Японского моря // Докл. РАН. 2012. Т. 445. № 2. С. 179–182.

  11. Батурин Г.Н. Распределение элементов в железомарганцевых конкрециях морей и озер // Литология и полезные ископаемые. 2019. № 5. С. 404–417.

  12. Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т. Микроструктуры железомарганцевых конкреций океана. М.: Наука, 1989. 200 с.

  13. Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т. О составе железомарганцевых конкреций Чукотского и Восточно-Сибирского морей // Докл. РАН. 2011. Т. 440. № 1. С. 93–99.

  14. Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т., Авилова Е.В. О минеральном составе железомарганцевых конкреций озера Байкал // Докл. РАН. 2009. Т. 426. № 2. С. 207–211.

  15. Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т., Иванов Г.И., Сираев А.И. Особый тип железомарганцевой минерализации на дне арктического бассейна // Докл. РАН. 2014. Т. 458. № 4. С. 436–441.

  16. Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т., Новигатский А.Н. Фазовое распределение элементов в железомарганцевых конкрециях Карского моря // Докл. РАН. 2016. Т. 471. № 3. С. 334–339.

  17. Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т., Савельев Д.П. и др. Железомарганцевые корки на дне Берингова моря // Докл. РАН. 2010. Т. 435. № 2. С. 225–229.

  18. Батурин Г.Н., Дубинчук В.Т., Рашидов В.А. Железомарганцевые корки Охотского моря // Океанология. 2012. Т. 52. № 1. С. 95–103.

  19. Горшков А.И., Березовская В.В., Батурин Г.Н., Сивцов А.В. Природа железомарганцевых корок с подводных гор Японского моря // Океанология. 1992. Т. 32. № 3. С. 542–549.

  20. Дубинин А.В. Геохимия редкоземельных элементов в океане. М.: Наука. 2006. 360 с.

  21. Карандашев В.К., Хвостиков В.А., Носенко С.В., Бурмий Ж.П. Использование высокообогащенных стабильных изотопов в массовом анализе образцов горных пород, грунтов, почв и донных отложений методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2016. Т. 82. № 7. С. 6–15.

  22. Левитан М.А., Кузьмина Т.Г., Лукша В.Л. и др. Позднеплейстоценовая история осадконакопления на подводном хребте Ширшова (Берингово море) // Геохимия. 2013. № 3. С. 195–195.

  23. Лисицын А.П. Процессы современного осадкообразования в Беринговом море. М.: Наука, 1966. 574 с.

  24. Мельников М.Е. Месторождения кобальтоносных марганцевых корок. Геленджик: Южморгеология, 2005. 230 с.

  25. Михайлик П.Е. Состав, строение и условия формирования железомарганцевых корок Японского и Охотского морей. Автореф. дисс. … к.г.-м.н. Владивосток: ДВГИ ДВО РАН, 2009. 22 с.

  26. Ожогина Е.Г., Дубинчук В.Т., Кузьмин В.И., Рогожин А.А. Особенности методики изучения минерального состава железомарганцевых конкреций океана // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2004. № 3. С. 86–90.

  27. Савельев Д.П., Портнягин М.В., Цуканов Н.В., Кувикас О.В. Рейсы научно-исследовательского судна “Sonne” в мае–октябре 2009 года // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2009. № 2. С. 176–178.

  28. Скорнякова Н.С., Батурин Г.Н., Гурвич Е.Г. и др. Железомарганцевые корки и конкреции Японского моря // Докл. АН СССР. 1987. Т. 293. № 2. С. 430–434.

  29. Страхов Н.М. Об эксгаляциях на срединно-океанических хребтах как источнике рудных элементов в океанических осадках // Литология и полезные ископаемые. 1974. № 3. С. 20–37.

  30. Торохов П.В. Сульфидная минерализация гидротермальных образований подводного вулкана Пийпа (Берингово море) // ДАН СССР. 1992. Т. 326. № 6. С. 1060–1063.

  31. Baturin G.N., Gordeev V.V., Lisitzin A.P. Geochemical anomalies in South Caspian sediments // Doklady Earth Sciences. 2016. V. 468. P. 463–468.

  32. Douville E., Bienvenu P., Charlou J.L. et al. Yttrium and rare earth elements in fluids from various deep-sea hydrothermal systems // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1999. V. 63(5). P. 627–643.

  33. Fitzgerald C.E., Gillis K.M. Hydrothermal manganese oxide deposits from Baby Bare seamount in the Northeast Pacific Ocean // Marine Geology. 2006. V. 225. № 1–4. P. 145–156.

  34. Gromet L.P., Dymek R.F., Haskin L.A., Korotev R.L. The “North American Shale Composite”, its compilation, major and trace element characteristics // Geochim. Cosmochim. Acta. 1984. V. 48. P. 2469–2482.

  35. Gordeev V.V., Lisitzin A.P. Geochemical interaction between the freshwater and marine hydrospheres // Russian Geology and Geophysics. 2014. V. 55. № 5–6. P. 562–581.

  36. Hein J.R., Koschinsky A., Halbach P. et al. Iron and manganese oxide mineralization in the Pacific // Geological Society, London, Special Publications. 1997. V. 119. № 1. P. 123–138.

  37. Hein J.R., Schulz M.S., Dunham R.E. et al. Diffuse flow hydrothermal manganese mineralization along the active Mariana and southern Izu Bonin arc system, western Pacific // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2008. V. 113. B08S14.

  38. Lisitzin A.P., Lukashin V.N., Gordeev V.V. et al. Hydrological and geochemical anomalies associated with hydrothermal activity in SW Pacific marginal and back-arc basins // Marine geology. 1997. V. 142(1–4). P. 7–45.

  39. Menendez A., James R., Shulga N. et al. Linkages between the genesis and resource potential of ferromanganese deposits in the Atlantic, Pacific, and Arctic oceans // Minerals. 2018. V. 8(5). 197.

  40. Nicholson K., Hein J.R., Buhn B., Dasgupta S. Manganese mineralization: Geochemistry and mineralogy of terrestrial and marine deposits. Geological Society. London. Special Publications. 1997. V. 119. 357 p.

  41. Nishi K., Usui A., Nakasato Y., Yasuda, H. Formation age of the dual structure and environmental change recorded in hydrogenetic ferromanganese crusts from Northwest and Central Pacific seamounts // Ore Geology Reviews. 2017. V. 87. P. 62–70.

  42. Usui A., Someya M. Distribution and composition of marine hydrogenetic and hydrothermal manganese deposits in the northwest Pacific // Geological Society. London. Special Publications. 1997. V. 119. № 1. P. 177–198.

Дополнительные материалы отсутствуют.