Особенности накопления рудных элементов в отложениях окраинно-морских рифтогенных бассейнов

Саттарова, Валентина Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Особенности накопления рудных элементов в отложениях окраинно-морских рифтогенных бассейнов
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Особенности накопления рудных элементов в отложениях окраинно-морских рифтогенных бассейнов"

003054226

На правах рукрписи

а правах рукрп

Саттарова Валентина Владимировна

ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ РУДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ОТЛОЖЕНИЯХ ОКРАИННОМОРСКИХ РИФТОГЕННЫХ БАССЕЙНОВ (на примере впадины Дерюгина Охотского моря)

25.00.11 - геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых,

минерагения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Владивосток 2007

003054226

Работа выполнена в Тихоокеанском океанологическом институте им. В.И.Ильичева Дальневосточного отделения РАИ

Научный руководитель

Доктор геолого-минералогических А.С.Астахов (ТОЙ ДВО РАН)

наук

Официальные оппоненты

Доктор геолого-минералогических наук, Г.Л Кириллова (ИТиГ ДВО РАН, г. Хабаровск)

Доктор геолого-минералогических наук, С.А.Щека (ДВГИ ДВО РАН, г. Владивосток)

Ведущая организация

Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт ДВО РАН (г. Магадан)

Защита диссертации состоится 8 февраля 2007 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 005 006 01 при ДВГИ ДВО РАН, в конференц-зале, по адресу: 690022, г. Владивосток, пр-т 100-летия Владивостока, 159.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДВГИ ДВО РАН

Отзывы в двух экземплярах, заверенные подписями и печатью учреждения, просим направлять по адресу: 690022, г. Владивосток, пр-т 100-летия Владивостоку, 159, ДВГИ ДВО РАН, ученому секретарю диссертационного совета к.г.-м.н. Б.И.Семеняку.

Автореферат разослан «_» декабря 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат геолого-минералогических наук

Б.И.Семеняк

Введение

Актуальность работы. В последние десятилетия появилось много сведений об активной дефлюцдизации земной коры и осадочных бассейнов в пределах задуговых спрединговых котловин. Выявлены гидротермальные сульфидные залежи и оксидные железомарганцевые образования, локализованные главным образом, на подводных вулканах и возвышенностях. Большой интерес с позиций возможности сопоставления с рудными образованиями древних осадочных формаций представляют барит-сульфидные и сульфидные полиметаллические образования задуговых рифтогенных впадин с низкими скоростями осадконакопления. В районах, доступных для изучения российскими учеными, подобные условия имеются в восточной части впадины Дерюгина Охотского моря, где выявлена массивная баритовая минерализация предположительно гидротермального генезиса. Донные осадки этого района характеризуются высокими содержаниями марганца, железа и ряда микроэлементов, что обычно характерно для районов гидротермальной деятельности.

Западная часть впадины, примыкает к зоне, характеризующейся высокой сейсмичностью и активными неотектоническими дислокациями. Сформированный здесь Дерюгинский рифтогенный прогиб и одноименный осадочный бассейн характеризуется интенсивной дефлюидизацией и высокой степенью постседиментационных изменений даже в голоценовых отложениях. На участках с высоким тепловым потоком мощный осадочный чехол способен генерировать значительное количество жидких и газообразных внутриформационных флюидов, которые могли быть источником вещества или определять специфические гидрохимические условия для формирования различных стратиформных и колчеданных рудных залежей. Это предопределило выбор впадины Дерюгина в качестве объекта благоприятного для изучения современного (голоценового) рудообразования в окраинных морях и исследования причин формирования повышеных и аномальных содержаний рудных элементов, что важно для понимания генезиса аналогичных древних рудогенерирующих и рудовмещающих осадочных формаций

Целью работы является выяснение причин образования аномальных содержаний ряда рудных элементов в осадках впадины Дерюгина и получения количественной информации, необходимой для построения более точной модели седиментации и рудоотложения. Для этого решались следующие задачи:

1. Определение содержаний рудных элементов в донных осадках и минералах впадины Дерюгина современными аналитическими методами.

2. Построение литостратиграфических карт распределения и скоростей накопления рудных элементов.

3 Выяснение влияния флюидодинамического режима на темпы накопления рудных элементов.

4. Статистическая обработка массивов данных по отдельным литостратиграфическим горизонтам и типам отложений.

5. Построение модели, описывающей процессы накопления рудных элементов в зависимости от палеокеанологических условий

Научная новизна: 1 - впервые изучено распределение и скорости накопления рудных элементов по отдельным литостратиграфическим горизонтам; 2 - оценен вклад

эндогенного и гидрогенного поступления Mn, Ni, Ва, Zn, Cu, Pb при формировании биогенно-терригенных отложений во впадине Дерюгина в условиях эпизодически проявляющихся процессов дефлюидизации; 3 - геохимически охарактеризован состав марганцевых металлоносных осадков впадины Дерюгина; 4 - предложена модель накопления рудных элементов в рифтогенном бассейне, учитывающая изменение палеоокеанологических условий.

Практическая значимость. Составленные карты распределения рудных элементов могут быть использованы при оценке перспектив района и организации поисково-разведочных работ на баритовые залежи, железомарганцевые, сульфидные руды и сопутствующие им металлы.

Фактический материал и личный вклад автора. В работе использовано 290 проб голоценовых и позднеплейстоценовых илов и 16 колонок впадины Дерюгина, предоставленные А.С.Астаховым, С.А.Горбаренко, Е.В.Грецкой, А.И.Свининниковым, Н.В.Астаховой, О.В.Дударевым. Автором подобран комплекс аналитических методов для анализа верхнечетвертичных отложений с высоким содержанием рудных элементов. Выполнен химический анализ основной массы проб с определением в них до 20 элементов (всего 4400 элементоопределений), использованы все доступные результаты химических анализов осадков впадины Дерюгина. Проведена их обработка с использованием методов компьютерного статистического анализа, построены карты распределения элементов в различных литостратиграфических горизонтах, скоростей накопления рудных элементов для отдельных этапов голоцена, построена модель формирования аномальных содержаний рудных элементов.

Основные защищаемые положения:

1. Распределение рудных элементов в осадках впадины Дерюгина определяется резко контрастными условиями седиментации и скоростями накопления марганца и микроэлементов вблизи подводных флюидных источников различного типа.

2. Рудные элементы, по преобладающему способу поступления в осадки и определяющие аномальные и повышенные содержания, подразделяются на три группы: инфильтрационные (Ва, Hg, частично Cu, Pb, Mn, Fe), плюмовые (Mn, Ni, Zn, частично Hg, Ва) и гидрогенные (Мо, V, частично Hg, Pb).

3. Интенсивное накопление рудных элементов из водных плюмов происходило только в голоценовое время, когда существовала отчетливая стратификация водной толщи впадины. Из-за отсутствия стратификации водной толщи в период оледенения накопление рудных элементов на обширной площади впадины Дерюгина происходило только вблизи эндогенных источников.

4. Марганцевые металлоносные осадки формируются в центральной части впадины путем хемогенного осаждения марганца и микроэлементов из водных плюмов, эпизодически образующихся над эндогенными центрами в восточной части впадины, и последующим раннедиагенетическим обогащением марганцем слоев осадков.

Апробация работы. Результаты исследований и основные выводы работы докладывались на XX Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика» (г. Иркутск, 2003), на V симпозиуме КОМЭКС российско-германского сотрудничества в районе Охотского моря и Курильской островодужной системы (Владивосток, 2004), на международном совещании по металлогении Севера западной Пацифики (Владивосток, 2004), на VII конференции «Аналитика Сибири и Дальнего

Востока - 2004» (Новосибирск, 2004), на сессии полевой геологической школы ДВГИ — 2005 (Владивосток, 2005) и на VII Международном междисциплинарном научном симпозиуме «Закономерности строения и эволюции геосфер» (Владивосток, 2005)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ (7 тезисов и 4 статьи).

Объем работы Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 177 страниц, из них 92 страницы текста, 23 таблицы и 59 рисунков, список литературы включает 264 источника.

Диссертация выполнена в лаборатории морского рудообразования ТОЙ ДВО РАН под руководством д г -м н А.С.Астахова. На разных этапах исследований автор пользовался советами и помощью д.г.-м.н. С.А.Щеки, д г.-м н. В.Т.Казаченко, д г -м н. С А.Горбаренко, д.г.-м н B.C.Пушкаря, к.г.-м.н. Н.В.Астаховой, к.г.-м н. В.И Киселева, К г.-м.н. Ю.Г.Волохина, к.х.н Г.А.Бахаревой, проф Жень Хонгбо, которым искренне признателен за ценные советы Отдельные результаты работы обсуждались с к.г -м н Н Г.Ващенковой и к.г.-м.н. А.И.Свининниковым. Автор весьма признателен к г.-м н В И.Киселеву, Н.В Зарубиной, В Н Каминской, Е.А.Ткалиной, В.Ф Заниной, И Н Якушевой и проф. Жень Хонгбо за помощь в организации и выполнении аналитических работ; М.В. Иванову и К.И. Аксентову за предоставленные данные по ртути. При подготовке сводки по геологическому строению района, помимо литературных данных, использовались материалы, предоставленные к.г.-м.н. Б.В.Барановым.

Глава 1. Обзор геолого-геохимических исследований Охотского моря

В главе рассмотрены основные этапы геолого-геофизической изученности дна Охотского моря и проанализированные результаты геохимических исследований верхнеплейстоцен-голоценовых осадков данного района, а также обоснование выбора объекта изучения.

Глава 2. Объекты и методы геохимического изучения осадков впадины Дерюгина

В работе использованы пробы голоценовых и позднеплейстоценовых илов, отобранные трубками, дночерпателями и малтикорером (рис. 1), а также опубликованные данные по некоторым другим колонкам [Астахова, 2000, Грецкая, 1990] Результаты первичных исследований колонок и проб в рейсах получены из рейсовых отчетов [Cruise.., 1997, 1999, 2000, 2002]. Определение компонентного состава проб производилось путем изготовления и изучения микроскопических препаратов с полуколичественным определением основных осадкообразующих компонент (биогенные карбонатная и кремнистая, аутигенная и др.). Определение химического состава осадков выполнялось по методике кислотного разложения [Tolland М et al., 1992, Стрекопытов, Дубинин, 1997; Томпсон, Уолш, 1988] с последующим анализированием проб методами ICP-MS, ICP-AES и атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Органическое вещество в пробах донных осадков определялось колориметрическим методом [Почвы Методы.., 1991]. Для определения оксидов кремния, марганца и железа колориметрическим методом использовались отработанные методики, подробно описанные в работе М.М. Сочевановой (1969).

Рис. 1. Станции отбора донных осадков на схем с структурного районирования впадины Дерюгина Охотского моря [по Варшавскому и др.. 2002]. Условны« обозначения: 1 — стру кт у рно-тектонические зоны: 1 - Центрально-Охотская система, II - Дерюги некая спрединговая рифтогенная система, III - Хоккайдо-Сам ал и некая складчатая кайнозойская система, JV - Северо-Сахалинский бассейн; 2 - границы структур; 3 -номера ¡Основных шовных зон, принятых в качестве границ структурно-тектонических зон (1 - Восточно-Сахалинская. 2 - Западно-Дерюгинская. 3 - Кашсваровская. 4 -Восточно-Дерюгииская): 4 — станции отбора колонок и проб поверхностных осадкой. Прямоугольником выделен район исследования. Косой штриховкой покачаны участки с отрицательными значениями магнитного поля в пределах района исследования, в общих чертах определяющих положение Кашеваровской рифтогенной зоны [Кулинич. Обжиров. 2003],

Глава 3. Краткие сведения и геологическом строении дна Охотского мори и района

исследование

Охотское море — одно из крупнейших дальневосточных морей, расположенное в северо-западной части Тихого океана у берегов Азии и отделяющееся от океана цепью Курильских о-вов и п-овом Камчатка. В основании осадочного чехла Охотского моря залегает сложно построенная гетерогенная по составу н возрасту, толща пород, представляющая собой акустический фундамент (АФ), выделяемый в основном по

материалам сейсмических исследований. Глубина залегания поверхности АФ изменяется в очень широких пределах - от 7-10 км (в наиболее погружённых частях глубоководных впадин) до 500 м и менее. В большей части территории Охотского моря АФ отождествляется с "консолидированной" корой, а на участках глубоких прогибов осадочного чехла, он представлен кремнисто-глинистыми слабометаморфизованными образованиями верхнемелового-нижнепалеогенового возраста. Наиболее древний АФ находится предположительно в пределах Кашеваровского поднятия и сложен гнейсами, гранитогнейсами, кристаллическими сланцами, амфиболитами, орто- и парасланцами, зеленокаменно-измененными вулканитами того же возраста. Состав отложений и темпы осадконакопления в Охотском море определяются интенсивностью поступления осадкообразующего материала и его составом. На границе бассейна, примыкающей к берегу, за счет интенсивного привноса терригенной взвеси резко увеличена мощность пелитово-алевритовых терригенных ■ осадков. В глубоководной части моря осадконакопление идет путем преимущественного обтекания существующих форм рельефа. Скорость его определяется главным образом интенсивностью поступления биогенного и терригенного материала.

В западной части Охотского моря у северной оконечности о. Сахалин расположена впадина Дерюгина. Границы ее в основном определяются рифтовыми системами: Западно-Дерюгинской и Кашеваровской (Восточно-Дерюгинской), ограничивающую впадину с северо-востока [Gnibidenko, 1991]. Восточный борт ее характеризуется высокими значениями теплового потока, достигающими 200 мВт/м2 [Смирнов и др., 1980; Структура., 1996]. В Кашеваровской рифтогенной зоне, где выявлено гидротермальное баритовое оруднение предполагается флюидная активность На западном борту впадины Дерюгина при глубине моря 800 м в керне глинистых осадков обнаружены газогидраты [Обжиров и др., 1999; Соловьев и др., 1994; Cruise..., 2000]. Газогеохимические исследования подтверждают активные гидротермальные процессы, протекающие во впадине Дерюгина' вдоль зон разломов отмечается в придонной воде высокое содержание метана, водорода, углекислого газа, гелия и сероводорода. Мощность осадочного слоя неравномерна. В западной части у берегов о. Сахалин достигает 10-13 км, на восточном борту значительно уменьшается, в центре впадины местами составляет до 250 м (в местах поднятий акустического фундамента). Впадина Дерюгина выполнена кайнозойскими, преимущественно глубоководными, морскими терригенными и кремнисто-терригенными отложениями. В большинстве колонок из впадины Дерюгина вскрыты только отложения 1 и 2 изотопно-кислородных стадий (ИКС) (рис.2). Возрастное расчленение основано на результатах анализа изотопного состава кислорода раковин планктонных фораминифер и корреляции полученной изотопной кривой со стандартной изотопно-кислородной стратиграфией [Martinson et al., 1987]. Отложения 2 ИКС с возрастом 24-12,4 тыс. лет представлены терригенными пелитами и алевритами с низким содержанием карбонатного и кремнистого биогенного материала. Характерной чертой их является интенсивное диагенетическое изменение и наличие турбидитных прослоев. Отложения 1 ИКС, с возрастом менее 12,4 тыс. лет отличаются высоким содержанием биогенных компонентов, тонким гранулометрическим составом и наличием в верхней части горизонта диатомовых илов. При последующем анализе распределения рудных элементов и расчете скоростей накопления использовалось расчленение отложений 1

ИКС на я итострати графические горизонты. В ее составе выделены два л итостратиграф и ческих горизонта: ¡а (0-8 тыс. лет) соответствущий выделенный ранее «диатомовому» и «переходному» горизонтам и 1Ь (12.4-8 тыс. лет) соответствующий «форам иниферовому» горизонту [СогЬагспко е! а!.. 2002].

Изотопно-кислородные стадии 1

Патологические горизонты Ib

*■ Л. 4."

+*"* + V *** ь* i

р.

сР

Ч Л . J L 'it-l

¥ FWa, .. ' 4

1 *i ■ Я**1 > ■■ ( 4 * m "ty^ • t -i '

0 100 200 300 400 500 S00 700

Ггтуб^а. см

Рис. 2. Сграти графическое расчленение голоценовых и иозднеледниковых осадков впадины Дерюгина по изотопному составу кислорода раконин планктонных форамииифер Globigerina bultaides и вариациям содержания биогенных элементов на примере колонки LV27-2-4 ¡Gorbarenko et al, 2002; Астахбй и др., 2005]. Л ито логические горизонты: la - голо ценовый кремнистый горизонт, ib - голоценовый терригенный, II - гюздпследиикоиый терригенный.

Рудная минерализация в Охотском море и районе исследовании. Впадина Дерюгина является уникальным природным объектом. В восточной части впадины

Дерюгина выявлены крупные проявления массивных баритов. Выделяется несколько их типов [Астахова и др., 1986; Аз1акЬоуа, 1993, 1996]- мономинеральные травертиноподобные образования (96,5 % Ва804), сферический барит (70,0 % Ва804 и 13,22 % 8Ю2); баритовый цемент в полимиктовых песчаниках и конгломератах (до 58,9 % Ва804); подводящие каналы, внутренняя часть которых выполнена баритом (92,7 % ВаБОд); "пропитка" баритом отдельных участков вмещающего осадка (26,8-24,1% Ва804) с образованием жеод и замещением органических остатков; переотложенный барит в светло-коричневом пелитовом осадке (12,5 % Ва804). Баритовая минерализация приурочена к области сочленения вулканотектонической депрессии с восточной приподнятой частью фундамента впадины Дерюгина [Астахова и др, 1990].

В северо-восточной части впадины Дерюгина на поверхности баритовых построек обнаружены железомарганцевые образования. Тонкие 1-2 мм корочки железомарганцевых гидроокислов покрывают внешнюю поверхность травертиноподобного барита. Внутри некоторых образцов также наблюдаются тонкие прослои гидроокислов марганца. На удалении от баритовых холмов на поверхности осадка обнаружены как плотные, темно-коричневые, толщиной около 1 см, так и рыхлые, более светлые корки, мощностью до 1,5 см. Содержание Бе достигает 15,2%, Мп - 14,5%. По химическому составу корок центральной части Охотского моря отмечено, что суммарное содержание в них рудных элементов достигает 30 вес %. Концентрация марганца в них меняется от 3,1 до 16,0 %, а железа - от 13,5 до 17,7 %, Мп/Ре - от 0,18 до 1,42. Содержание некоторых микроэлементов, таких как Со, N1, Си, Ъп, составляет 0,05 %; 0,12 %; 0,03 %; 0,09 % соответственно [А81акЬоуа е1 а1., 2005].

Интенсивное образование карбонатов в осадке происходит в районах газовых выходов на морском дне. Аутигенные карбонаты были обнаружены в нескольких колонках донных осадков, поднятых в районе придонной газовой аномалии на склоне северо-восточного шельфа Сахалина [Мониторинг..., 2002; Обжиров и др., 2000]. Изученные аутигенные карбонаты в осадочном слое условно подразделяют на четыре минералогических вида: плотные карбонатные конкреции и корки, «генойши», кристаллы гидрокальцита и слаболитифицированные прослои с карбонатным цементом. Наименее изучены в данном районе кристаллы гидрокальцита, т.к. очень неустойчивы к изменениям внешней среды и быстро разрушаются при извлечении из осадка с образованием карбонатного порошка [Астахов, 1986] Наиболее распространены конкреции, образованные пелитоморфным карбонатом, цементирующим терригенный материал и органические остатки. Содержание карбоната в конкрециях варьирует от 62,7 до 95,9 %. Карбонатные образования типа «генойши» залегают в осадках верхнеплейстоценового возраста [(Астахов, 1986; Астахов и др., 1988] и представляют собой пористые «кристаллы» в форме призм и пирамид тетрагональной сингонии и встречаются совместно с одиночными конкрециями шаровидной, эллипсоидальной и удлиненной формы. По изотопному составу углерода карбонатный цемент и «генойши» близки, формирование их связано с ранним диагенезом осадков и идет путем деструкции рассеянного органического вещества и перераспределения биогенного карбоната [Обжиров и др., 2000]. В осадках колонки Ос99-31-4, отобранной в северной части впадины Дерюгина были выявлены марганцевые карбонаты [Астахов и др , 2004]. Карбонат представлен длиннопризматическими микрокристаллами длиной 5-15 микрон и диаметром менее 2-4 микрон, образующими сплошные массы с включениями

терригенных зерен и диагенетичеекого пирита Основная масса карбонатных минералов по результатам валового рентгеноструктурного анализа представлена кальцитом и магнезиальным кальцитом с примесью доломита [Астахов и др., 2004].

В донных осадках впадины Дерюгина широко распространены немагнитные сульфиды, представленые пиритом с содержанием железа до 49,2 % [Астахова, Разжигаева, 1988]. Содержание микроэлементов, определенных методом атомно-абсорбционной спектрометрии, следующее (10 4 %): Мп - 510, Ni - 425, Со - 232, Си -85, РЬ - 108, Сг - 43, Ag - 40, Sb - 482, As - 1700. По сравнению с диагенетическими пиритами других районов, в пиритах впадины Дерюгина отмечается некоторое увеличение содержаний Ni, Со, Cu, Ag [Астахова, Разжигаева, 1988, Обжиров и др, 1999]. Пробы аутогенного пирита характеризуются легким изотопным составом серы с величиной б34 S -36,1 %о, что указывает на его биогенное происхождение [Астахова, Разжигаева, 1988; Обжиров и др., 1999]. В колонке Ge99-31 выявлены также марганцевые пириты с содержанием марганца до 3,0 %, а также тонкодисперсные рудные сульфиды (галенит, кубанит).

Глава 4. Геохимия верхнеплейстоцен-голоценовых отложений впадины Дерюгина

Распределение рудных элементов по разрезу рассматривалось на примере нескольких колонок из восточной и западной частей впадины. При этом для отдельных литостратиграфических горизонтов отмечаются некоторые особенности химического состава (рис. 3) Относительно однородным распределением большинства проанализированных элементов характеризуются терригенные илы 2 ИКС. Отличительной особенностью голоценовых терригенных илов является локальное увеличение содержания железа (до 5-6 %), свинца, молибдена и значения коэффициента Мо/Мп. Для западной части отмечается повышенные содержания Li, а для восточной части - V и Со Голоценовые диатомовые илы, характеризующиеся высоким содержанием Si02cB (до 50 %), обогащены марганцем и некоторыми микроэлементами (Ва, Zn, Ni). При этом в восточной части отмечается также частично повышенное содержание Си, Со и Hg.

При анализе пространственного распределения рудных элементов в верхнеплейстоцен-голоценовых отложениях выявилась сложная картина. Карты распределения для некоторых элементов существенно усложнены из-за преобладания в осадочном слое, вскрытом трубками, голоценовых или верхнеплейстоценовых отложений. Если в колонках присутствуют только верхнеплейстоценовые отложения, или они преобладают, содержания многих элементов (Zn, Ni, Mn, Fe) оказываются значительно ниже, чем в соседних колонках, представленных преимущественно голоценовыми осадками. Поэтому более детальный анализ распределения рудных элементов в осадочном чехле проводился для отдельных литостратиграфических горизонтов.

Верхнеплейстоценовые терригенные отложения характеризуются довольно низкими и равномерными содержаниями рудных элементов. В распределении рудных элементов в голоценовом терригенном горизонте выделяется несколько зон повышенных содержаний в пределах Кашеваровской рифтогенной зоны в районе «Баритовых гор» (Mn, Ва, Zn, Ni, Cu, РЬ, частично Fe) и к северу от них, в центральной части котловины (Hg, Fe) и в западной ее части (Hg, Ва) (рис. 4).

Отложения глубоководного конуса выноса р.Амуо

J аащщмщ«;

турбидитные слои Черные осадки

Траница 1/2 ИКС

биогенный опал. % биогенный карбонат, %

♦♦♦♦♦

О 100 200 300 too 500 600 700 800 900 1000 Глубина от поверхности дна, см

Рис. 3. Содержание биогенных компонентов и некоторых рудных элементов в осадках колонки LV29-103-2. Содержания биогенных компонентов представлены по результатам анализа микроскопических препаратов |Cruise... 2003].

Рис. 4. Распределение рудных элементов в осадках голоценовощ терригашого

горизонта.

Осадки голоценового диатомового горизонта (рис. 5} характеризуются контрастным распределением Мп, №, Си, Н.а вблизи «Баритовых гор» и к югу от них, исключением является железо, обогащающее осадки юго-восточнее «Баритовых гор» в пределах Кашсваровской рмфтогснпой зоны и молибдена, повышенные содержания которого приурочены к западной части впадины. Подобное распределение рудных элементов характерно и для поверхностного слоя осадков, но в Отличие от диатомовых осадков выделяется область аномальных содержаний марганца (до 4-5 %) вдоль Восточно-Дерки миской шовной зоны.

Рис. 5. Распределение рудных элементов в голо ценовом диатомовом горизонте.

Исходя из ггредставле......1\ данных по скоростям осадко накоплен ид и средних

содержаний рудных элементов для различных лито стратиграфических горизонтов рассчитывались скорости накопления «избыточных» масс отдельных элементов (8. г/см" в тыс, лет) по формуле: 8 = (С - С г) х [<гп / 100; где: КП1 - скорость осадкопаконления в абсолютных массах (г/см" тыс, лет), С - среднее содержание элемента н осадках, Сг - среднее фоновое содержание элемента. Построенные карты скоростей накопления для голоцепового терригенного горизонта (рис. 6) в общем виде

отражают особенности распределения элементов В осадках, выявленные мри анализе карт их содержаний. Но для гшюценового диатомового горизонта щггенсивные скорости накопления Mn, Ni. Zn. частично 13а отмечаются в центральной части впадины вдоль Воеточш-Дерюш некой шовной зоны (рис. 7). По сравнению с каргами содержаний эти аномальные зоны выражены более контрастно.

Для выявления основных закономерностей формирования химического состава осадкбв был выполнен многокомпонентный статистический анализ. По результатам корреляционного анализа были выявлены две основные ассоциации элементов. В первую группу входят элементы терригенных компонент осадка Al-Ti-Fc-Li. Во вторую ассоциацию - различные по характеру поведения в морских обстановка* элементы (Мп. Zn, Ni, Ва, IJb).

Рис. 6. Скорости накоплений (г/см2 в тыс. лет) «избыточных» масс рудных элементен для голоценового терри генного горизонта.

Согласно результатам факторного анализа было выделено три фактора (рис. 8). Отрицательные значения первого фактора, определяющего 93 % изменчивости выборки зависят от совокупного влияния алюминия и железа. Менее значимы вариации содержаний марганца. По значениям ! фактора выделился участок в центральной части впадины вдоль ВДШЗ (рис. 9). Он включает и область обогащения осадков марганцем,

хотя вклад его в формирование этого фактора незначителен. Второй фактор, дающий 5 % изменчивости выборки. определяется марганцем и железом, им противостоят все остальные элементы. Такой набор элементов позволяет предполагать определяющее влияние на формирование 2 фактора гидротермальной поставки рудных элементов. По отрицательным значениям его выделяется поле в центральной части Впадины, а также часть К1'3 (рис. 9). Положительные значения 3 фактора, дающего всего 2 % изменчивости выборки, определяются содержаниями железа и титана. В результате по значениям 3 фактора оконтурилисв участки КРЗ (рис. 9). где предполагается поступление •железа и титана с продуктами разрушения магматических пород возвышенностей и отдельных гор. а также северная часть впадины, где можно предполагать привпос с севера терригенного материала обогащенного высокожелезистыми глинистыми минералами.

для голоценового диатомового горизонта.

В этой же главе рассмотрена геохимия металлоносных осадков, для выделения которых в данной работе используется показатель I [.М.Страхова -(Fe+Mn)/T¡ более 25. Отмечается, что марганцевые МО ¡впадины Дерюгина выявлены в диатомовом горизонте и представлены двумя типами: карбонатными и оксидными. Карбонатные осадки, в которых марганец находится в составе марганцевого карбоната (кутнагорит) и марганцовистом пирите определены пока в единичных пробах [Астахов

и др., 2004]. Оксидные - покрывают дно центральной части впадины is широкой полосе вдоль ВД1Ш {рис. 10). Они слагают поверхностный слой осадков мощностью до 30 см в полосе шириной до 40 км и протяженностью 180 км. Характерной особенностью химического состава оксидных металлоносных осадков является высокое содержание марганца. Среднее содержание его превышает фоновое для верхиечетвертичных осадков впадины в 35 раз. Кроме того, они в 3-5 раз обогащены Ni. Z,n. Co.

Ш Фактор 1 (93 %) Ш Фактор 2 (5 %) В Фактор 3 (2 %)

Рис. 8. I истограммы факторных нагрузок для грех факторов по содержаниям ! I химичеких элементов в поверхностных осадках впадины Дерюгина.

Фактор 1

I-Q.73

-0.82 ■ОН -О 9? Л.й7

■i ог

144

Рис. 9. Карп а распределения

значений трех факторов для поверхностных осадков впадинь! Дерюгина.

Фактор 2 '

Рис, 10, Средние значения литохимического модуля (Ре+Мп)/Т; для поверхностного слоя осадков впадины Дерюгина.

Глава 5. Закономерности формирования аномальных и повышенных концентраций рудных элементов

В данной главе рассмотрены основные факторы, определившие интенсивную аутогенной минерализацию и высокие скорости накопления рудных элементов в голоценовых отложениях впадины Дерюгина: роль эндогенных источников, диагенетичеекме процессы, палеооксанологичекие условия бассейна.

Локализация известных эндогенных источников, распределение аномальных содержаний и темпов накопления рудных элементов, аутогенная минерализация В осадках и диагснстические изменения позволяют предполагать наличие инфильтрациопиых скоплений рудного вещества в минеральной или рассеянной формах в местах постоянного или эпизодического поступления элизионных флюидов но периферии Дсрюгинского осадочного бассейна или постмагматических флюидов в пределах КРЗ. С последними, вероятно, связаны наиболее крупные минералопроявления «Баритовых гор» — массивные баритовые постройки и железо марганцевые корки [Ку.чипич. Обжиров, 2003]. Предполагается, что железо и марганец для формирования корок поставлялись низкотемпературными гидротермами [Астахова, Сатгарова. 2005). Формирование баритов определял я лось привносом бария низкотемпературными гидротермами и сульфатом морских вод |/\stakbova. 1993|. К инфильграционпым можно отнести значительную часть карбонатных конкреций и карбонатного цемента осадков районов газовых источников, распространенных на склоне о. Сахалин и в районе Баритовых гор. В этих же районах отмечены и инфильтрацивдные скопления ртути в осадках (рис. 11) [Астахов и др., 2007]. Здесь под слоем газогидратов, являющимся временным флюцдоупором, совместно с ртутью накапливается и селе% что позволяет предполагать возможность его инфильтрацион I юго накопления. Колонка Ос99-29-3 характеризуется также повышенным содержанием Мо, Б, Ре и ЙЬ, что в значительной степени, определяется раннедиагепетическим перераспределением в осадочном слое, Плюмовым накоплением рудных элементов определяется, скорее всего, обогащение Мп, Zn, N1, Си. Ва, 11$. осадков центральной части котловины вблизи ВД1ПЗ. Локализация их вдоль

газ о гид рать:

сульфидный диагенетический горизонт 1

* и

100 200 Глубина от поверхности дна. см Рис. 11. Содержание биогенных, рудных и некоторых литоло го-геохимических характеристик осадков колонки Ое99-29-3 [Астахов и др., 2007]. Условные обозначения: ДСЖ - диагеиетические сульфиды железа |Диденко, 2001 [.

тектонической структуры позволяет предполагать наличие нескольких эпизодически активизирующихся эндогенных источников, поставляющих в водную толщу рудные элементы или изменяющих физико-химические условия вол.

Интенсивное накопление модибдена по периферии Дерюгинского осадочного бассейна объясняется существованием аиоксидных условий, в том числе и сероводородным заражением иловых и придонных вод, в зоне распространений метановых источников. Эта чина наиболее контрастно оконтуривается аномальными значениями коэффициента Мо/Мп {рис. 12). Значения более 0,01-0,02, характерные для сероводородных бассейнов осадконакопления [Холодов, 2002J отвечают осадкам, где отмечено локальное сероводородное заражение вблизи метановых источников [Соловьев и др., 1994; Обжи ров и лр, 2000; Cruise.., 1999; Cruise.,.. 2000[, локализованных в относительно узкой полосе вдоль Западно-Дерюгине кой шовной зоны и к северу от нее. Рапнедиа^петичсское перераспределение марганца на редокс-барьере пердполагается одним из основных факторов, определившим резкое обогащение поверх постного слоя осадков центральной части котловины и формирование там металлоносных осадков. Характерной особенностью оеалко» впадины вблизи шовных зон. ограничивающих Дерюгипекий осадочный бассейн, является интенсивное диагенетическое изменение, обычно не характерное для верхнечетвертичных отложений районов с отсутствием признаков дефлюидизации. Поетседимептациоппые изменения осадков выражены в частичной цементации осадка карбонатами, формировании сульфидов, выполняющих полости в вулканическом стекле, скелетов диатомей. спикул губок и раковин радиолярий и фора мм мифе р. смектитизации отдельных прослоев нслитовых осадков, особенно на границах песчаных слоев турбидитов. Кроме того, выявлены марганцевые карбонаты (кутнагорит), марганцовистый пирит с содержанием марганца от 0,4 до 5,3 %, топ ко дисперсные рудные сульфиды (галенит, кубапит).

Рис. ! 2. Средние значения литохимичсского модуля Мо/Мп для диатомового слоя осадков впадины Дерюгина,

Д и атеистические горизонты с цементацией осадков карбонатами или сульфидами установлены во многих колонках склона о. Сахалин Предполагается, что

Интенсивное накопление молибдена но периферии ДерюгиКскоРЭ осадочного бассейна объясняется существованием аноксидных условий, в том числе и сероводородным заражением и;юных и придонных вод, в зоне распространения метановых источников. Эта зона наиболее контрастно оконтуривается аномальными значениями коэффициента Мо/Мп (рис. 12). Значения более 0,01-0,02, характерные для сероводородных бассейнов осадконакоплення [Холодов, 20021 отвечают осадкам, где отмечено локальное сероводородное заражение вблизи метановых источников [Соловьев и др., 1994; Обжиров и др, 2000; Cruise.., 1999; Cruise.... 20001, локализованных в относительно узкой полосе вдоль Западно-Дерюги некой шовной зоны и к северу от нее. Рапнедиагенетическос перераспределение марганца па редокс-барьере пердполагастсн Одним из основных факторов, определившим резкое обогащение поверхностного слоя осадков центральной части котловины и формирование там металлоносных о садко п. Характерной особенностью осадков впадины вблизи шовных зон, 01"рапичинающих Дерюгинский осадочный бассейн, является интенсивное дна генетическое изменение, обычно не характерное для верхнечетвертичных отложений районов с отсутствием признаков дефлюидизаций. Постседиментационные изменения осадков выражены в частичной цементации осадка карбонатами, формировании сульфидов. Выполняющих полости в вулканическом стекле, скелетов диатомей. епикул губок и раковин радиолярий и форамипифер. смектитизации отдельных прослоев пелитовых осадков, особенно на границах песчаных слоев турбидитов. Кроме того, выявлены марганцевые карбонаты (кутнагорит), марганцовистый пирит с содержанием марганца от 0,4 до 5.3 %, тонкодиснсрсныс рудные сульфиды (галенит, кубанит).

—I-1-п--—I—

144 145 148 147

Рис, 12. Средние шачения литохимичсского модуля Мо/Мп для диатомового слоя осадков впадины Дерюгина.

148

Диаге неги чес кие горизонты с цементацией осадков карбонатами или сульфидами установлены ¡¡о многих колонках склона о. Сахалин. Предполагается, что

нарушения; 5 - поверхностная, 6 - промежуточная водная масса, 7 - глубинная; 8-9 -водные плюмы, эпизодически формирующиеся над эндогенными источниками; 10 -массивные рудные образования на поверхности дна (бариты, железомарганцевые корки); 11 - марганцевые металлоносные осадки; 12 - интенсивное диагенетическое изменение осадков вблизи мест разгрузки элизионных флюидов; 13-14 - направление движения флюидов в осадочном чехле; 15 - поступление эндогенных флюидов в водную толщу; 16 - миграция газов в водной толще от эндогенных источников; 17 -осаждение биогенного кремнистого и карбонатного материала; 18-20 - минералы, формирующиеся на поверхности дна и химические элементы, образующие аномальные содержания в поверхностных осадках: 18 - за счет поставки вещества эндогенными флюидами, 19 - осаждения из придонных вод со специфическими физико-химическими условиями, определяемыми влиянием эндогенных источников, 20 - осадившиеся из «гидротермальных» плюмов в глубинной водной массе.

В распределении и темпах накопления марганца и многих микроэлементов (№, 7.п, Со, Си, Ва, Ь^) наиболее контрастно проявляется стратиграфический контроль. В диатомовых осадках литостратиграфического горизонта 1а содержание марганца почти на порядок выше, чем в терригенных отложениях горизонтов 1Ь и II. Менее контрастно это проявляется и для микроэлементов (2п, N1, Со, Си, Ва, Н§). При анализе же распределения марганца и микроэлементов по отдельным колонкам можно отметить, что увеличение содержаний их началось и в литостратиграфическом горизонте 1Ь. Наиболее важным событием, произошедшим в начале голоцена, когда началось интенсивное накопление марганца на значительной площади впадины явилась стратификация водной толщи [Горбаренко и др., 2003]. При этом увеличилась глубина моря, уменьшилась ледовитость, увеличилась биопродуктивность, сократилось поступление терригенного материала с суши. В результате резко изменился и состав формирующихся осадков. Терригенные алевриты и смешанные осадки с большим количеством грубого материала ледового разноса сменились диатомовыми илами или терригенными, обогащенными органическим веществом и карбонатом.

Обогащение рудными элементами этих же отложений определило формальное существование корреляционных связей между биогенными и рудными элементами, хотя генетической зависимости между ними нет. Интенсивное накопление в них марганца и ассоциирующих с ним микроэлементов отмечено только в зоне возможного распространения эндогенных плюмов от Баритовых гор и некоторыми других районов предполагаемой эндогенной активности в глубоководной части впадины, не приуроченной к определенному батиметрическому уровню.

В этой же главе предложена схематическая модель формирования марганцевых металлоносных осадков впадины Дерюгина (рис. 13). На ней показаны возможные способы формирования гидротермальных и газовых флюидов из элизионного Дерюгинского осадочного бассейна и постмагматических флюидов Кашеваровской рифтогенной зоны и процессы накопления рудных элементов в зависимости от палеоокеанологических условий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В составе верхнечетвертичных отложений впадины Дерюгина выявлены осадки с аномальными и повышенными содержаниями марганца и многих микроэлементов. Они локализуются как вблизи известных и предполагаемых эндогенных источников КРЗ, так и на значительном удалении от них. При анализе процессов осадконакопления, литологических и геохимических особенностей отдельных литостратиграфических горизонтов, изучения скоростей накопления рудных элементов в отдельные этапы голоцена было установлено, что геологические условия является основными для локализации таких отложений. Это определяется специфическими геологическими процессами, связанными с современным развитием Дерюгинского рифтогенного прогиба и пострифтового развития КРЗ Влияние этих процессов на осадконакопление и рудообразование во впадине Дерюгина опосредуется через активный флюидодинамический режим.

Выделяются три источника поступления рудных элементов в осадки: инфильтрационное, плюмовое и гидрогенное. При инфильтрационном поступлении рудных элементов с эндогенными флюидами в местах выходов формируется массивная рудная минерализация на поверхности дна (бариты, железомарганцевые корки) или рассеянная рудная минерализация, определяющая аномальные содержания Ва, Мп, Н& Бе, иногда Ре, Си, РЬ. За счет рудного вещества морских вод, поставляемого в водные плюмы эндогенными источниками, происходило интенсивное накопление в осадках Мп, Ъп, №, Ва, Щ, Си. Гидрогенное накопление рудных элементов (Мо, V) характерно для аноксидных и сероводородных обстановок, возникающих вблизи метановых источников.

Определяющими факторами для плюмового и гидрогенного накопления рудных элементов являются вариации палеоокеанологических условий, с которыми связана стратификация водных масс (от чего зависит возможность формирования обширных водных плюмов и возникновение сероводородных обстановок над эндогенными источниками, а также биопродуктивность, влияющая на интенсивность биогенного осаждения рудных элементов из плюмов и поверхностных вод). В холодные этапы четвертичной истории вся водная масса впадины Дерюгина была подвержена вертикальному конвективному перемешиванию и плюмы над эндогенными источниками не формировались. Плюмовое накопление рудных элементов началось в начале голоцена, когда возникла придонная водная масса Наиболее же интенсивным оно стало в последние 6-8 тыс. лет. Наиболее интенсивное гидрогенное накопление отмечено для постледникового события беллинг-аллеред (10-12,4 тыс. лет назад), когда во всей северо-западной Пацифике произошла интенсификация слоя кислородного минимума.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Саттарова В.В. Определение элементного состава морских рудных образований методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной

плазмой // XX Всероссийская молодежная конференция «Строение литосферы и геодинамика». Иркутск,, 2003. С. 173-174.

2. Астахова Н.В., Саттарова В.В. Железомарганцевые образования центральной части Охотского моря // Геология морей и океанов. Тез. докл. XV Международной школы морской геологии. М., 2003. С. 66-67.

3. Саттарова В.В., Киселев В.И., Зарубина Н.В. Определение элементного состава позднечетвертичных отложений котловины Дерюгина (Охотское море) АЭС-ИСП методом // Тез. докл. VII Конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока". Новосибирск, 2004. С. 64.

4. Астахов А.С., Горбаренко С.Г., Бахарева Г.А., Грецкая Е.В., Саттарова В.В. Распределение и скорости накопления рудных элементов в голоценовых и позднеплейстоценовых отложениях котловины Дерюгина Охотского моря // Литология и полезные ископаемые. 2005. № 2. С. 115-132.

5. Астахова Н.В., Саттарова В.В. Геохимия железомарганцевых образований центральной части Охотского моря // Вулканология и сейсмология. 2005. № 3. С. 29-33.

6. Астахов А.С., Валлманн К., Иванов М.В., Колесов Г.М., Саттарова В.В. Распределение и скорости накопления ртути в верхнечетвертичных отложениях котловины Дерюгина Охотского моря // Геохимия. 2007. Т. 45. № 1. С. 1-17.

7. Астахов А.С., Саттарова В.В., Свининников А.И., Астахова Н.В., Доманов М.М., Иванов М В. Марганцевые металлоносные осадки котловины Дерюгина Охотского моря: особенности химического состава, геологические условия формирования И Тихоокеанская геология (в печати).

8. Astakhova N.V., Astakhov A.S., Sattarova V.V. Sediment Chemistry and Ore mineralization of the Derugin Riftogenic Zone, the Sea of Okhotsk // Proceedings of the Interim IAGOD Conference: Metallogeny of the Pacific Northwest: Tectonics, Magmatism and Metallogeny of Active Continental Margins. 2004. PP. 73-76.

9. Astakhov A.S., Gorbarenko S.A., Bakhareva G.A., Gretskaya E.V., Sattarova V.V. Distribution and Accumulation Rates of Fe, Mn, Ba and Trace Metals in Holocene Sediments of the Derugin Basin (Okhotsk Sea): Influence of Biogenic and Chemogenic Precipitation // Fifth Workshop on Russian-German Cooperation in the Sea of Okhotsk -Kurile Island Arc System, Program & Abstracts, Vladivostok. 2004. P. 41.

10. Astakhova N.V., Sattarova V.V. Geochemistry of Ferromanganesian Formation in the Central Part of the Okhotsk Sea // Fifth Workshop on Russian-German Cooperation in the Sea of Okhotsk - Kurile Island Arc System, Program & Abstracts, Vladivostok. 2004. P. 42.

11. Astakhova N.V., Astakhov A.S., Sattarova V.V., Vvedenskaya I.A. Ferromagnesian Miniralization in the Marginal Seas of the Eastern Asia // Regularities of the Structure and Evolution of Geospheres: Materials of VII Intern. Interdisciplin. Symposium. Vladivostok, 2005. P. 258-261.

Подписано в печать 20.10.2006 г. Формат 60x90/16. Уч.-изд л. 1. Тираж 100. Отпечатано в ТОЙ ДВО РАН 690041, г. Владивосток, ул. Балтийская, 43

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Саттарова, Валентина Владимировна

Глава 2.

СОДЕРЖАНИЕ

Обзор геолого-геохимических исследований Охотского моря

Объекты и методы геохимического изучения осадков впадины Дерюгина

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы подготовки и анализа проб донных осадков

Глава 3. Краткие сведения о геологическом строении дна

Охотского моря и района исследований

3.1. Геологическое строение акустического фундамента Охотского моря

3.2. Строение и состав осадочного чехла Охотского моря

3.3. Кайнозойский магматизм и тепловой поток

3.4. Особенности геологического строения впадины Дерюгина

3.5. Стратиграфия и состав верхнечетвертичных отложений впадины Дерюгина

3.6. Рудная минерализация в Охотском море и районе исследования

3.6.1. Железомарганцевые корки

3.6.2. Баритовая минерализация и бариты

3.6.3. Марганцевая карбонатная минерализация

3.6.4. Сульфидная минерализация

Глава 4. Геохимия верхнеплейстоцен - голоценовых отложений впадины Дерюгина

4.1. Распределение рудных элементов в колонках донных осадков

4.2. Среднее содержание элементов в верхнеплейстоцен - голоценовых отложениях

4.2.1. Распределение рудных элементов в верхнеплейстоценовых отложениях

26-36 36

64-71 71 -76 76

4.2.2. Распределение рудных элементов в голоценовом 100-102 терригенном горизонте

4.2.3. Распределение рудных элементов в голоценовом диатомовом горизонте 102

4.3. Распределение биогенных и рудных элементов в поверхностном слое осадков 104

4.4. Скорости накопления рудных элементов верхнеплейстоцен - голоценовых осадках впадины Дерюгина

4.4.1. Определение фоновых содержаний химических элементов 110

4.4.2. Расчет скоростей накопления элементов 111

4.5. Корреляционные связи и парагенетические ассоциации элементов в верхнеплейстоцен -голоценовых осадках впадины Дерюгина 118

4.6. Геохимия металлоносных осадков 123-

Глава 5. Факторы и причины формирования повышенных концентраций рудных элементов в осадках впадины

Дерюгина

5.1. Особенности накопления отдельных рудных элементов 134

5.2. Эндогенная активность и гидротермы 139

5.3. Диагенез и элизионные процессы 149

5.4. Роль палеоокеанологических и климатических условий седиментации в накоплении рудных элементов 151

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Особенности накопления рудных элементов в отложениях окраинно-морских рифтогенных бассейнов"

Спрединговые окраинные моря Востока Азии являются областью интенсивного терригенного и биогенно - терригенного осадконакопления. Перспективность их на выявление современных гидротермально-осадочных и осадочных рудных образований, характерных для океанических спрединговых зон и ложа океана (сульфидные руды, металлоносные осадки, железомарганцевые конкреции, кобальтоносные корки), сформированных, в том числе и при эндогенном привносе рудного вещества, считается низкой. В то же время в морских кайнозойских отложениях, хорошо изученных на островных дугах, широко распространены стратиформные залежи дискуссионного генезиса (руды «куроко», марганцевые карбонатные залежи «кубинского типа» и др.), формирование которых начиналось с конседиментационного накопления рудных элементов при весьма вероятном привносе гидротермального вещества.

Актуальность работы. В последние десятилетия появилось много сведений об активной дефлюидизации земной коры и чехла осадочных бассейнов в пределах задуговых спрединговых котловин [Геология., 1995; Обжиров и др., 1999, 2000]. Выявлены гидротермальные сульфидные и оксидные железомарганцевые образования [Лисицин и др., 1990, 1992; Черкашев, 1990; Краснов и др., 1992]. Они локализуются, главным образом, на подводных вулканах и возвышенностях и при благоприятных условиях накопления (ландшафтно-географических, тектонических) и длительности процессов способны дать залежи, подобные колчеданным рудам Уральского типа и марганцевым Калифорнийского типа.

Большой интерес с позиций возможности сопоставления с рудными образованиями древних осадочных формаций представляют барит - сульфидные и сульфидные полиметаллические образования задуговых рифтогенных впадин с низкими скоростями осадконакопления. Подобные образования изучены в троге Окинава Восточно-Китайского моря, в бассейнах Лау, Вудларк, Бисмарка юго-западной части Тихого океана. Многими исследователями они сопоставляются с рудами Куроко [Fouguet et al., 1991; Halbach et al., 1989; lizasa et al., 1992; Minoru Kasakabe et al., 1990; Moore Willard S., Sakai et al., 1990].

В районах, доступных для изучения российскими учеными, подобные условия имеются в восточной части котловины Дерюгина Охотского моря, где выявлена массивная баритовая минерализация предположительно гидротермального генезиса [Астахова и др., 1987; Астахова, 1990, 2000; АзгакИоуэ, 1993; Деркачев и др., 2000; Кулинич, Обжиров, 2003]. Донные осадки этого района также характеризуются высокими содержаниями марганца, железа и ряда микроэлементов [Остроумов, 1954; Безруков, 1960; Страхов и др., 1960; Астахов и др., 2000], что обычно характерно для районов гидротермальной деятельности [Металлоносные., 1979; Страхов, 1976; Лисицин и др., 1990, 1992; Гурвич, 1998].

Западная часть котловины примыкает к границе Амурской и Охотоморской литосферных плит, т.е. к зоне, характеризующейся высокой сейсмичностью и активными неотектоническими дислокациями. Сформированный здесь Дерюгинский рифтогенный прогиб и одноименный осадочный бассейн характеризуется интенсивной дефлюидизацией и высокой степенью постседиментационных изменений голоценовых отложений [Обжиров и др., 2000]. На участках с высоким тепловым потоком мощный осадочный чехол способен генерировать значительное количество жидких и газообразных элизионных (внутриформационных) флюидов, которые могут быть источником вещества или определять специфические гидрохимические условия для формирования различных стратиформных и колчеданных рудных залежей [Холодов, 1983; Горжевский и др., 1990]. Это предопределило выбор впадины Дерюгина в качестве объекта, благоприятного для изучения современного (голоценового) рудообразования в окраинных морях и исследования причин формирования аномальных содержаний рудных элементов, что важно для понимания генезиса аналогичных древних рудогенерирующих и рудовмещающих осадочных формаций.

Целью работы является выяснение закономерностей образования аномальных содержаний ряда рудных элементов в осадках впадины Дерюгина и получения количественной информации, необходимой для построения более точных моделей седиментации и рудоотложений. Для этого решались следующие задачи:

1. Определение содержаний рудных элементов в донных осадках и минералах впадины Дерюгина с помощью современных аналитических методов.

2. Построение литостратиграфических карт распределения и скоростей накопления рудных элементов.

3. Выяснение влияния флюидодинамического режима на темпы накопления рудных элементов.

5. Построение модели, описывающей процессы накопления рудных элементов в зависимости от палеоокеанологических условий.

Основные защищаемые положения:

1. Распределение рудных элементов в осадках впадины Дерюгина определяется резко контрастными условиями седиментации и скоростями накопления марганца и микроэлементов, существовавшими в районах со специфическими гидрохимическими условиями вблизи подводных флюидных источников различного типа.

2. Рудные элементы, по преобладающему способу поступления в осадки и определяющие аномальные и повышенные содержания, подразделяются на три группы: инфильтрационные (Ва, Нд, частично Си, РЬ, Мп, Ре), плюмовые (Мп, 1п, частично Нд, Ва) и гидрогенные (Мо, V, частично Нд, РЬ).

3. Интенсивное накопление рудных элементов из водных плюмов происходило только в голоценовое время, когда существовала отчетливая стратификация водной толщи котловины. Из-за отсутствия стратификации водной толщи в период оледенения накопление рудных элементов на обширной площади котловины Дерюгина происходило только вблизи эндогенных источников.

4. Марганцевые металлоносные осадки формируются в центральной части впадины Дерюгина путем хемогенного осаждения марганца и микроэлементов из водных плюмов, эпизодически образующихся над эндогенными центрами в восточной части впадины, и последующим раннедиагенетическим обогащением марганцем слоев осадков.

Научная новизна:

- впервые изучено распределение и скорости накопления рудных элементов по отдельным литостратиграфическим горизонтам;

- оценен вклад эндогенного и гидрогенного поступления Мп, N1, Ва, Си, РЬ при формировании биогенно-терригенных отложений во впадине Дерюгина при эпизодически проявляющихся процессах дефлюидизации;

- предложена модель накопления рудных элементов в рифтогенном бассейне, учитывающая изменение палеоокеанологических условий;

- охарактеризован химический состав марганцевых металлоносных осадков впадины Дерюгина.

Практическая значимость. Составленные карты распределения рудных элементов могут быть использованы при оценке перспектив исследованного района для поисково-разведочных работ на баритовые, железомарганцевые, сульфидные руды и сопутствующие им металлы. Выявленные закономерности распределения рудных элементов будут способствовать построению моделей формирования рудных залежей аналогичного типа в других современных и древних окраинно-континентальных и внутриконтинентальных рифтовых бассейнах.

Фактический материал и вклад автора. В работе использовано 290 проб голоценовых и позднеплейстоценовых илов и 16 колонок впадины Дерюгина, где недавно установлены проявления современного рудообразования (железомарганцевые образования, бариты), которые связываются с проявлением современной эндогенной активности.

Автором подобран комплекс аналитических методов для анализа верхнечетвертичных отложений с высоким содержанием рудных элементов. Выполнен химический анализ основной массы проб с определением в них до 20 элементов (всего 4400 элементоопределений), использованы все доступные результаты химических анализов осадков впадины Дерюгина. Проведена их обработка с использованием методов компьютерного статистического анализа, построены карты распределения элементов в различных литостратиграфических горизонтах, скоростей накопления рудных элементов для отдельных этапов голоцена, построена модель формирования аномальных содержаний рудных элементов.

Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 11 работ. Результаты докладывались на XX Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика» (г. Иркутск, 2003), на V симпозиуме

КОМЭКС российско-германского сотрудничества в районе Охотского моря и Курильской островодужной системы (Владивосток, 2004), на международном совещании по металлогении Севера западной Пацифики (Владивосток, 2004), на VII конференции «Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004» (Новосибирск, 2004), на сессии полевой геологической школы ДВГИ - 2005 (Владивосток, 2005) и на VII Международном междисциплинарном научном симпозиуме «Закономерности строения и эволюции геосфер» (Владивосток, 2005).

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 175 страниц, из них 22 таблицы и 53 рисунка, список литературы включает 208 источников.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Саттарова, Валентина Владимировна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В составе верхнечетвертичных отложений котловины Дерюгина выявлены осадки с повышенными и аномально-повышенными содержаниями марганца и многих микроэлементов, входящие, преимущественно, в верхнеголоценовый диатомовый горизонт с возрастом 0-8 тыс. лет. Они локализуются как вблизи известных и предполагаемых эндогенных источников Кашеваровской рифтогенной зоны, так и на значительном удалении от них. При анализе процессов осадконакопления, литологических и геохимических особенностей отдельных литостратиграфических горизонтов, изучения скоростей накопления рудных элементов в отдельные этапы голоцена, форм нахождения элементов было установлено, что геологические условия является основными для локализации таких отложений. Это определяется специфическими геологическими процессами, связанными с современным развитием спредингового Дерюгинского рифтогенного прогиба, являющегося составной частью пограничных структур Охотоморской и Амурской литосферных плит, и пострифтового развития магматогенной Кашеваровской рифтогенной зоны. Влияние этих процессов на осадконакопление и рудообразование в котловине Дерюгина опосредуется через активный флюидодинамический режим. Он определяется дефлюидизацией в условиях повышенного теплового потока осадочных толщ, выполняющих Дерюгинский рифтогенный прогиб, и постмагматической дефлюидизации Кашеваровской вулканогенной зоны. Кроме того, современными геологическими процессами определяется некомпенсированное прогибание и формирование самой котловины Дерюгина. При определенных изменениях палеоокеанологических условий в ней возникают физико-химические обстановки, благоприятные для интенсивного накопления рудных элементов из морских вод либо из гидротермальных плюмов в периоды активизации эндогенных процессов.

Выделяются три способа поступления рудных элементов в осадки; инфильтрационное, плюмовое и гидрогенное. При инфильтрационном поступлении рудных элементов с эндогенными флюидами в местах выходов формируется массивная рудная минерализация на поверхности дна (бариты, железомарганцевые корки) или рассеянная рудная минерализация в осадках местами, определяющая аномальные содержания Ва, Мп, Нд, Эе, иногда Ре, Си,

Pb. Рудное вещество для их формирования частично или полностью поставлялось эндогенными флюидами. При накоплении рудных элементов из водных плюмов, эпизодически образующихся над эндогенными источниками северо-восточной части котловины происходило интенсивное накопление в осадках Мп, Zn, Ni, Ва, Hg, Си, Li за счет рудного вещества морских вод и поставляемого в водные плюмы эндогенными источниками. Гидрогенное накопление рудных элементов (Mo, V, Ад) из морских вод характерно, главным образом, для аноксидных и сероводородных обстановках возникающих вблизи метановых источников.

Определяющими факторами для плюмового и гидрогенного накопления рудных элементов являются вариации палеоокеанологических условий, с которыми связана стратификация водных масс, от чего зависит возможность формирования обширных водных плюмов и возникновение сероводородных обстановок над эндогенными источниками, а также биопродуктивность, влияющая на интенсивность биогенного осаждения рудных элементов из плюмов и поверхностных вод. В холодные этапы четвертичной истории вся водная масса котловины Дерюгина была подвержена вертикальному конвективному перемешиванию и плюмы над эндогенными источниками не формировались. Плюмовое накопление рудных элементов началось в начале голоцена, когда возникла придонная водная масса со скачком плотности на ее верхней границе. Наиболее же интенсивным оно стало в последние 6-8 тыс. лет, характеризующиеся наиболее интенсивным биогенным кремненакоплением. Наиболее интенсивное гидрогенное накопление отмечено для постледникового события беллинг-аллеред (10-12,4 тыс. лет назад), когда во всей северо-западной Пацифике произошла интенсификация слоя кислородного минимума.

Марганцевые металлоносные осадки выявлены в слое диатомовых голоценовых илов и представлены двумя типами: карбонатными и оксидными. Наиболее распространенны оксидные покрывающие дно центральной части котловины в широкой полосе вдоль Восточно-Дерюгинской шовной зоны. Они слагают поверхностный слой осадков мощностью до 30 см в полосе шириной до 40 км и протяженностью 180 км. Формирование их связана с несколькими процессами:

- осаждение Мп, Ва, Hg и, возможно Fe из гидротермальных плюмов, эпизодически формирующихся в глубинной водной массе над низкотемпературными гидротермальными источниками северо-восточной части котловины и соосаждение с гидроксидами марганца и железа микроэлементов (N1, гп, Со, Си);

- осаждение V, Мо, Ад и некоторых других микроэлементов из аноксидных и сероводородных придонных и иловых вод со специфическими гидрохимическими характеристиками, формирующихся вблизи элизионных источников по периферии Дерюгинского осадочного бассейна;

- раннедиагенетическое перераспределение марганца с концентрацией его в поверхностном слое осадков.

По особенностям химического состава металлоносные осадки котловины Дерюгина наиболее близки металлоносным осадкам задуговых рифтогенных бассейнов юго-западной Пацифики при более высоком содержании марганца и меньшем - железа. Наиболее близким аналогом среди древних отложения можно считать неогеновые кремнистые толщи с марганцевой карбонатной минерализацией в троге Китами-Ямато Японского моря.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Саттарова, Валентина Владимировна, Владивосток

1. Андреев A.A., Воробьев В.М. О тектонике Охотоморского региона в свете геомагнитных данных//Тихоокеанская геология. 1991. № 1. С. 2733.

2. Астахов A.C. Позднечетвертичное осадконакопление на шельфе Охотского моря. Владивосток: ДВО АН СССР, 1986. 140 с.

3. Астахов A.C. Физико-механические свойства и абсолютные массы голоценовых отложений Охотского моря // Тихоокеанская геология. 1991. №2. С. 50-55.

4. Астахов A.C. Цитохимия осадков материковой окраины Востока Азии. Владивосток: Дальнаука, 2001. 240 с.

5. Астахов A.C., Астахова Н.В. Потенциальные минеральные ресурсы марганца в Охотском и Японском морях // Вестник ДВО РАН. 2003. № 4. С. 141-150.

6. Астахов A.C., Вагина Н.К., Горбаренко С.А. и др. Скорости голоценового осадконакопления в Охотском море // Тихоокеанская геология. 1988. №4. С. 3-14.

7. Астахов A.C., Валлманн К., Иванов М.В., Колесов Г.М., Саттарова В.В. Распределение и скорости накопления ртути в верхнечетвертичных отложениях котловины Дерюгина Охотского моря // Геохимия. 2007. №5. С. 1.

8. Астахов A.C., Горбаренко С.Г. Сравнительная характеристика карбонатных образований Охотского моря. М.: ВИНИТИ, 1988. 13 с.

9. Астахов A.C., Горбаренко С.Г., Ващенкова Н.Г., Волохин Ю.Г. Распределение и скорости накопления марганца в донных осадках Охотского моря // Тихоокеан. геология. 2000. № 5. С. 47-60.

10. Астахов A.C., Крецер Ю.Л., Кулинич Р.Г., Тиедеманн Р. Карбонатная и сульфидная рудная минерализация в осадках Дерюгинской рифтогенной зоны Охотского моря // Доклады АН СССР. 2004. №4. С. 511-516.

11. Астахов A.C., Можеровский A.B. Стадийность карбонатного конкрециеобразования в осадках шельфа Северного Сахалина // Постседиментационное минералообразование в осадочных формациях. Тюмень: ЗапсибНИГНИ, 1986. С. 62-68.

12. Астахов A.C., Тиедеменн Р., Мурдмаа И.О., Богданова О.Ю., Можеровский A.B., Середа H.A. Марганцевая карбонатная минерализация в верхнечетвертичных отложениях котловины Дерюгина (Охотское море) // Океанология. 2006. Т. 46. № 5. С. 759-772.

13. Астахова Н.В. Геохимические особенности осадков впадины Дерюгина (Охотское море) // Тихоокеанская геология. 2000. Т. 19. № 2. С. 87-93.

14. Астахова Н.В., Липкина М.И., Мельниченко Ю.И. Гидротермальная баритовая минерализация во впадине Дерюгина Охотского моря // Доклады АН СССР. 1987. Том 295. № 1. С. 212-215.

15. Астахова Н.В., Нарнов Г.А., Якушева И.Н. Карбонатно-баритовая минерализация во впадине Дерюгина (Охотское море) // Тихоокеанская геология. 1990. № 3. С. 37-42.

16. Астахова Н.В., Разжигаева Н.Г. Морфология кристаллов и содержание микроэлементов в пирите из осадков дальневосточных морей // Тихоокеанская геология. 1988. №6. С. 103-107.

17. Астахова Н.В., Саттарова В.В. Железомарганцевые образования центральной части Охотского моря // Геология морей и океанов. Тез.докл. XV Международной школы по морской геологии. М., 2003. С. 6667.

18. Астахова Н.В., Саттарова В.В. Геохимия железомарганцевых образований центральной части Охотского моря // Вулканология и сейсмология. 2005. № 3. С. 29-33.

19. Астахова Н.В., Сорочинская A.B. Аутигенные карбонаты в верхнеплейстоцен-голоценовых отложениях окраинных морей северозападной части Тихого океана // Тихоокеанская геология. 1999. № 1. С. 41-49.

20. Астахова Н.В., Сорочинская A.B. Баритовая и карбонатная минерализация в осадках впадины Дерюгина Охотского моря // Океанология. 2001. Т. 41. № 3. С. 447-455.

21. Безруков П.Л. О распределении органического вещества в осадках Охотского моря //Доклады АН СССР. 1955. Т. 103. № 2.

22. Безруков П.Л. О распространении и скорости накопления в Охотском море кремнистых осадков//Доклады АН СССР. 1955. Т. 103. № 3.

23. Безруков П.Л. Донные отложения Охотского моря // Тр. Ин-та океанологии. Т. 32. М., 1960. С. 15-95.

24. Безруков П.Л. Распространение на дне океанов выходов древних отложений и твердых пород // Тихий океан. Кн. 1. Осадкообразование в Тихом океане. М.: Наука, 1970. С. 170-236.

25. Безруков П.Л., Лисицин А.П. Классификация осадков современных морских водоемов//Тр. Ин-та океанологии. Т. 32. М., 1960. С. 3-14.

26. Безруков П.Л., Остроумов Э.А. Распредение фосфора в осадках Охотского моря // Доклады АН СССР. 1957. Т. 113. № 1.

27. Безруков П.Л., Петелин В.П., Алексина И.А. Типы осадков, их распространение и состав // Тихий океан. Осадкообразование в Тихом океане. М.: Наука, 1970. С. 170-236.

28. Биккенина С.К., Аносов Г.И., Аргентов В.В., Сергеев К.Ф. Структура земной коры юга Охотского моря согласно сейсмическим данным. М., 1987. 86 с.

29. Богданов H.A. Тектоника глубоководных впадин окраинных морей. М.: Недра, 1988. 223 с.

30. Богданов Ю.А., Лисицин А.П. Особенности вещественного состава гидротермальных образований. Причины дифференциации гидротермального вещества // Геологическое строение и гидротермальные образования хребта Хуан-де-Фука. М.: Наука, 1990. С. 80-86.

31. Вагина Н.К., Астахова Н.В. О возрасте гидротермальной минерализации во впадине Дерюгина Охотского моря // Стратиграфия и корреляция четвертичных отложений Азии и Тихоокеанского региона: Тез. докл. Международ, симпоз. Т. 1. Находка, 1988. С. 17-19.

32. Варнавский В.Г., Жаров А.З., Кириллова Г.Л., Кровушкини O.A., Кропп Э.Я., Куделькин В.В., Троян В.Б., Чуйко Л.С. Геолгия и нефтегазоносность Охотско-Шантарского осадочного бассейна. Владивосток: ДВО РАН, 2002. 148 с.

33. Васильев Б.И., Сигова К.И., Обжиров А.И., Югов И.В. Геология и нефтегазоностность окраинных морей северо-запада Тихого океана. Владивосток: Дальнаука, 2001. 309 с.

34. Верхненорийские отложения в фундаменте Охотоморской плиты // Возраст геологических образований Охотоморского региона и прилегающей территории. Владивосток. 1980. С. 6-8.

35. Волохин Ю.Г., Астахов A.C., Ващенкова Н.Г. Голоценовое кремненакопление в Охотском море // Литология и полезные ископаемые. 2004. № 3. С. 304-326.

36. Волохин Ю.Г., Михайлик Е.В., Бурий Г.И. Триасовая кремневая формация Сихотэ-Алиня. Владивосток: Дальнаука, 2003. 252 с.

37. Гавриленко Г.М. Подводная вулканическая и гидротермальная деятельность как источник металлов в железомарганцевых образованиях островных дуг. Владивосток: Дальнаука, 1997.165 с.

38. Гавриленко Г.М., Храмов C.B. Железомарганцевые образования склонов Курильской островной дуги // Вулканология и сейсмология. 1986. №2. С. 97-100.

39. Газогеохимичекое районирование и минеральные ассоциации дна Охотского моря. Владивосток: Дальнаука, 1999. 184 с.

40. Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М.: Недра, 1968. 224 с.

41. Галимов Э.М. Метанообразование в морских осадках в зоне сульфатредукции //Докл. РАН. 1995. Т. 342. № 2. С. 219-221.

42. Геология и минеральные ресурсы Мирового океана. С-Пб., ВНИИОкеангеология, 1995. С. 141-157.

43. Геология СССР. T. XXXIII. Остров Сахалин. Геологическое описание. М.: Недра, 1970. 461 с.

44. Геоморфологическая карта СССР. М.: ГУГК, 1959.

45. Гнибиденко Г.С. О рифтовой системе дна Охотского моря // Доклады АН СССР. 1976. Т. 229. № 1. С. 163-165.

46. Гнибиденко Г.С., Ильев А.Я. О составе, возрасте и скорости сейсмических волн «акустического» фундамента центральной части Охотского моря //Доклады АН СССР. 1976. Т. 229. № 2. С. 431-434.

47. Голдберг Э.Д. Геохимия моря. Л., 1963.

48. Гольдберг Е.Л., Федорин М.А., Грачев М.А., Золотарев К.В., Хлыстов О.М. Геохимические индикаторы изменений палеоклимата в осадках озера Байкал // Геология и геофизика. 2001. Т.42, №1-2. С. 76.

49. Горбаренко С.А. Стратиграфия верхнечетвертичных осадков центральной части Охотского моря и его палеокеанология по данным ô180 и других методов//Океанология. 1991. Т. 31. Вып. 6. С. 1036-1042.

50. Горбаренко С.А., Деркачев А.Н., Астахов A.C., Саутон Дж.Р., Нюрнберг Д., Шаповалов-Чупрынин В.В. Литостратиграфия и тефрохронология верхнечетвертичных осадков Охотского моря // Тихоокеанская геология. 2000. Т. 19. №2. С. 58-72.

51. Горбаренко С.А., Ковалюх H.H., Одинокова Л.Ю. Верхнечетвертичные осадки Охотского моря и реконструкция палеоокеанологических условий //Тихоокеанская геология. 1988. №2. С. 25-34.

52. Горбаренко С.А., Лесков В.Ю., Артемова A.B., Тидеман Р., Бибоу Н., Нюрнберг Д. Ледовый покров Охотского моря в последнем оледенении и голоцене //Доклады АН. 2003. Т. 388. № 5. С. 678-682.

53. Горжевский Д.И., Карцев A.A., Павлов Д.И., Голева Г.А. и др. Парагенезис металлов и нефти в осадочных толщах нефтегазоносных бассейнов. М.: Недра, 1990. 368 с.

54. Гранник В.М., Сергеев К.Ф. Охотоморский сектор кайнозойской активной окраины Азии //Доклады РАН. 2001. Т. 376. № 3. С. 369-372.

55. Грецкая Е.В. Исходный нефтегазоматеринский потенциал органического вещества осадков (на примере впадин Охотского моря). Владивосток: ДВОАН СССР. 1990. 111 с.

56. Гурвич Е.Г., Богданов Ю.А., Лисицин А.П. Поведение бария в современном осадконакоплении в Тихом океане // Геохимия. 1978. № 3. С. 359-374.

57. Гурвич Е.Г.Металлоносные осадки Мирового океана. М.:Научный мир, 1998. 340 с.

58. Деркачев А.Н., Борман Г., Грайнерт Й., Можеровский A.B. Аутигенная карбонатная и баритовая минерализация в осадках впадины Дерюгина (Охотское море) // Литология и полезные ископаемые. 2000. № 6. С. 568-585.

59. Донные осадки Охотского моря. М.: Наука, 1979. 147 с.

60. Емельянов Е.М. Барьерные зоны в океане: Осадко- и рудообразование, геоэкология. Калининград: Янтар.сказ, 1998. 416 с.

61. Емельянова Т.А. Вулканизм Охотского моря. Владивосток: Дальнаука, 2004. 148 с.

62. Емельянова Т.А., Леликов Е.П., Съедин В.Т., Нарыжный В.И. Геология и особенности вулканизма дна Охотского моря // Тихоокеанская геология. 2003. №4. С. 3-18.

63. Жузе А.П. Диатомовые в поверхностном слое осадков Охотского моря // Тр. Ин-та океанол. АН СССР. Т. 12. 1957.

64. Жузе А.П. О палеогеографии дальневосточных морей (по материалам диатомового анализа донных отложений). Тр. III сессии Всес. палеонтол. об-ва. «Вопросы биостратиграфии континентальных толщ». М. 19596.

65. Жузе А.П. Стратиграфические и палеогеографические исследования в северо-западной части Тихого океана. М.: АН СССР, 1962. 260 с.

66. Журавлев A.B. Особенности тектоники шельфа дальневосточных морей в связи с их нефтегазоносностью // Геология и геоморфология шельфа окраинных морей. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1979. С. 16-35.

67. Журавлев A.B. Сравнительная характеристика впадин Дерюгина и ТИНРО Охотского моря //Тихоокеанская геология, 1984, № 1. С. 21-28.

68. Затонский Л.К., Канаев В.Ф., Удинцев Г.Б. Геоморфология подводной части Курило-Камчатской дуги // Океанологические исследования. М.: Изд-воАН СССР, 1961. С. 124-136.

69. Захарова М.А, Ильев А.Я., Шустов Л.Н. Глинистые минералы в донных осадках южной части Охотского моря // Геология дна дальневосточных морей. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1977. С. 67-79.

70. Зеленов К.К. Железо и марганец в эксгаляциях подводного вулкана Бану-Вуху (Индонезия) //Доклады АН. 1964. Т. 155. № 6. С. 1317-1320.

71. Каталог станций драгирования в Охотском море. Южно-Сахалинск: ИМГиГДВО РАН, 1992. 101 с.

72. Кленова М.В. Выступление по докладу Скопинцева Б.А. «О грунтах Охотского моря» //Докл. Гос. океанограф. Ин-та. 1946. № 33. С. 9-11.

73. Коренева Е.В. Споро-пыльцевой анализ донных осадков Охотского моря // Тр. Ин-та океанол. АН СССР. Т. 22. 1957.

74. Коренные породы дна центральной части Охотского моря // Советская геология. 1976. №6. С. 12-31.

75. Корнев О.С., Виноградов Н.Д., Егорова М.Г. Результаты геологического драгирования в 25 рейсе НИС «Пегас» // Геолого-геохимические исследования Охотоморского региона и его обрамления. Владивосток. 1986. С. 31-37.

76. Краснов С.Г., Герман Н.Е., Черкашев Г.А. Распространение и главнейшие факторы формирования состава металлоносных осадков // Гидротермальные сульфидные руды и металлоносные осадки океана. С.-Пб.: Недра, 1992. С. 129-138.

77. Куликов Н.В., Деревскова H.A., Мавринский Ю.С. Литология кайнозойских отложений Северо-Охотского осадочного бассейна // Тихоокеанская геология, 1988, № 5. С. 59-66.

78. Кулинич Р.Г., Обжиров А.И. Барит-карбонатная минерализация, аномалии метана и геофизические поля во впадине Дерюгина (Охотское море) //Тихоокеанская геология, 2003, № 4. С. 35-40.

79. Курносов В.Б., Мурдмаа И.О. Глинистые минералы в современных осадках Охотского моря // Океанология. 1978. Т. 18. № 4. С. 671-680.

80. Лебедев Л.М., Цепин А.И. Минералогия гидротермальных построек // Геологическое строение и гидротермальные образования хребта Хуан-де-Фука. М.: Наука, 1990. С. 69-77.

81. Леликов Е.П., Емельянова Т.А., Съедин В.Ф., Аракелянц М.М., Лебедев В.А. Новые данные по радиоизотопному датированию вулканитов Японского и Охотского морей // Тихоокеанская геология. 2001. № 5. С. 118-122.

82. Лившиц И.Х. Глубинная структура дальневосточных морей и островных дуг. Тр. СахКНИИ. 1972. Вып. 33. С. 168-175.

83. Лисицин А.П. Основные закономерности распределения современных кремнистых осадков и их связь с климатической зональностью // Геохимия кремнезема. М.: Наука, 1966 а. С. 90-191.

84. Лисицин А.П. Распределение кремнезема в четвертичных осадках в связи с климатической зональностью геологического прошлого // Геохимия кремнезема. М.: Наука, 1966 б. С. 321-370.

85. Лисицин А.П. Аморфный кремнезем в донных осадках // Тихий океан. Кн. 2. М.: Наука, 1970. С. 5-25.

86. Лисицин А.П. Осадкообразование в океанах. М.: Наука, 1974. 437 с.

87. Лисицин А.П., Богданов Ю.А., Мурдмаа И.О., Серова В.В., Зверинская И.Б., Лебедев А.И., Лукашин В.Н., Гордеев В.В. Металлоносные осадки и их генезис // Геолого-геофизические исследования в юго-восточной части Тихого океана. М.: Наука, 1976. С. 289-379.

88. Лисицин А.П., Богданов Ю.А., Гурвич Е.Г. Гидротермальные образования рифтовых зон океана. М.: Наука, 1990. 256 с.

89. Лукашин В.Н., Черкашев Г.А., Исаева А.Б. Химический состав донных осадков // Геологическое строение и гидротермальные образования хребта Хуан-де-Фука. М.: Наука, 1990. С. 128-140.

90. Металлоносные осадки юго-восточной части Тихого океана. М.: Наука, 1979. 280 с.

91. Мониторинг метана в Охотском море. Владивосток: Дальнаука, 2002. 250 с.

92. Новые данные о возрасте и корреляция вулканогенных комплексов северо-западного побережья Охотского моря // Доклады РАН. 1998. Т. 359. № 1. С. 66-69.

93. Новые данные K/Ar-изотопного датирования магматических и метаморфических пород полуострова Тайгонос (Северо-Восток России) //Доклады РАН. 1999. Т. 369. № 1. С. 79-82.

94. Обжиров А.И. Газохимичекие поля придонного слоя морей и океанов. М.: Наука, 1993. 140 с.

95. Обжиров А.И., Казанский Б.А., Мельничеснко Ю.И. Эффект звукорассеивания придонной воды в краевых частях Охотского моря // Тихоокеанская геология. 1989. №2. С. 119-121.

96. Обжиров А.И., Астахова Н.В., Липкина М.И., Верещагина О.Ф., Мишукова Г.И., Сорочинская A.B., Югай И.Г. Газогеохимическое районирование и минеральные ассоциации дна Охотского моря. Владивосток: Дальнаука, 1999. 184 с.

97. Обжиров А.И., Астахов A.C., Астахова Н.В. Генезис и условия формирования аутигенных карбонатов в четвертичном осадочном чехлерайона Сахалино-Дерюгинской газовой аномалии (Охотское море) // Океанология. 2000. Т. 40. № 2. С. 280-288.

98. Океанографическая энциклопедия. Л.: Гидрометеоиздат. 1974. 632 с.

99. Орлов A.A. Формы железомарганцевых образований Охотского моря // Геологическое строение Охотоморского региона. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1982. С. 101-106.

100. Остроумов З.А. Марганец в донных отложениях Охотского моря // Доклады АН СССР. 1954. № 2. С. 285-288.

101. Остроумов З.А. Железо в донных отложениях Охотского моря II Доклады АН СССР. 1955. № 1.

102. Остроумов З.А. Распределение титана в отложениях Охотского моря // Геохимия. 1956. № 1. С. 90-96.

103. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1979. 440 с.

104. Почвы. Методы определения органического вещества. ГОСТ 26213-91 // Комитет стандартизации и метрологии СССР. Москва, 1991.

105. Результаты геологического драгирования в Охотском море на НИС «Пегас» (21 рейс) // Геологическое строение Охотоморского региона. Владивосток. 1982. С. 36-51.

106. Результаты драгирования дна Охотского моря // Советская геология. 1984. № 12. С. 100-105.

107. Родников А.Г., Сергеева H.A., Забаринская Л.П. Глубинное строение впадины Дерюгина (Охотское море) // Тихоокеанская геология. 2002. № 4. С. 3-8.

108. Саломатин A.C., Юсупов В.И. Газовые факела Охотского моря // Сб. тр. 13 сессии РАО. 2003. Т.4. С.145-148.

109. Саломатин A.C., Юсупов В.И., Отрощенко О.С. Акустические проявления газовых факелов в водной толще и морском дне // Докл. X науч. шк.-сем. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана" М. ГЕОС. 2004. С. 300-303.

110. Саттарова B.B. Определение элементного состава морских рудных образований методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой // XX Всероссийская молодежная конференция «Строение литосферы и геодинамика». Иркутск, 2003. С. 173-174.

111. Саттарова В.В., Киселев В.И., Зарубина Н.В. Определение элементного состава позднечетвертичных отложений котловины Дерюгина (Охотское море) ИСП-АЭС методом // Тез. докл. VII конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока". Новосибирск, 2004. С. 64.

112. Семаков H.H. Палеомагнитное изучение отложений южной части Охотского моря // Палеомагнетизм мезозоя и кайнозоя Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск, 1976. С. 113-128.

113. Сегалевич С.Ф. Использование коррелционного анализа при интерпритации аноалий разлиного состава и контрастности // Геология и геофизика. 1975. № 12. С. 72-81.

114. Смирнов Я.Б., Сугробов В.М. Земной тепловой поток в Курило-Камчатской и Алеутской провинциях. 2. Карта измеренного и фонового теплового потока // Вулканология и сейсмология. 1980. № 1. С. 16-31.

115. Современное осадкообразование в окраинных морях Востока Азии (статистические модели). Владивосток: Дальнаука, 1997. 240 с.

116. Соловьев В.А., Гинзбург Г.Д., Дуглас В.К. и др. Газовые гидраты Охотского моря // Отеч. геология. 1994. № 2. С. 10-17.

117. Сочеванова М.М. Ускоренный анализ осадочных горных пород с применением комплексометрии. М.: Наука, 1969. 160 с.

118. Страхов Н.М. Проблемы геохимии современного океанского литогенеза. М.: Наука, 1976.299 с.

119. Страхов Н.М., Нестерова И.Л. О влиянии вулканизма на геохимию морских отложений на примере Охотского моря // Геохимия осадочных пород и руд. М.: Наука, 1968. С. 223-252.

120. Стрекопытов C.B., Дубинин A.B. Определение Zr, Hr, Mo, W и Th в стандартных образцах океанских отложений методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой // Журн. аналит. химии. 1997. Т. 52, №12. С. 1296-1298.

121. Строение дна Охотского моря. М.: Наука, 1981. 176 с.

122. Структура и динамика литосферы и астеносферы Охотоморского региона / Отв. ред. А.Г. Родников, И.К. Туезов, В.В. Харахинов. М.: Нац. геофиз. ком., 1996. 338 с.

123. Тараканова Л.И. Некоторые результаты люминисцентно-битуминологического изучения осадков Охотского моря // Геология дна дальневосточных морей. Владивосток, 1977. С. 99-107.

124. Тектоника и углеводородный потенциал Охотского моря. Владивосток: ДВО РАН, 2004. 160 с.

125. Тектоническая карта Дальнего Востока и сопредельных районов (на формационной основе). 1:2500000. Хабаровск, 1978.

126. Тектоническая карта нефтегазоносных областей Дальнего Востока и сопредельных территорий. 1:2500000. Хабаровск, 1985.

127. Тектоническая карта Охотоморского региона. 1:2500000. М., 2000.

128. Томпсон М., Уолш Д.Н. Руководство по спектрометрическому анализу с индуктивно-связанной плазмой. М.: Недра,1988. 285 с.

129. Туезов И.К. Литосфера Азиатско-Тихоокеанской зоны перехода. Новосибирск: Наука, 1975. 232 с.

130. Туезов И.К. Геоэлектрический разрез литосферы и астеносферы северо-восточной Азии и прилегающей части Тихого океана. Владивосток: Дальнаука, 1994. 302 с.

131. Удинцев Г.Б. Происхождение рельефа дна Охотского моря // Тр. Ин-та океанол. АН СССР. Т. 13. 1955.

132. Удинцев Г.Б. Рельеф дна Охотского моря // Тр. Ин-та океанол. АН СССР. Т. 22. 1957.

133. Удинцев Г.Б., Канаев В.Ф., Леонтьев O.K. Геоморфологическая карта Охотского моря. Атлас Сахалинской области. М.: ГУГК, 1967.

134. Ушаков П.В. Охотское море. Морской сборник. № 1. 1940.

135. Федорович Б.А., Удинцев Г.Б. Геоморфологическая карта СССР. Атлас СССР. М.: ГУКГ, 1962.

136. Фролов Ю.С. Новые фундаментальные данные по морфологии Мирового океана // Вестн. Ленингр. Ун-та. Геология и география. 1971. Т. 6. Вып. 1. С. 85-90.

137. Харахинов B.B. Тектоника Охотоморской нефтегазоносной провинции: Дис. д-ра геол.-минер, наук в виде науч. докл. Оха-на-Сахалине, 1998. 77 с.

138. Хворова И.В. Кремненакопление в геосинклинальных облостях прошлого//Осадкообразование. М.: Наука. 1968. С. 8-136.

139. Холодов В.Н. Осадочный рудогенез и металлогения ванадия. М.: Наука, 1973. 292 с.

140. Холодов В.Н., Недумов Р.И. О геохимических критериях появления сероводородного заражения в водах древних водоемов // Известия АН СССР. Серия геологическая. 1991. № 12. С. 74-82.

141. Холодов В.Н. О роли сероводородных бассейнов в осадочном рудообразовании // Литология и полезные ископаемые, 2002, № 5, С. 451-473.

142. Черкашев Г.А. Металллоносные осадки районов сульфидного рудоообразования в океане (на примере северной части Восточно-Тихоокеанского поднятия). Дисс. канд. геол.-мин. наук / Л.: ВНИИОкеангеология, 1990. 181 с.

143. Черкашев Г.А. Геохимия металлоносных осадков рудных районов океана // Гидротермальные сульфидные руды и металлоносные осадки океана. С.-Пб.: Недра, 1992. С. 138-152.

144. Черкашев Г.А. Гидротермальное сульфидное рудообразование в северной части срединно-океанического хребта Атлантического океана: Автореф. дис. .докт. геол.-минерал, наук. М., 2004. 44 с.

145. Штеренберг Л.Е., Антипов Н.П., Ильев А.Я. и др. Железомарганцевые образования Охотского моря // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1987. № 12. С. 106-115.

146. Штеренберг Л.Е., Зверев В,П., Лаврушин В.Ю. и др. Карбонаты марганца в осадках Центрально-Американского желоба // Известия РАН. Сер. геол. 1992. № 9. С. 94-103.

147. Astakhov A.S., Gorbarenko S.A. Mechanical properties of the sediments // RV Akademik Lavrentyev Cruise 27. GEOMAR REPORT 60. 1997. Kiel. P. 36-38.

148. Astakhov A.S., Gorbarenko S.A., Bakhareva G.A., Gretskaya E.V., Sattarova V.V. Distribution and Accumulation Rates of Fe, Mn, Ba and Trace Metals in

149. Holocene Sediments of the Derugin Basin (Okhotsk Sea): Influence of biogenic and chemogenic precipitation // Fifth Workshop on Russian-German Cooperation in the Sea of Okhotsk Kurile Island Arc System, Program & Abstracts, Vladivostok. 2004. P. 41.

150. Astakhova N.V. Hydrothermal barite in the Okhotsk Sea // Resource Geology. 1993. N 17. P. 169-172.

151. Bischoff J.L., Piper D.Z. Marine Geology and Oceanography of the Pacific Manganese Nodule Province // Marine Science. 1979. Vol. 9. 842 p.

152. Bishop J.K.B. The barite-opal-organic carbon association in oceanic particulate matter// Nature. 1988. N 331. P. 341-343.

153. Bonatti E., Fischer D.E., Joensuu O., Rydell H. Postdepositional mobility of some transition elements, phosphorus, uranium and thorium in deep sea sediments // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1971. Vol.35. N 2.

154. Bonatti E. Metal deposits in the oceanic lithosphere // The Sea. N. -Y., 1981. Vol. 7. P. 639-686.

155. Bostrom K., Joensuu O., Valdes S., Kiera M. Geochemical history of South Atlantic ocean sediments since late Cretaceous // Marine Geology. 1972. Vol. 12. P.85-122.

156. Bostrom K., KraemerT., Gartner S. Provenance and accumulation rates of opaline silica, Al, Ti, Fe, Mn, Cu, Ni and Co in Pacific pelagic sediments // Chemical Geology. 1973. N 11. P. 123-148.

157. Boström K., Peterson M.N.A. Origin of aluminum poor ferro-manganoan sediments in areas of high heat flow on the East Pacific Rise // Marine Geology. 1969. N 7. P. 427-447.

158. Brewster, Nancy Ann. The determination of biogenic opal in high latitude deep-sea sediments // Siliceous deposits in the Pacific region. 1983. Vol. 2. P. 317-332.

159. Burton Y.D. Some problems concerning the marine geochemistry of vanadium // Nature. 1966. Vol.212, N 5066. P. 976-978.

160. Cronan D. S. Metaaliferous sediments in the CCOP/SOPAC region of the Southwest Pacific, with particular reference to geochemical exploration for the deposits // CCOP/SOPAC Technical Bulletin N 4. Suva: Suva Stationery Manufacturing Co, 1983. 55 p.

161. Cruise Report: RV Akademik M.A. Lavrentyev Cruise 27 / Eds. Nürnberg D., Baranov B.V. Karp B.Ya. Kiel: GEOMAR Report. 60. 1997. 150 p.

162. Cruise Report: KOMEX. RV Akademik M.A. Lavrentyev Cruise 29, Leg 1 and Leg 2. / Eds. Biebow N„ et al. Kiel: GEOMAR Report. 110. 2003. 176 p.

163. Cruise Reports: KOMEX I and II. RV Professor Gagarinsky. Cruise 22, RV Academik A. Lavrentyev Cruise 28 / Eds. Biebow N., Hutten E. Kiel: GEOMAR Report. 82. 1999. 188 p.

164. Cruise Reports: KOMEX V and VI. RV Professor Gagarinsky Cruise 26, MV Marshal Gelovany Cruise 1 / Eds. Biebow N., et al. Kiel: GEOMAR Report. 88. 2000. 296 p.

165. Cruise Reports: KOMEX. RV Professor Gagarinsky. Cruise 32 / Eds. Ludmann T., et al. Kiel: GEOMAR Report. 105. 2002. 42 p.

166. Dean W.E., Gardner J.V., Piper Z.D. Inorganic geochemical indicators of glacial-interglacial changes in productivity and anoxia on the California continental margin // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1997. Vol.61. N 21. P.4507-4518.

167. Dymond J., Suess E., Lyle M. Barium in deep-sea sediment: A geochemical proxy for paleoproductivity// Paleoceanography. 1992. N 7. P. 163-181.

168. Dymond J., Collier R. Particulate barium fluxes and their relationship to biological productivity // Deep-sea research. 1996. N 43. P. 1283-1308.

169. Edmond J.M., Von Damm K.L., McDuff R.E., Measures C.J. Chemistry of hot springs on the East Pacific Rise and their influent dispersed // Nature. 1982. Vol. 297. N 5863. P. 187-191.

170. Freeland H.J., Bychkov A.S., Whitney F., Taylor C., Wong C.S., Yurasov G.I. WOCE section P1W in the Sea of Okhotsk. 1. Oceanographic description // J. of Geoph. Res. 1998. V. 103. N C8. P. 15613-15623.

171. Gnibidenko G.S. The rift system of the Okhotsk Sea // Proc. I Intern. Conf. Asian Marine Geology. Beijing: China Ocean Press, 1990. P. 73-81.

172. Hsu S.C., Lin F.J., Jeng W.L., Chung Y.C., Shaw L.M. Hydrothermal signature in the southern Okinawa Trough detected by the sequential extraction of settling particles// Marine Chem. 84. 2003. P. 49-66.

173. Keigwin L.D. North Pacific deep water formation during the latest glaciation // Nature. 1987. V. 330. P. 362-364.

174. Kobylyansky V.V., Domanov M.M., Svininnikov A.I. The geochemistry of heavy metal enrichment in surface sediments of Derugin Basin (Okhotsk Sea) // Climate Variability and Sub-Arctic Marine Ecosystems, Victoria, B.C., Canada, 16-20 May, 2005. P. 79.

175. Lea D.W., Boyle E.A. Barium content of bentic foraminifera controlled by bottom water composition // Nature. 1989. V. 338. P. 751-753.

176. Leinen M. A normative calculation technique for determining opal in deep-sea sediments // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1977. Vol.41. N 5. P.671-675.

177. Lelikov E.P., Emel'yanova T.A., Tararin I.A. Petrology and Geochemistry of the Magmatic and Metamorphic Rocks (the Sea of Okhotsk) // III workshop on Russian-German cooperation in the Okhotsk Sea Kurile Island Arc System. M„ 2000. P. 37-39.

178. Marchitto Jr.T.M., Curry W.B., Oppo D.W. Zinc concentrations in benthic foraminifera reflect seawater chemistry // Paleoceanography. 2000. Vol.15, N 3. P.299-306.

179. Massive barite deposits and carbonate mineralization in the Derugin Basin, Sea of Okhotsk: precipitation processes at cold seep sites // Earth and Planetary Letters. 2002. Vol. 203. N 1. P. 165-180.

180. McManus J., Berelson W.M., Klinkhammer G.P. Barium cycling in the North Pacific: Implications for the utility of Ba as a paleoproductivity and paleoalkalinity proxy//Paleoceanography. 1999. Vol.14, N 1. P.53-61.

181. Obzhirov A., Shakirov R., Salyuk A., Suess E., Biebow N., Salomatin A. Relations between methane venting, geological structure and seismo-tectonics in the Okhotsk Sea // Geo-Marine Letters. 2004. Vol. 24, N 3. P. 135-139.

182. Pedersen T.F., Price N.B. The geochemistry of manganese carbonate in Panama Basin sediments // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1982. V. 46. P. 59-68.

183. Pichat S., Douchet C., Albarede F. Zinc isotope variations in deep-sea carbonates from the eastern equatorial Pacific over the last 175 ka // Earth and Planetary Science Letter. 2003. N 210. P. 167-178.

184. Shaw T.J., Gieskes J.M., Jahnke R.A. Early diagenesis in different depositional environments: The response of transition metals in pore water // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1990. V. 54. N 5. P.1233-1246.

185. Siebert C., Nagler T.F., Kramers J.D. Molybdenum isotope records as a potential new proxy for paleoceagraphy // Earth and Planetary Science Letters. 2003. N211. P. 159-171.

186. Tolland M., Jarvis Ian, Jarvis Kym E. An assossment of dissolution techniques for the analysis of geological samples by plasma spectrometry // Chemical Geology. 1992. Vol. 95. N 1-2. P. 35-62.

187. Volokhin Yu.G., Popova I.M. Siliceous sediments of the Philippine Sea // Geology and geophysics of the Philippine Sea. Tokio: TERRAPUB, 1995. P. 181-201.

188. Wong C.S., Matear R.J., Freeland H.J., Whitney F.A., Bychkov A.S. WOCE line P1W in the Sea of Okhotsk. 2. CFCs and the formation rate of intermediate water//J. Geophys. Res. 1998. V. 103. N C8. P. 15625-15642.

189. Zhao Yiyang, Yan Mingcai. Mercury anomaly in the Okinawa trough sediments an indicator of modern seafloor hydrothermal activity // Chinese journal of geochemistry. 1995. V.14. N. 1. P. 33-39.

190. Zheng Y., van Geen A., Anderson R.F., Gardner J.V., Dean W.E. Intensification of the northeast Pacific oxygen minimum zone during the Bolling-Allered warm period // Paleoceanography. 2000. V. 15. N. 5. P. 528536.

Информация о работе

Саттарова, Валентина Владимировна
кандидата геолого-минералогических наук
Владивосток, 2007
ВАК 25.00.11

Диссертация

Особенности накопления рудных элементов в отложениях окраинно-морских рифтогенных бассейнов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы