5. Металлогения индийского океана

ГЕОЛОГО-СТРУКТУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Площадь третьего суперкрупного - Индийского океана составляет 14,4 % от поверх­ности Земли и около 20 % от поверхности Мирового океана. Средняя глубина 3736 м. Объем водной массы 0,29x10¹⁸ т - 21 % от массы вод всего Мирового океана.

Структура Индийского океана отражает его промежуточное положение между двумя гетерогенными сегментами Земли, развивающимися в разных геодинамических режимах: Индо-Атлантического и Тихоокеанского. Эта особенность наиболее четко выражена в кинетике и конфигурации звеньев СОХ. Все три звена: Индо-Атлантическое - с предель­но низкой скоростью спрединга, Яндо-Тихоокеанское - самое «быстрое», и промежуточ­ное по величине скорости раздвижения - Индо-Красноморское - сходятся в центре Ин­дийского океана в точке тройного сочленения Родригес. Вероятно, еще 10 млн лет назад звенья между собой не соприкасались. По крайней мере это точно относится к Западно-Индийскому и Центрально-Индийскому срединным хребтам.

Железомарганцевые образования

В Индийском океане выделяется пять полей (Центрально-Индоокеанское, Западно-Австралийское, Горы Экватор, Мадагаскарское, Диамантина) и шесть площадей (плато Скотта, Крозе, Южно-Австралийское, Агульяс, Атозамбикская, плато Натуралистов) ЖМКиКМК.

Если исключить из числа перечисленных объектов специфические скопления Fe-Mn образований аваншельфов: плато Агульяс, плато Скотта и плато Натуралистов, то осталь­ные, в зависимости от состава руд, четко делятся на две группы. Первая - обладает ясно выраженной кобальтовой специализацией (Со-Mn и Со) и тяготеет к западной половине Индийского океана; вторая представлена Ni-Cu рудами (богатыми, рядовыми и бедными) и сосредоточена в восточной половине океана (табл. 12). Занимающая пограничное поло­жение, площадь Крозе сложена рудами двух типов: Со и Ni-Cu(Co). Самым крупным по­лем ЖМК в Индийском океане является Центрально-Индоокеанское. Оно расположено к востоку от СОХ в Центральной котловине в пределах Центрально-Индийского геоблока. Глубина океана 5000-5400 м. КГК располагается на уровне 5000-5200 м. Рельеф дна рез­ко пересеченный. Значительная его часть залегает выше КГК. Глинистые илы, высти­лающие абиссальное дно, перемежаются с радиоляриевыми отложениями, благодаря чему конкреции существенно обогащаются Mn, Ni и Си. В Центрально-Индоокеанском поле встречены богатые, рядовые [Ni-Cu(Mn)] и бедные [Ni-Cu(Co)J руды. Плотность их зале­гания невыдержанная, в среднем равна 7 кг/м². В северо-западной части поля располага­ется Участок, заявленный Индией в качестве месторождения ЖМК. Средний состав ЖМК в Центрально-Индийском поле (%): Ni - 0,94; Си - 0,88; Со - 0,15; Мп - 23,46. Прогноз­ные ресурсы оцениваются по категории установленных в 1,05 млрд т сухой рудной мас­сы; по категории установленных и прогнозируемых - в 1,27 млрд т. Среди корковых объ­ектов перспективным является район горы Экватор в Сомалийской котловине в пределах одноименного геоблока. Средний состав КМК (%): Со- 0,62, Мп - 16,0; толщина корок 3 см и более.

Химический состав ЖМК и КМК приведен для полей и площадей Индийского океана в табл. 17, ресурсы - в табл. 18.

Общие ресурсы железомарганцевых образований Индийского океана - 13,02 млрд т сухой рудной массы, в том числе 7,83 млрд т установленных. Ресурсы ЖМК (млрд т): установленные - 5,34; предполагаемые - 4,50. Ресурсы КМК (млрд т): установленные -2,24; предполагаемые - 4,67. Аваншельф (млрд т): установленные ресурсы - 0,25; предполагаемые - 0,35.

Гидротермально-осадочные образования

В открытых районах Индийского океана массивных сульфидных руд не обнаружено. Вкрапленная сульфидная минерализация встречена в хр. Карлсберг (5°24'ю. ш.; 68°35' в. д.) (Рона, 1986), металлоносные осадки известны в районе тройного сочленения Родригес. Здесь же появились свидетельства о наличии сульфидной вкрапленности. Ос­новным рудным объектом Индийского океана является Красное море. Вдоль осевого Красноморского рифта развита экзотическая форма рудных образований в виде линз ру­доносных илов и рассолов, выполняющих глубоководные впадины. Таких впадин в Крас­ном море - 15.

Красноморская рифтовая структура заложилась на границе олигоцена и миоцена, т. е. в момент, согласующийся с началом формирования талассид. Первоначально замк­нутый морской бассейн явился местом отложения мощных эвапоритовых толщ. Вероят­но, геологически совсем недавно (50-100 тыс. лет назад), вдоль осевого разлома Крас­ного моря сформировалась цепочка глубоководных впадин и началась активная гидротермальная деятельность. В результате дно большинства из них было выполнено рудоносными осадками и рассолами, которые и составляют сегодня объекты научного и практического изучения. Экономический интерес представляет только одна впадина -Атлантис-Н.

Эта впадина располагается в центральной части Красного мо­ря. Она представляет собой удлиненную депрессию 14x5 км. Максимальная глубина 2170 м (Бутузова, 1999). Гидротермаль­ные источники сосредоточены в юго-западной части впадины. Время их действия - последние 11 тыс. лет. Рудоносная толща залегает вдоль оси впадины не­посредственно на молодых ба­зальтах. Ее мощность, вместе с перекрывающими высоко минерализованными термальными рассолами, составляет не менее 250 м. Залежь хорошо структу­рирована, в разрезе выделяются (сверху вниз): уровень обычной морской воды; слои рассольной толщи, отличающиеся друг от друга соленостью, температу­рой, значениями рН и содержа­нием кислорода (мощность их 170 м); верхний слой рудонос­ных осадков - аморфно-силикат­ная зона; два слоя сульфидизированных донных отложений, разделенных оксидной зоной; детритно-оксидно-пиритный слосамый нижний в составе рудоносной толщи осадков.

Осадки налегают на молодые базальты, среди которых располагаются источники гидротермальной деятельности. Температура нижнего рассольного слоя 65 °С, соле­ность 320 %о, рН 5,5-5,6. От нормальной морской воды рудоносные рассолы отлича­ются высоким содержанием CI, Na, Ca, Si, Ba, Br, Sr и резко повышенными концен­трациями рудных: Fe, Mn, Zn, Си, РЬ. Накопление рассольной линзы во впадине Атлантис-И происходит и в настоящее время, судя по тому, что от года к году наблю­дается увеличение ее объема и температуры. Режим гидротермальной деятельности пульсирующий. Образование сульфидных и аморфно-кремнистых слоев связывается с возрастанием, а обломочно-пиритного слоя - со снижением интенсивности гидротер­мального процесса. Содержание рудных элементов в осадках впадины Атлантис-И (%): Zn - от 0,9 до 17; Си - от 0,3 до 2,5; РЬ - до 0,2. Вариации концентраций меня­ются в широких интервалах, что в итоге приводит к невысоким средним значениям. Содержание (г/т): Аи - 0,9-1,4; Ag - 80-100; РЗЭ - от 5 до 18, в фосфатных отложе­ниях -до 1026 (Бутузова, 1999).

Научной проблемой Красноморских рудоносных илов и рассолов является природа исходного вещества и механизмы его вовлечения в рудогенный осадочный процесс. В последние годы наметилось смещение взглядов в область признания ведущей роли магматогенно-флюидной поставки рудного материала, хотя определенный вклад со сто­роны вмещающих эвапоритовых толщ, в ходе их выщелачивания гидротермальными рас­творами, не исключается.

Ресурсный потенциал впадины Атлантис-П составляет: Fe - 30 млн т; Zn - 2 млн т; Си - 4 млн т; Ag - 6 тыс. т (Гюльмисаров, 1986). Разработан Международный проект до­бычи этих металлов со дна Красного моря с участием Саудовской Аравии, Судана и Гер­мании. Его реализация в настоящее время сдерживается возможными экологическими на­рушениями окружающей среды.