big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Вопросы образования и накопления железомарганцевых конкреций

Океаническими исследованиями на дне глубинных участков океанов обнаружены огромные скопления своеобразных донных образований, получивших название стяжений, или конкреций. Химический состав конкреций разнообразен, однако характерными, представляющими практический интерес, компонентами являются марганец, железо, никель, медь, кобальт, фосфор и др.

Железомарганцевые конкреции со дна Индийского океана содержат от 11,28 до 21,94% Мn, от 7,13 до 22,07% Fe, от 0,13 до 0,71% Сu, от 0,18 до 0,81% Ni, от 0,12 до 0,21% Со. Всего в конкрециях методом спектрального анализа обнаружено присутствие до 30 элементов. Конкреции Тихого океана содержат до 26% марганца и до 15% железа. Общее количество железомарганцевых конкреций во всех океанах достигает 1012 т.

Попытки определения возраста конкреций были проведены еще в 1936 г. Л. М. Курбатовым. Им было определено (по содержанию радия и тория), что возраст конкреций из Тихого океана и северных морей равен всего 2,5—5 тыс. лет. Однако более поздние исследования по определению абсолютного возраста железомарганцевых конкреций из Индийского и Тихого океанов показали, что недостаточно знать содержание радия и тория, а необходимо получение данных по содержанию и других радиоактивных элементов, в частности иония и урана. Экспериментальные исследования показали, что содержание урана, иония, радия и тория в конкрециях значительно превосходят содержание их в других донных отложениях. При этом «...установлено резкое смещение радиоактивного равновесия между ураном, ионием и радием как в конкрециях, так и в выделенных из них слоях. Отношение Ra/U и Io/U даже во внутренних слоях конкреций в большинстве случаев существенно превышает равновесные значения». Эти авторы показали, что сложные и неравновесные соотношения содержания радиоактивных элементов в конкрециях (табл. 34) представляются труднообъяснимыми и не позволяют получать достоверные данные по их возрасту. Правда, определение возраста по радиевому методу (табл. 35) дает сходные результаты с полученными в 1936 г. Л. М. Курбатовым.

Гипотез, получивших общее признание о происхождении железомарганцевых конкреций, еще не предложено.

С точки зрения развиваемого автором представления, процессы, приведшие к концентрации больших масс элементов (в том числе редких и рассеянных), произошли в результате постоянного выхода растворов, поступающих из дренажной оболочки в океан. Эти растворы, количество которых в среднем, вероятно, близко к 1/3—1/2 л в год на 1 м2 дна, просачиваются в океан, конечно, неравномерно: в одних местах больше, в других — меньше. По-видимому, и железо и марганец присутствуют в растворах в виде хорошо растворимых

График изменения состава конкреций в зависимости от содержания в них марганца

двухвалентных соединений. Поступая из недр в воду океана, эти соли под влиянием растворенного кислорода переходят в нерастворимые трехвалентные соединения и выпадают в виде коллоидных взвесей. Накапливаясь, они захватывают и другие элементы, как содержащиеся в выходящих из дна растворах, так и находящиеся в морской воде.

О том, что конкреции образуются из растворов, поступающих из дренажной оболочки сквозь кору океанов в океан, свидетельствует постоянство их химического состава.

Как видно из кривых (рис. 33), построенных по данным Д. С. Николаева и Е. И. Ефимовой, содержание основных элементов в конкрециях находится в строгой зависимости от содержания в них марганца. Чем больше марганца, тем больше содержания железа, кальция, никеля, фосфора и др. Очень хорошо видно, что содержание железа в конкрециях Индийского океана ниже, чем в конкрециях Тихого океана, хотя в обоих случаях с ростом содержания марганца растет содержание железа, никеля, кобальта и других металлов. Это может быть следствием того, что химический состав растворов, находящихся в дренажной оболочке, является сложным, что в нем находятся все элементы, в том числе радиоактивные.

Таким образом, представление о дренажной оболочке земной коры и о растворах, постоянно проникающих сквозь кору в океан, позволяет предложить объяснение многочисленных особенностей строения океанического дна, особенностей вулканической деятельности на нем и понять процессы, ведущие к накоплению огромных масс таких необычных и таких ценных минеральных ресурсов, какими являются железомарганцевые конкреции.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.