Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана как индикатор их генезиса
Изучен минеральный состав железомарганцевых образований (конкреций, микроконреций, корок, коркоподобных образований) Индийского океана, проанализированы их распространение, морфология и химический состав. Новый взгляд на имеющиеся данные о вещественном составе океанических железомарганцевых образова...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геология и полезные ископаемые Мирового океана |
|---|---|
| Дата: | 2018 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/168211 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана как индикатор их генезиса / И.А. Сучков // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2018. — Т. 14, № 4. — С. 63-73. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-168211 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Сучков, И.А. 2020-04-25T19:58:29Z 2020-04-25T19:58:29Z 2018 Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана как индикатор их генезиса / И.А. Сучков // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2018. — Т. 14, № 4. — С. 63-73. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 1999-7566 DOI: https://doi.org/10.15407/gpimo2018.04.063 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/168211 Изучен минеральный состав железомарганцевых образований (конкреций, микроконреций, корок, коркоподобных образований) Индийского океана, проанализированы их распространение, морфология и химический состав. Новый взгляд на имеющиеся данные о вещественном составе океанических железомарганцевых образований позволяет рассматривать марганцевое рудообразование как характерную черту океанского седиментогенеза. На основании описанных минеральных ассоциаций рудных образований и кристаллохимических особенностей слагающих их минералов выделены минеральные типы, которые отражают условия образования руд. Вивчено мінеральний склад залізомарганцевих утворень (конкрецій, мікроконрецій, корок, коркоподібних утворень) Індійського океану, проаналізовано їх поширення, морфологію і хімічний склад. Новий погляд на наявні дані про речовинний склад океанічних залізомарганцевих утворень дозволяє розглядати марганцеве рудоутворення як характерну рису океанського седиментогенезу. На підставі описаних мінеральних асоціацій рудних утворень і кристалохімічних особливостей мінералів, що їх складають, виділені мінеральні типи, які відбивають умови утворення руд The data about distribution, morphology, chemical and mineralogical composition of ferromanganese formations, as well as crystal¬chemical features of manganese minerals, which constitute these formations is presented in this article. Analysis of the mineralogical composition of formations of different origin allowed to allocate their mineralogical types. The allocation of these types is based on mineralogical associations and crystal¬chemical features of the minerals, which constitute them. Автор выражает благодарность сотрудникам Лаборатории морской геологии и геохимии (ОНИЛ-3) Одесского национального университета имени И.И.Мечникова за предоставленные коллекции железомарганцевых образований Индийского океана и многолетний творческий научный интерес к данному научному направлению. ru Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України Геология и полезные ископаемые Мирового океана Полезные ископаемые Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана как индикатор их генезиса Мінеральний склад і типоморфізм залізомарганцевих рудних утворень Індійського океану як індикатор їх генезису Mineralogical composition and typomorphism as origin indicators of ferromanganese ore formations of the Indian Ocean Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана как индикатор их генезиса |
| spellingShingle |
Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана как индикатор их генезиса Сучков, И.А. Полезные ископаемые |
| title_short |
Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана как индикатор их генезиса |
| title_full |
Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана как индикатор их генезиса |
| title_fullStr |
Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана как индикатор их генезиса |
| title_full_unstemmed |
Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана как индикатор их генезиса |
| title_sort |
минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований индийского океана как индикатор их генезиса |
| author |
Сучков, И.А. |
| author_facet |
Сучков, И.А. |
| topic |
Полезные ископаемые |
| topic_facet |
Полезные ископаемые |
| publishDate |
2018 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геология и полезные ископаемые Мирового океана |
| publisher |
Відділення морської геології та осадочного рудоутворення НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Мінеральний склад і типоморфізм залізомарганцевих рудних утворень Індійського океану як індикатор їх генезису Mineralogical composition and typomorphism as origin indicators of ferromanganese ore formations of the Indian Ocean |
| description |
Изучен минеральный состав железомарганцевых образований (конкреций, микроконреций, корок, коркоподобных образований) Индийского океана, проанализированы их распространение, морфология и химический состав. Новый взгляд на имеющиеся данные о вещественном составе океанических железомарганцевых образований позволяет рассматривать марганцевое рудообразование как характерную черту океанского седиментогенеза. На основании описанных минеральных ассоциаций рудных образований и кристаллохимических особенностей слагающих их минералов выделены минеральные типы, которые отражают условия образования руд.
Вивчено мінеральний склад залізомарганцевих утворень (конкрецій, мікроконрецій, корок, коркоподібних утворень) Індійського океану, проаналізовано їх поширення, морфологію і хімічний склад. Новий погляд на наявні дані про речовинний склад океанічних залізомарганцевих утворень дозволяє розглядати марганцеве рудоутворення як характерну рису океанського седиментогенезу. На підставі описаних мінеральних асоціацій рудних утворень і кристалохімічних особливостей мінералів, що їх складають, виділені мінеральні типи, які відбивають умови утворення руд
The data about distribution, morphology, chemical and mineralogical composition of ferromanganese formations, as well as crystal¬chemical features of manganese minerals, which constitute these formations is presented in this article. Analysis of the mineralogical composition of formations of different origin allowed to allocate their mineralogical types. The allocation of these types is based on mineralogical associations and crystal¬chemical features of the minerals, which constitute them.
|
| issn |
1999-7566 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/168211 |
| citation_txt |
Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана как индикатор их генезиса / И.А. Сучков // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. — 2018. — Т. 14, № 4. — С. 63-73. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT sučkovia mineralʹnyisostavitipomorfizmželezomargancevyhrudnyhobrazovaniiindiiskogookeanakakindikatorihgenezisa AT sučkovia míneralʹniiskladítipomorfízmzalízomargancevihrudnihutvorenʹíndíisʹkogookeanuâkíndikatoríhgenezisu AT sučkovia mineralogicalcompositionandtypomorphismasoriginindicatorsofferromanganeseoreformationsoftheindianocean |
| first_indexed |
2025-11-26T10:25:31Z |
| last_indexed |
2025-11-26T10:25:31Z |
| _version_ |
1850620495216508928 |
| fulltext |
63ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. 14, № 4
doi: https://doi.org/10.15407/gpimo2018.04.063
И.А. Сучков
Одесский национальный университет имени И.И. Мечникова
МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ
И ТИПОМОРФИЗМ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫХ
РУДНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ИНДИЙСКОГО ОКЕАНА
КАК ИНДИКАТОР ИХ ГЕНЕЗИСА
Изучен минеральный состав железомарганцевых образований (конкреций, микро�
конреций, корок, коркоподобных образований) Индийского океана, проанализи�
рованы их распространение, морфология и химический состав. Новый взгляд на
имеющиеся данные о вещественном составе океанических железомарганцевых
образований позволяет рассматривать марганцевое рудообразование как ха�
рактерную черту океанского седиментогенеза. На основании описанных мине�
ральных ассоциаций рудных образований и кристаллохимических особенностей
слагающих их минералов выделены минеральные типы, которые отражают ус�
ловия образования руд.
Ключевые слова: железомарганцевые образования, минеральный состав, Ин�
дийский океан.
Введение
В настоящее время среди минеральных ресурсов Мирового оке�
ана особый интерес представляют железомарганцевые образо�
вания (ЖМО), практическое использование которых как комп�
лексной руды на медь, никель, кобальт, марганец и ряд других
элементов, является все более актуальным. Железомарганцевые
образования океана подразделяются на железомарганцевые
конкреции, корки и микроконкреции и могут иметь различный
генезис (гидрогенный, диагенетический и гидротермальный).
Основное внимание исследователей было сосредоточено на
изучении конкреций и корок Тихого океана, в то время как ру�
ды Индийского океана изучены в меньшей степени [1, 3, 4, 6,
13, 14, 15, 16]. В работах, посвященных Индийскому океану, в
основном рассматривались железомарганцевые конкреции, а
данные по микроконкрециям и коркам скудны.
© И.А. СУЧКОВ, 2018
64 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. 14, № 4
И.А. Сучков
Более чем полувековое интенсивное изучение геологии океана принесло
многочисленные открытия, во многом изменившие прежние представления о
геологии планеты в целом. Однако в проблеме океанского рудогенеза основ�
ные теоретические вопросы пока не нашли окончательного решения. Более
того, интерес к ним в последнее время, пожалуй, даже несколько снизился, и
на первый план выходят сейчас прикладные аспекты, связанные с освоением
минеральных богатств океанского дна.
В настоящее время железомарганцевые конкреции, микроконкреции и
корки рассматриваются как единое целое океанического седиментогенеза и
рудогенеза [11]. Т. е. рассмотрение проблем океанического рудогенеза требует
освещения всех его проявлений, включая корки и микроконкреции.
Корки растут лишь в результате прямого осаждения гидрогенного и/или
гидротермального вещества океанских вод, конкреции — как в результате пря�
мого осаждения, так и за счет диагенетической поставки из вмещающих осад�
ков и иловых вод. Микроконкреции, которые встречаются в пелагических
осадках намного чаще, чем сами конкреции, образуются за счет диагенетичес�
кой поставки рудного вещества из вмещающих осадков и иловых вод.
Имеющиеся представления о генезисе этих образований (седиментацион�
ный, диагенетический, гидротермальный) отражают, прежде всего, сведения
об источнике рудного вещества, и в меньшей степени раскрывают механизм
образования этих руд [10, 12, 13, 14].
Объект исследования — железомарганцевые образования Индийского
океана. Предмет исследования — вещественный состав и морфология железо�
марганцевых образований и кристаллохимические особенности слагающих их
минералов.
Цель данной работы — рассмотрение океанического железомарганцевого
рудообразования во всем его разнообразии (конкреции, погребенные конкре�
ции, микроконкреции, коркоподобные образования, корки) как характерной
черты океанического седиментогенеза.
Материалы и методы исследования
Материалом для детального изучения минерального и химичес�
кого состава, морфологии и внутреннего строения ЖМО послужили образцы,
отобранные во время экспедиций в Индийский океан (НИС «АНТАРЕС», рей�
сы № 1, 2, 3, 5; НИС «Феодосия»). Объектом исследования послужили образ�
цы железомарганцевых конкреций, погребенных конкреций, микроконкре�
ций, а также железомарганцевых корок и коркоподобных образований Цент�
ральной и Западно�Австралийской котловин, Восточно�Индийского хребта и
района тройного сочленения срединно�океанических хребтов Индийского
океана. Принятая в Одесском университете систематика этих образований
приведена в [14]. Схема размещения изученных участков показана на рис. 1.
Основные характеристики условий залегания, морфологии, химического и
минерального состава изученных железомарганцевых образований Индийско�
го океана приведены в ряде работ [6, 7, 8, 9, 10, 13, 14].
Внутреннее строение железомарганцевых образований изучалось в ан�
шлифах под микроскопом. Изучение минерального состава проводилось рент�
65ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. 14, № 4
Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана
гендифракционным методом на дифрактометре ДРОН�3. Химический состав
железомарганцевых образований определялся методом атомной абсорбции на
приборе ASS�3, а также рентгеноспектральным флюоресцентным анализом
(СПАРК�3).
Для диагностики минералов марганца применялась усовершенствованная
методика [3, 5, 7], в основу которой положено различное поведение кристалли�
ческих решеток гидроокислов марганца при дегидратации (нагревании). Полу�
чение качественных дифракционных данных позволило проводить фазовые оп�
ределения и количественные определения содержания минеральных фаз.
Результаты исследования и их обсуждение
Железомарганцевые образования Индийского океана имеют ха�
рактерный химический состав [3, 6, 14] и различаются по минеральному соста�
ву. Отмечаются вариации в химическом и минеральном составе железомарган�
цевых образований как в пределах одного типа, так и по разным регионам Ин�
дийского океана.
К железомарганцевым образованиям относятся различные рудные обособ�
ления, значительно отличающиеся по распространению, химическому и мине�
ральному составу, приуроченности к различным литологическим типам осад�
ков, источникам рудного вещества и, в конечном итоге, генезису. Среди них
выделяют следующие рудные образования: конкреции (ЖМК), микроконкре�
ции, корки и коркоподобные образования. Ниже приводится характеристика
ЖМО Индийского океана.
Типизация железомарганцевых конкреций по морфологии, химическому и
минеральному составам приведена в табл. 1.
Конкреции I типа встречаются в пределах Центральной котловины Ин�
дийского океана. Эти образования характеризуются высокими отношениями
Mn/Fe и имеют медь�никелевую геохимическую специализацию. Рудное ве�
щество слагают марганцевые фазы со слоистой кристаллической структурой и
Рис. 1. Схема размещения
изученных участков Индийс�
кого океана: 1 — Центральная
котловина (152 станции), 2 —
Восточно�Индийский хребет
(10 станций), 3 — Западно�
Австралийская котловина (36
станций), 4 — район тройного
сочленения срединно�океа�
нических хребтов (12 стан�
ций)
66 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. 14, № 4
И.А. Сучков
лабильным межслоевым промежутком (смешанослойный асболан�бузерит,
бузерит).
Конкреции II типа имеют более широкое распространение и встречаются в
пределах восточной части Индийского океана (Центральная, Западно�Австра�
лийская котловины, Восточно�Индийский хребет). Эти образования характери�
зуются средними значениями отношения Mn/Fe и имеют кобальт�никелевую
геохимическую специализацию. Рудное вещество слагают марганцевые фазы со
слоистой кристаллической структурой и лабильным межслоевым промежутком
(бузерит, смешанослойный асболан�бузерит). Во внешних зонах конкреций час�
то присутствует гидратированная разность — неустойчивый бузерит.
Конкреции III типа распространены в пределах всего Индийского океана,
но отличаются по вещественному составу в западной и восточной частях океа�
на (табл. 1). В западной части океана конкреции характеризуются низким от�
ношением Mn/Fe, а в восточной части океана в конкрециях содержания мар�
ганца незначительно преобладают над железом. Данный тип конкреций харак�
теризуется невысокими содержаниями суммы содержаний меди никеля и ко�
бальта, имеет кобальт�медную геохимическую специализацию. В западной
части океана эти конкреции слагает вернадит, имеющий псевдослоистую
кристаллическую структуру, и гетит. В восточной части конкреции этого типа
сложены вернадитом, а также гидроокислами марганца со слоистой структу�
рой (неустойчивый бузерит, смешанослойный асболан�бузерит).
Отмечается зональность в химическом и минеральном составе в пределах
отдельных стяжений разных типов. От внешних оболочек к ядру конкреций
происходит уменьшение содержания марганца, никеля и меди, при некотором
увеличении содержания железа. Эти изменения связаны с изменением доли
нерудного вещества по зонам роста конкреций, концентрацией железа в гли�
нистом и кремнистом веществе, а также обогащением железом начальных фаз
образования рудного вещества. Так в наружных оболочках конкреций Цент�
ральной котловины количество рудного вещества составляет 64,8 %, а в прия�
Таблица 1. Типизация железомарганцевых конкреций Индийского океана
Тип
конкреций
Структура
поверхности
Величина
отношения Mn/Fe
Сумма
содержаний
Cu, Ni, Co (в %)
Минеральный состав
рудного вещества
Тип I
Тип II
Тип III
Крупноглобулярная
Мелкоглобулярная
Гладкая
>4
>1,5
<1, Редко до 1,4
<1,5
>2
До 2
<1
<1,5
Смешанослойный асбо�
лан�бузерит, бузерит
Бузерит, смешанослой�
ный асболан�бузерит, не�
устойчивый бузерит
Вернадит и гетит
Вернадит, неустойчивый
бузерит, смешанослой�
ный асболан�бузерит
Западная часть Индийского океана
Восточная часть Индийского океана
67ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. 14, № 4
Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана
дерных зонах уменьшается до 46,8 %. Для железомарганцевых конкреций всех
типов отмечается концентрически�зональное распределение минералов в пре�
делах отдельных стяжений, а также вертикальная асимметрия в изменении ми�
нерального состава. Особенно ярко это проявляется в конкрециях I типа.
Внешние зоны конкреций слагают наиболее гидратированные, с менее совер�
шенной кристаллической структурой, разности марганцевых минералов (неус�
тойчивый бузерит, бузерит I). Центральные и приядерные зоны конкреций
слагают более устойчивые минеральные фазы с более упорядоченной кристал�
лической структурой (бузерит II, смешанослойный асболан�бузерит). Подоб�
ное распределение минералов в пределах отдельных стяжений объясняется
твердофазовыми трансформационными переходами марганцевых фаз [10].
Погребенные горизонты конкреций достаточно часто встречаются в пределах
Индийского океана и описаны в большинстве конкреционных полей. Число
горизонтов погребенных конкреций достигает 4. По морфологии погребенные
конкреции повсеместно близки к конкрециям, залегающим на разделе «вода�
осадок», обнаруженных на тех же станциях. Преобладающий размер погребен�
ных конкреций 10—40 мм, хотя и встречаются конкреции до 60 мм. Преобла�
дают шаровидные и округлые образования с бугристой поверхностью. Хими�
ческий состав погребенных конкреций существенно не отличается от состава
конкреций, залегающих на поверхности дна. Минеральный состав погребен�
ных конкреций восточной части океана представлен 10 A
�
марганцевыми мине�
ралами со слоистой структурой (смешанослойный асболан�бузерит, бузерит II)
и вернадитом. В погребенных конкрециях западной части океана (район соч�
ленения срединно�океанических хребтов) основными минералами являются
вернадит и гетит. В пределах интервалов колонки осадков вещество погребен�
ных конкреций сохраняет постоянство фазового состава. В целом, характер�
ной чертой погребенных конкреций является отсутствие зональности в расп�
ределении марганцевых минералов. Минеральный состав погребенных конк�
реций соответствует минеральному составу ядра и приядерных зон конкреций,
залегающих на поверхности дна.
Микроконкреции широко распространены в донных отложениях Индийс�
кого океана. Для восточной части океана максимальные содержания микроко�
нкреций приурочены к глинистым и кремнисто�глинистым илам. В западной
части океана (район тройного сочленения срединно�океанических хребтов)
микроконкреции залегают в известковистых и глинисто�известковистых осад�
ках и часто приурочены к горизонтам металлоносных осадков. Для микроко�
нкреций характерно преобладание многоядерных микросростковых, грозде�
видных форм. В западной части океана микроконкреции, кроме неправильной
гроздевидной формы, встречаются в виде трубочек. По химическому составу
микроконкреции восточной части океана относятся к никель�марганцевой ге�
охимической специализации и характеризуются значительным преобладанием
марганца над железом (Mn/Fe > 5, достигая 18) и высокими содержаниями ме�
ди, никеля и кобальта (в сумме >3 %), причем в основном за счет никеля (2 %
и более). Микроконкреции западной части океана преимущественно железис�
тые и по содержанию рудных элементов близки к обнаруженным в этом районе
конкрециям. В микроконкрециях восточной части океана наряду с минералами,
характерными для конкреций (бузерит, асболан�бузерит), присутствует бернес�
68 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. 14, № 4
И.А. Сучков
сит, причем вниз по колонке осадков его количество увеличивается, что может
быть связано с диагенетическими преобразованиями. В западной части океана
их состав аналогичен составу конкреций этого района (вернадит, гетит).
Железомарганцевые корки в Индийском океане распространены во всех
изученных районах и покрывают вершины и привершинные склоны гор.
Субстратом для корок служит глыбовый и щебенистый материал сильно изме�
ненных базальтов. Мощность до 4 см, в районе тройного сочленения средин�
но�океанических хребтов — до 5 см. В Центральной котловине Индийского
океана (район разлома Индрани) были обнаружены корки, субстратом кото�
рых являлись литифицированные донные осадки (филипсит, сепиолит). Фор�
ма корок определяется формой субстрата, контакт рудного вещества с субстра�
том четкий. Поверхность гладкая, а макрорельеф поверхности бугристый. В
разрезе они имеют тонкослоистую текстуру. Корки восточной части Индийс�
кого океана относятся к марганец�железистому и железистому типам (Mn/Fe
0,7—1,5). По сравнению с конкрециями этого района корки обеднены медью и
никелем, а содержания кобальта достигает 0,5 %. Корки западной части океа�
на имеют железистый состав (Mn/Fe 0,5—0,8) и низкие содержания меди, ни�
келя и кобальта. Рудное вещество корок сложено вернадитом.
На западном склоне Восточно�Индийского хребта встречены железомар�
ганцевые коркоподобные образования уплощенной формы либо в виде обломков
неправильной формы с горизонтально�слоистой или брекчиевидной тексту�
рой. Рудное вещество этих образований по структурно�текстурным особен�
ностям, химическому и минеральному составу разделятся на две группы — се�
диментационого и гидротермального генезиса [8]. Рудное вещество седимен�
тационного происхождения сложено 10 A
�
минералами со слоистым типом
кристаллической структуры и подвижным межслоевым промежутком (бузерит,
смешанослойный асболан�бузерит). Рудное вещество гидротермального про�
исхождения сложено бернесситом, имеющим слоистый тип кристаллической
структуры, а также минералами марганца с туннельным типом кристалличес�
кой структуры (пиролюзит, тодорокит).
На рис. 2 приведено распределение различных типов железомарганцевых
образований Индийского океана по особенностям их химического состава и
данных по минеральным ассоциациям. Анализ представляемого распределе�
ния позволяет по минеральным ассоциациям и особенностям химического
состава руд выделить следующие минералогические типы океанических желе�
зомарганцевых образований Индийского океана.
Первую группу образуют микроконкреции Центральной и Западно�
Австралийской котловины, сложенные наиболее кристаллохимически упоря�
доченной фазой со слоистым типом кристаллической структуры — бернесситом,
в качестве примеси присутствует бузерит, также со слоистым типом кристалли�
ческой структуры. В эту же группу входят конкреции Центральной котловины
с крупноглобулярной структурой поверхности (тип I), которые слагают гидро�
окислы марганца со слоистым типом кристаллической структуры и подвиж�
ным межслоевым промежутком — бузерит, смешанослойный асболан�бузерит.
Железомарганцевые конкреции и микроконкреции этого минералогического
типа образуются за счет диагенетической поставки рудного вещества из вме�
щающих осадков и иловых вод.
69ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. 14, № 4
Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана
Вторую группу образуют конкреции с мелкоглобулярной структурой пове�
рхности (тип II) залегающие в пределах Центральной и Западно�Австралийс�
кой котловин и склонов Восточно�Индийского хребта. Основными рудными
минералами этого минералогического типа являются гидроокислы марганца
со слоистым типом кристаллической структуры и подвижным межслоевым
промежутком — бузерит, смешанослойный асболан�бузерит. Эти образования
имеют смешанную седиментационно�диагенетическую природу.
Третью группу образуют конкреции с гладкой структурой поверхности
(тип III) и корки, распространенные в пределах Центральной и Западно�
Австралийской котловин и склонов Восточно�Индийского хребта. Основной
рудной фазой в этих образованиях является вернадит, кристаллическая струк�
Рис. 2. Химический и минеральный состав железомарганцевых образований Индийского оке�
ана: 1 — конкреции, 2 — микроконкреции; 3 — корки, 4 — минеральный состав, 5 — бузерит
I, 6 — асболан�бузерит, 7 — бузерит II, 8 — вернадит, 9 — гетит, 10 — бернессит, 11 — тодоро�
кит, 12 — пиролюзит.
Зоны распространения и типы железомарганцевых образований: 1—3 — конкреции Цент�
ральной котловины (1 — I тип, 2 — II тип, 3 — III тип), 4—5 — конкреции Западно�Австра�
лийской котловины (4 — II тип, 5 — III тип), 6—7 — конкреции Восточно�Индийского хребта
(6 — II тип, 7 — III тип), 8 — конкреции III типа района сочленения срединно�океанических
хребтов, 9—11 микроконкреции (9 — Центральной котловины, 10 — Западно�Австралийской
котловины, 11 — района сочленения срединно�океанических хребтов), 12—15 — корки (12 —
район сочленения срединно�океанических хребтов, 13 — Центральная котловина (южная
часть), 14 — Центральная котловина (район разлома Индрани), 15 — Восточно�Индийский
хребет (центральная зона)), 16—17 — коркоподобные образования западного склона Восточ�
но�Индийского хребта (16 — рудное вещество гидрогенно�седиментационного генезиса, 17 —
рудное вещество гидротермального генезиса)
70 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. 14, № 4
И.А. Сучков
тура их псевдослоистая, в которой неупорядоченно расположены катионы
марганца и железа. Эти образования имеют седиментационную природу, и ис�
точником рудного вещества в них служит морская вода.
Четвертую группу образуют конкреции, микроконкреции и корки, расп�
ространенные в районе тройного сочленения срединно�океанических хребтов.
Эти образования сложены вернадитом с псевдослоистой кристаллической
структурой. В качестве примеси присутствует гетит. Эти образования имеют
седиментационную и седиментационно�диагенетическую природу. Отличие их
по минеральному и химическому составу от предыдущей группы объясняется
региональными отличиями рудных образований западной и восточной частей
Индийского океана [13, 14].
Особое место занимают коркоподобные образования западного склона Вос�
точно�Индийского хребта, образующие пятую группу. Эти стяжения образованы
рудным веществом двух генераций. Первая генерация сложена минералами мар�
ганца со слоистой структурой и подвижным межслоевым промежутком — бузе�
рит, смешанослойный асболан�бузерит, и от аналогичных образований этого
района отличается резким обогащением марганцем. Рудное вещество второй ге�
нерации представлено упорядоченной фазой со слоистым типом кристалличес�
кой структуры — бернесситом, а также минералами с туннельным типом крис�
таллической структуры — пиролюзитом, тодорокитом. Рудное вещество второй
генерации характеризуется резким обогащением марганцем и предельно малы�
ми содержаниями меди, никеля и кобальта. Рудное вещество такого состава
имеет гидротермальное происхождение, а формирование рудного вещества пер�
вой генерации происходило седиментационно�диагенетическим путем с участи�
ем гидротермального материала [8].
На представленной диаграмме (рис. 2) четко проявляется общность желе�
зомарганцевого рудообразования в Индийском океане в разных морфологи�
ческих проявлениях (корки, конкреции, микроконкреции). Прослеживается
четкий диагональный тренд изменения химического состава образований и
кристаллохимических особенностей слагающих их минералов: от корок, сло�
женных вернадитом, имеющим дефектную, псевдослоистую кристаллическую
структуру, к конкрециям, состоящим из гидратированных дефектных разнос�
тей 10 A
�
марганцевых минералов со слоистой кристаллической структурой, и
далее к конкрециям и микроконкрециям, представленным минералами с более
стабильной (менее дефектной и болеее упорядоченной) кристаллической
структурой. На диаграмме отдельным полем обособляются железомарганце�
вые образования гидротермального генезиса, сложенные хорошо раскристал�
лизованными марганцевыми минералами со слоистым типом структуры, а
также появляются минералы с туннельным типом кристаллической структуры.
Выводы
В настоящее время железомарганцевые конкреции, микроконк�
реции и корки рассматривается как единое целое океанического седименто�
генеза и рудогенеза.
Корки растут лишь в результате прямого осаждения гидрогенного и/или
гидротермального вещества океанских вод, конкреции — как в результате пря�
71ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. 14, № 4
Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана
мого осаждения, так и за счет диагенетической поставки рудного вещества из
вмещающих осадков и иловых вод. Микроконкреции, которые встречаются в
пелагических осадках намного чаще, чем сами конкреции, образуются за счет
диагенетической поставки металлов из вмещающих осадков и иловых вод. На�
копление в гидроокислах марганца и железа таких элементов, как никель, медь
и кобальт может происходить за счет сорбции [2]. Существенный вклад в обра�
зование конкреций и микроконкреций может вносить деятельность микроорга�
низмов [12], которая с одной стороны может локально изменять физико�хими�
ческие параметры среды минералообразования, а с другой стороны концентри�
ровать цветные металлы.
Рассмотрение существующих гипотез океанических железомарганцевых
образований приведено в [14]. Авторы предполагают реализацию седимента�
ционного и седиментационно�диагенетического процесса в формировании
ЖМО Индийского океана, при этом источником рудообразующих компонен�
тов являются рифтовые зоны срединно�океанических хребтов, откуда рудные
компоненты переносятся придонными течениями. По�видимому, к источни�
кам эндогенного вещества следует добавить магматизм и гидротермальную де�
ятельность, проявленную вне зон спрединга Индийского океана (Восточно�
Индийский хребет, район разлома Индрани в Центральной котловине и др.).
Проведенное исследование различных по генезису железомарганцевых об�
разований Индийского океана показало, что наиболее распространенными
минералами марганца являются 10 A
�
минералы со слоистым типом структуры
(неустойчивый бузерит, бузерит I, бузерит II, смешанослойный асболан�бузе�
рит), бернессит, тодорокит и пиролюзит. Последние два встречаются только в
гидротермально�осадочных корках Восточно�Индийского хребта. Из минера�
лов железа в некоторых рудах встречается гетит. Установлено, что каждый тип
железомарганцевых образований (с присущим ему химическим составом, мор�
фологией и внутренним строением) характеризуется и определенным набором
марганцевых минералов. Таким образом, встречаемость того или иного гид�
роксида марганца и их кристаллохимические особенности могут служить ти�
поморфным признаком железомарганцевых образований.
Выделенные минералогические типы железомарганцевых образований об�
разуют следующий генетический ряд. Седиментационные (гидрогенные) обра�
зования (конкреции и корки) сложены гидроокислом железа и марганца с не�
упорядоченной псевдослоистой структурой. Седиментационно�диагенетичес�
кие рудные образования (конкреции) сложены гидроокислами марганца со
слоистым типом кристаллической структуры и подвижным межслоевым про�
межутком — бузерит, смешанослойный асболан�бузерит. Диагенетические
рудные образования (конкреции и микроконкреции) слагаются как гидро�
окислами марганца со слоистым типом кристаллической структуры и подвиж�
ным межслоевым промежутком (бузерит, смешанослойный асболан�бузерит),
так и упорядоченными гидроокислами со слоистой структурой — бернессит.
Гидротермально�осадочные рудные образования характеризуются присутстви�
ем как упорядоченных слоистых гидроокислов (бернессит), так и обособлени�
ем минералов марганца с туннельным типом кристаллической структуры. В
данном ряду мы отмечает увеличение степень упорядоченности гидроокислов
марганца вплоть до появления минералов с туннельным типом кристалличес�
72 ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. 14, № 4
И.А. Сучков
кой структуры от седименатационных образований к диагенетическим и гид�
ротермальным рудам.
Автор выражает благодарность сотрудникам Лаборатории морской геологии и
геохимии (ОНИЛ�3) Одесского национального университета имени И.И.Мечникова
за предоставленные коллекции железомарганцевых образований Индийского океана
и многолетний творческий научный интерес к данному научному направлению.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Богданова О. Ю. Минеральный состав морфогенетических типов железомарганцевых руд�
ных образований океана. Геология рудных месторождений. 2008. Т. 50. № 6. С. 526—534.
2. Новиков Г. В. О вхождении цветных металлов в марганцевые минералы океанических
конкреций и корок. Записки Всесоюзного минералогического общества. 1990. Ч. СХХІІ. № 3.
С. 49—62.
3. Скорнякова Н. С. Железомарганцевые конкреции Центральной котловины Индийского
океана. Москва: Наука, 1989. 223 с.
4. Скорнякова Н. С., Успенская Т. Ю., Горшков А. И., Сивцов А. В. Железомарганцевые
конкреции Центральной котловины Индийского океана. Изв. АН СССР. Сер. геологичес�
кая. 1990. № 6. С. 117—123.
5. Сметанникова О. Г. , Франк�Каменецкий В. А. Возможности рентгендифракционных ме�
тодов при диагностике гидроксидов марганца. Методы дифракционных исследований
кристаллических материалов. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1989. С. 100—
107.
6. Сметанникова О. Г., Андреев С. И., Аникеева Л. И., Франк�Каменецкий В. А., Суч�
ков И. А. Минеральный состав и структура океанических железомарганцевых образова�
ний в связи с их генезисом. Записки Всероссийского минералогического общества. 1991.
Ч. СХХ. № 3. С. 31—42.
7. Сучков И. А., Сметанникова О. Г., Резник В. П. Минеральный состав железомарганце�
вых конкреций Центральной котловины Индийского океана. Минерал. журнал. 1988. Т. 10.
№ 4. С. 73—78.
8. Сучков И. А., Резник В. П., Сметанникова О. Г., Франк�Каменеций В. А. Минеральный
состав гидротермальных марганцевых коркоподобных образований Восточно�Индийско�
го хребта. Минерал. журнал. 1991. Т. 13. № 1. С. 60—67.
9. Сучков И. А., Резник В. П., Главацкий В. И. Минеральный состав железомарганцевых об�
разований Индийского океана. Мінералогія в Одесі на межі тисячоліть: Праці кафедри за�
гальної та морської геології. ОНУ. Одеса. 2000. Вип. 1. С. 69—75.
10. Сучков И. А. Изменчивость минерального состава железомарганцевых образований Ин�
дийского океана как проявление особенностей их генезиса. Збірник наукових праць
Інституту геологічних наук НАН України. Вип. 5. 2012. С. 96—104.
11. Сучков И. А. Железомарганцевое рудонакопление как характерная черта океанического се�
диментогонеза. Сучасні проблемі літології осадових басейнів України та суміжних тери�
торій: Збірник матеріалів міжнародної наукової конференції. 6—11 жовтня 2014, Київ, 2014.
С. 89.
12. Школьник Э. Л., Жегалло Е. А., Батурин Г. Н. и др. Исследование марганцевой и железо�
марганцевой минерализации в разных природных обстановках методами сканирующей
электронной микроскопии. Москва: Эслан, 2012. 472 с.
13. Шнюков, Д. Е. Макаренко, М. М. Иваник и др. Геология и металлогения северной и эква�
ториальной частей Индийского океана. АН УССР, Ин�т геол. наук. Киев: Наукова думка,
1984. 166 с.
14. Шнюков Е. Ф., Орловский Г. Н., Клещенко С. А., Резник В. П., Зиборов А. П., Щипцов А. А.
Железомарганцевые конкреции Индийского океана. Киев. 2001. 329 с.
15. Banakar V. K., Nair R. R., Parthiban G., Pattan J. N. Oceanic ferromanganese deposits: future
resources and past�ocean recorders. The Indian Mineralogist, Vol. 34(2), 2000. P. 41—56.
73ISSN 1999�7566. Геологія і корисні копалини Світового океану. 2018. 14, № 4
Минеральный состав и типоморфизм железомарганцевых рудных образований Индийского океана
16. Chiranjeeb Sarkar, Sridhar D. Iyer and Sugata Hazra. Inter�relationship between nuclei and gross
characteristics of manganese nodules, Central Indian Ocean Basin. Mar. Georesour. Geotechnol.
26(4). 2008. P. 259—289.
І.О. Сучков
МІНЕРАЛЬНИЙ СКЛАД І ТИПОМОРФІЗМ ЗАЛІЗОМАРГАНЦЕВИХ
РУДНИХ УТВОРЕНЬ ІНДІЙСЬКОГО ОКЕАНУ ЯК ІНДИКАТОР ЇХ ГЕНЕЗИСУ
Вивчено мінеральний склад залізомарганцевих утворень (конкрецій, мікроконрецій, корок,
коркоподібних утворень) Індійського океану, проаналізовано їх поширення, морфологію і
хімічний склад. Новий погляд на наявні дані про речовинний склад океанічних залізомарган�
цевих утворень дозволяє розглядати марганцеве рудоутворення як характерну рису океан�
ського седиментогенезу. На підставі описаних мінеральних асоціацій рудних утворень і крис�
талохімічних особливостей мінералів, що їх складають, виділені мінеральні типи, які відбива�
ють умови утворення руд.
Ключові слова: залізомарганцеві утворення, мінеральний склад, Індійський океан.
I.А. Suchkov
MINERALOGICAL COMPOSITION AND TYPOMORPHISM AS ORIGIN
INDICATORS OF FERROMANGANESE ORE FORMATIONS OF THE INDIAN OCEAN
Major part of publications, which are dedicated to ferromanganese formations, consider ferromanganese
nodules as well. Though, the spectrum of ocean ferromanganese ore genesis is much wider. It includes
nodules, buried nodules, microconcretions, crusts, crusts�like formations. This article is dedicated to the
studies of all forms of ocean ferromanganese ore genesis by the example of the Indian Ocean.
Detailed data about mineralogical and chemical composition, as well as morphology and inner struc�
ture was obtained from the samples, collected during surveys in the Indian Ocean, which were carried
out by Odesa National I.I. Mechnikov University. X�ray diffraction method was used. The chemical
composition was determined by atomic absorption and X�ray fluorescent spectral analysis.
The data about distribution, morphology, chemical and mineralogical composition of ferromanganese
formations, as well as crystal�chemical features of manganese minerals, which constitute these forma�
tions is presented in this article. Analysis of the mineralogical composition of formations of different
origin allowed to allocate their mineralogical types. The allocation of these types is based on miner�
alogical associations and crystal�chemical features of the minerals, which constitute them.
Sedimentological (hydrogenous) formations (concretions and crusts) are made of iron and manganese
hydrous oxides with irregular pseudo layered structure. Sedimentological and diagenetic ore forma�
tions (concretions) are made of hydrous oxides of manganese with layered type of crystal structure and
mobile interlayer space, e.g. buzerit, mixed�bedded asbolan�buzerit. Diagenetic ore formations (con�
cretions and micro concretions) are made of hydrous oxides of manganese with layered type of crystal
structure and mobile interlayer space (buzerit, mixed�layered asbolan�buzerit), as well as of ordered
hydrous oxides with layered structure — bernessit. Hydrothermal�sedimentological ore formations are
characterized by the presence of ordered, layered, hydrous oxides (bernessit) as well as manganese
minerals with tunnel type of crystal structure (todorokit, pirolyusit).
Reconsideration of existing data about mineralogical composition of ocean ferromanganese forma�
tions allowed estimating manganese ore genesis in its all aspects as a characteristic feature of oceanic
sedimentogenesis, from a new angle.
Keywords: ferromanganese deposits, mineralogical composition, the Indian Ocean
|