Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов - Ржевский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
Как уже отмечалось, мощность активного слоя колеблется в зависимости от конкретной гидрологической обстановки и крупности рыхлых образований на дне моря. В изученном нами районе шельфа Японского моря для осадков алевритовой крупности она в среднем составляет: на глубине 15 м — 2,2 м; на 30 м — 1,6 м; на глубине 40—50 м, в зоне действия постоянного течения — 0,7 м. На подводном склоне Балтийского моря, в мелкозернистых песчаных отложениях на глубине 10—12 м, мощность активного слоя колеблется от 0,7 до 1,2 м. В мелководном бассейне моря Лаптевых мощность активного слоя зависит от положения в литодинамических зонах. При этом максимальная мощность около 2 м зафиксирована в аккумулятивных образованиях — банках, пересыпях, преграждающих вход в крупные заливы.
На Тихоокеанском побережье США (штат Далавэр) инструментально зафиксировано изменение уровня дна на умеренно наклонном пляже в зависимости от сезона года с амплитудой около 4 м [4].
Значительные мощности активного слоя являются свидетелями огромной работы моря. В результате переработки колоссальных объемов рыхлых образований, расположенных на дне моря, в активном слое происходит, с одной стороны, концентрация тяжелых минералов в локальных участках и, с другой,—более равномерное их распределение по площади. Являясь противоположными по результату, эти процессы диалектически связаны между собой и не могут существовать в отдельности. Равномерное накопление тяжелых минералов в морских осадках подготовляет почву для
Таблица 2.7
Распределение средних содержаний отдельных минералов в донных отложениях на шельфе Японского моря
Содержание минералов в условных единицах
Литодинамн- Слои Тяже Маг Иль Гра Цир Амфи Эпи-
ческие зоны лая нетит менит нат кон бол Дот
фрак V
ция
Аккумуля Активный слой 3,5 48,0 3,2 1,8 1,2 3,8 2,4
тивная По ребенный мор 1,8 15,0 1,6 0,9 1,2 2,4 1,2
ской 1 1 1 1 1 1 1
Континентальный
Транзитно- Активный слой 0,9 1,1 0,9 2,5 1,2 0,5 0,8
абразион Погребенный мор 1,3 1,7 1,3 6,0 1,0 1,1 1,4
ской 1 1 1 1 1 1 1
Континентальный
последующей их концентрации при изменении гидродинамических условий в акватории.
В табл. 2.7 приведено содержание отдельных минералов в пробах из скважин, вскрывших одновременно активный слой, погребенные морские осадки и континентальные образования в различных литодинамических зонах на шельфе Японского моря.
Из таблицы видно, что в активном слое аккумулятивной зоны происходит интенсивная концентрация тяжелых минералов как по отношению к подстилающим его морским, так, особенно, и континентальным отложениям. Концентрация магнетита при этом возрастает в 48 раз от 0,161 до 7,9 кг/м3. В транзитно-абразионной зоне наблюдается обратная картина и отложения активного слоя обеднены минералами тяжелой фракции.
Максимальная сортировка морских осадков по гранулометрическому, а также по минералогическому составу происходит при неоднократном переотложении кластического материала. Наиболее интенсивно этот процесс развивается в пределах береговой зоны и на подводном береговом склоне, где кластический материал, многократно откладываясь и вновь вовлекаясь в движение, образует локальные области хорошо сортированного осадка.
2.4. ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА
В общем случае коренные источники морских россыпей удалены от мест их образования на значительно большие расстояния, чем это наблюдается у аллювиальных и других типов россыпей на
суше. Реки и морские течения переносят терригенный материал на десятки, а иногда и сотни километров, прежде чем он найдет постоянное место аккумуляции в конечном водоеме стока.
Следовательно, прежде чем накопиться в россыпи, рудные минералы должны проделать длинный путь. На этом пути происходит неизбежное изменение минерала, его физическое, механическое и химическое выветривание. Для накопления значительных объемов рудных песков должны быть переработаны огромные объемы исходной породы. Сами минералы должны обладать высокой стойкостью к выветриванию и механическому разрушению, с одной стороны, и быть достаточно легко переносимыми, с другой.
Этим условиям, в первую очередь, удовлетворяют такие минералы, как ильменит, рутил, циркон, монацит, ксенотим и некоторые другие. Указанные минералы широко распространены в виде акцессориев в изверженных и метаморфических горных породах, откуда они могут освобождаться и накапливаться в больших количествах. Их удельный вес по сравнению с породообразующими минералами — полевыми шпатами и кварцем — невелик (кварц 2,6, полевые шпаты — 2,7, а перечисленные минералы — от 4,2 до 5 за исключением монацита, удельный вес которого 5,5) и они легко переносятся водными потоками на большие расстояния. Относительно небольшой удельный вес минералов является решающим фактором того, что ильменит, рутил, циркон, монацит и ксенотим, как в настоящее время, так и в прошедшие геологические эпохи, почти не образуют аллювиальных россыпей, а концентрируются в россыпях прибрежной части моря.
