Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов - Ржевский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
При физическом выветривании кристаллических пород, содержащих акцессорные минералы титана и циркония, совместно с последними освобождаются основные породообразующие минералы — пироксены, амфиболы, гранаты и другие, незначительно отличающиеся по удельному весу от полезных компонентов. Попадая в зону дифференциации морскими течениями, они накапливаются совместно с рудными минералами, сохраняя между собой соотношения, аналогичные тем, что и в исходных материнских породах. Примером подобных россыпей служат черные пляжевые пески Черноморского и Каспийского побережья Кавказа, в которых при общем высоком содержании тяжелой фракции, достигающем первых десятков процентов, концентрация ильменита и циркона редко превышает первые килограммы на кубический метр песков.
Совершенно иные процессы происходят при химическом выветривании горных пород. Большинство породообразующих минералов, таких, как полевые шпаты, пироксены, амфиболы и другие, в результате химического выветривания превращаются в глинистые продукты и выносятся из зоны разрушения. Тем самым происходит обеднение минерального состава тяжелой фракции и относительное обогащение ее устойчивыми к химическому воздействию минералами, способными сохраняться в процессе длительной транспортировки.
Исходя из этих положений многие исследователи рассматривают наличие коры выветривания в прибрежной зоне как один из основных факторов образования исходного материала для возникновения морских россыпей.
Действительно, многие наиболее крупные и хорошо изученные морские россыпи, расположенные в зоне тропического и субтропического климата, связаны непосредственно с площадями развития мощных кор выветривания.
В первую очередь, сюда относятся классические — наиболее хорошо изученные и давно известные районы развития прибрежных россыпей: Индии, Малайзии и Индонезии. Прибрежные россыпи этих районов отличаются высоким содержанием и значительными размерами. Однако, как это указывалось нами и ранее [36], рассматривать современные коры выветривания как единственный или хотя бы основной источник поступления рудных минералов в морские россыпи было бы неверно.
Для морей, расположенных в средних и высоких широтах северного полушария, где процессы химического выветривания протекают медленно или подавлены полностью, главенствующая роль в поступлении терригенного материала принадлежит рыхлым или слабосцементированным отложениям кайнозойского возраста. Эти отложения широко развиты вдоль морских побережий, а местами уходят под современный уровень моря и занимают значительные площади шельфа. Рыхлые отложения кайнозойского возраста представлены аллювиальными, делювиальными, ледниковыми или морскими образованиями, состоящими из различных песков, галечников или глин.
Так, например, источником ильменит—рутил—цирконовых россыпей Балтийского моря являются моренные и флювкогля-циальные четвертичные отложения. При этом содержание полезных ископаемых компонентов в ледниковых отложениях редко превышает первые килограммы на кубический метр, в то время как подводные россыпи характеризуются высоким промышленным содержанием.
Приведенные выше факты позволяют говорить о большой роли промежуточных коллекторов в образовании россыпей морского генезиса. Промежуточные коллекторы, представленные рыхлыми молодыми отложениями, содержат набор минералов, прошедших длительный путь дифференциации в континентальных условиях или на дне моря при ином стоянии уровня последнего. В результате этого процесса в рыхлых отложениях накапливаются минеральные зерна, устойчивые к химическому и механическому выветриванию, в локальных участках накапливаются повышенные содержания тяжелых минералов, вплоть до образования россыпных проявлений и месторождений. В отдельных случаях подобные скопления рудных минералов представляют собой более дифференцированные и подготовленные для дальнейшей переработки в морских условиях образования, чем обнажающиеся на берегу коры выветривания. Для шельфов морей Советского Союза, расположенных в основном в зоне умеренного и холодного климата, промежуточные коллекторы являются основным источником поступления рудных минералов в зону морской дифференциации.
Поступление терригенного материала в морские бассейны, млн. т/год (по А. А. Аксенову [2])
Морские бассейны Речной сток Продукты абразии
Берингово море 100---200 200---400
Азовское море 8,0 13,0
Поступление обломочного материала и вовлечение последнего в сферу дифференциации морскими течениями происходит тремя основными путями: в результате абразии берегов; абразии морского дна; привноса твердого стока рек.
Непосредственное действие волн на скальные породы вызывает их незначительное разрушение, но при ударе о поверхность твердых частиц, взвешенных или перемещаемых силой волн, разрушительный эффект возрастает многократно. Экспериментальными наблюдениями установлено, что берега, сложенные изверженными породами, отступают со средней скоростью 0,002 м в год; массивные известняки, мергели и сланцы — 0,5—1,0 м в год; берега, сложенные песчано-глинистыми породами, абразируются со средней скоростью от 10 до 20 м в год [2].
