Механизм переноса рудного вещества

Предлагаемая для обсуждения гипотеза происхождения промышленных концентраций мар­ганца хотя и описывает теоретически невозможное в природе явление, но явление это в конечном итоге ока­зы­вается простым, непротиворечивым и естественным процессом преобразова­ния суль­фид­ных рас­творов марганца в твердую фазу рудных залежей. Процесс этот обнаруживается в со­в­ре­менных водоемах, а все его этапы зафиксиро­ваны в ископаемых образованиях. Сущность оса­доч­ного марган­цеворудного процесса легко объясняется в рамках элементарных постула­тов курса об­щей хи­мии и геологии.

Построение рабочей гипотезы основывается на многочисленных описаниях хорошо изученного Ни­коль-Большетокмакского марганцеворудного бас­сейна с привлечением данных по ряду других ме­сторож­дений, а также на идее А.А. Рожнова о том (рис. 1), что “Сравни­тельно быстрые воздыма­ния крупных глыб приводили к подъему больших масс придонных и иловых вод из сероводородной зоны в мелководье или к быстрому их растеканию на прилегающие к глыбам площади, включая мелко­водье” (22, с.12).

Если же гипотетичное “... быстрое воздымание крупных глыб ...” по А.А. Рожнову заменить быст­рым погружением марганценос­ной впадины (Причерноморской, Чакырганской, Кви­рильской, Ва­лахской, Михеевской или Бельской) и добавить сюда медленное эпейрогеническое поднятие юга Русской платформы и Скифской плиты, то получится удовлетворительно работающий меха­низм заклю­чительной фазы марганцевого рудогенеза.

Такой механизм регрессии, распада и раз­грузки обширного эпиконтинентального (Русского) бас­сейна вызовет, естественно, трансгрессию в смеж­ной некомпенсированной впадине, признаки кото­рой обычно и наблюдаются в разрезах руд­ных от­ложений. Это, в свою очередь, позволяет заме­нить известную упрощенную схему осадочного про­цесса “выщела­чивание - миграция - садка” на бо­лее развернутую в континентальном простран­стве и геологическом времени: “выще­лачивание - сепа­рация - аккумуляция - окисление - нейтрализа­ция - коа­гуляция - сорбция - седимента­ция - кон­сервация - диагенез - гипергенез - выще­лачивание” (цикл дол­жен быть замкнутым).

Обоснование находится в признаках регионального плана, - таких, например, как резкое опресне­ние майкопского водоема, выраженное перехо­дом от восстановительной обстановки черно­цветных глоби­гериновых глин пшехского горизонта к пресноводным остракодовым мергелям полбин­ского в Западном Предкавказье (4), от восстановленных осадков караджалгинской свиты к окисленным - ольгин­ской (Центральное Предкав­казье) и от свиты рики - к зурмакентской в Восточ­ном Предкавказье (14). Этот процесс глубокой инверсии гидрохимической обстановки на обширной акватории Русского моря синхронен резкому тафрогенному (11) просе­данию Черноморской котло­вины, которая в резуль­тате получила гидродинамическую связь с более древней Днепрово-Донец­кой впадиной пу­тем прорыва застойных вод последней через островную дугу Азово-Подольского кри­с­тал­лического мас­сива.

В раннем олигоцене у Черного моря были, вместе с Керченским и Босфором (или без них), дру­гие проливы - Никопольский, Днепровский, Токмакский, Ин­гулецкий, Грушевский, Вар­ненский, Рион­ский, Лабинский и еще несколько, кото­рые и поставляли рудное вещество на соответствующие месторождения путем прорыва марга­нецсодержащих вод Днепрово-Донецкого моря через барьеры причерномор­ских островов Украин­ского щита и Скифской плиты.

Почти одновременно с районом Никополя продукты окисления сероводородных вод совершили та­кой же прорыв через Дзирульский массив из Карт­лийской  (Куринской) депрессии в Квирильскую (Рион­скую) и образовали Чиатурское месторождение, из Прикаспийской синеклизы через Каратау­ское поднятие - в Чакырганский желоб (Мангышлакское), из Предкарпатского прогиба через Мизий­ский свод - в Варненский прогиб (Обро­чиште).

Аналогичным был прорыв вод кунгурской регрессии Юрюзан­о-Сылвенского моря (рис. 4) через Симской за­лив и барьер островов Каратауского  надвига по сис­теме палеопроливов (Ашинскому, Укскому и Сим­скому) в некомпенсированную Бельскую котловину Предуральского прогиба (Улу­те­лякское мес­то­рождение).

Подобная гипотеза применима ко всем промышленным месторождениям, включая и  крупней­шие из них Грут-Эйланд (Австралия) и Моанда (Габон): "Резкое изменение структуры бассейна по­влекло за со­бой приток кислых вод, что обусловило выпадение марганца, причем его количества, со­держащегося в бассейне Моанда, было недостаточно, чтобы образовать такое месторождение. Оче­видно, происходил приток воды с высоким содер­жанием марганца из других таких же локальных бассейнов, соединяв­шихся между собой" (20, с.34).

Здесь нужно отметить, что современ­ное учение о фациях никак не описывает проливы. В справоч­никах и словарях можно найти характе­ристику мелководных отложений лиманов и заливов, лагун и эстуариев, дельт и аван­дельт, ба­ров и пляжей, литорали и рифовых отмелей, донных тече­ний и различных уровней шельфа, но лишь в малоизвестной работе Д.В. Наливкина (1956) упо­мина­ется переходная сервия про­ливов и ничего не сказано о фации прорыва сульфидных раство­ров древней застойной котловины навстречу трансгрессии свежих ки­слородных вод.

Направление течения вод "рудоносных" проливов от Украинского щита к пелагии Черного моря оп­ре­делено И.С. Даниловым (7, с.152) по строе­нию марганцеворудных конкреций и подтверждается зако­номерными изменениями гранулометрического состава отложений рудовмещающей дельты. От­сюда следует вывод о том, что проливы несли марганец в Черное хадумское море, а не из него, хотя на схеме Н.М. Страхова показано север­ное направление размыва Донецкого выступа (28, фиг. 100).

При таком понимании механизма доставки рудного вещества на месторождения Никопольского бас­сейна хадумская трансгрессия оказывается непри­частной к их образованию, иначе невозможно объяс­нить, - почему палеоценовая, эоценовая, чокракская и множество других трансгрессий не сопро­вождались отложением марганцевых руд.

Трансгрессию нужно рассматривать как побочное, хотя и положительное явление, поскольку вне за­висимости от того, наступало ли море на сушу за счет переполнения его водами пролива, или побережье, включая Азово-Подольский массив, погружа­лось под воду синхронно с днищем Черномор­ской котловины, - не трансгрессия, а регрессия подгото­вительного водоема, её режим и ско­рость определяют основные параметры месторождения марганца.

Положитель­ная связь трансгрессии с рудообразованием заключается в том, что местная, ло­каль­ная на фоне общей регрессии, вызванная резким проседанием наложенной впадины (Черномор­ской, Чакырганской, Бель­ской и др.), трансгрессия хадумского (куюлус­ского, филиппов­ского, бугулугыр­ского, ярлыкаповского, серегуловского и др.) водоема создает подпор водам про­лива и тем самым уводит рудный осадок под уро­вень ба­зиса эрозии, предохраняя его от последую­щего размыва водами того же пролива и замещаю­щей его реки.

Иными словами - извест­ная теория осаждения марганцевых руд "во время, в результате, на фоне, на базе трансгрессии" (18, 28 и др.) верна лишь в той ее части, где отсутствует при­чинно-след­ственная связь.

Поскольку стало понятно, что марганец поставляется на месторождения проливами, а не транс­грес­сиями, реками и апвеллингами, то можно допус­тить, что и наблюдаемое ныне в Черномор­ской котловине количество марганца является большей частью реликтовым, - внесенным теми же про­ли­вами и замещающими их реками в рудную и пострудную фазы своей эволюции. Нынешний потенциал Черного моря когда-то послужит источником металла для рудогенеза в Мра­морном, Эгейском и следующих за ними морях, а после осушения Средиземного моря главные за­пасы растворенного марганца осядут на склоне платформы за Гибралтаром. И все же значительная доля металла будет вынесена морскими течениями в желоба Атлантики, где марганец, как и фосфорит, вместе с железом, медью, никелем и кобальтом образует недолговеч­ные конкреции. Эти конкреции будут лежать на дне до той поры, пока их не прикроет голубой восста­новленный ил, а затем они вновь растворятся и пересядут на доли метра выше – на поверх­ность океанического дна.

Вперед