С.И. Андреев, В.Е. Казакова, А.М. Иванова, А.Н. Смирнов

ГЕОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ МОРЕЙ РОССИИ

УДК 553.04(265.5)

скачать *pdf

 

 

Дальневосточные окраины России обладают высоким минерально-сырьевым потенциалом. Наземные районы Дальнего Востока богаты золотом (40% добычи всего региона), серебром (50% добычи), полиметаллами, бором, бериллием, сурьмой, вольфрамом, молибденом, оловом и нетрадиционными видами минерального сырья - ископаемой ракушей, целебными органо-минеральными илами, россыпями полудрагоценных и поделочных камней. В южной части Корякского нагорья открыта и активно осваивается россыпная платиноносная провинция. На Курильских островах Парамушир и Кунашир известны скопления вулканической серы. На шельфе дальневосточных морей установлены россыпи черных металлов, выходы фосфоритов. В аквальной части Охотского моря обнаружены обширные поля распространения баритов, многочисленные выходы газогидратов.

В тыловодужных зонах Курильских островов и Командорском секторе Алеут с подводными гидротермальными центрами могут быть связаны скопления глубоководных полиметаллических сульфидов (ГПС), аналогичные уникальным скоплениям колчеданных и полиметаллических руд юго-западной части Западно-Тихоокеанской переходной зоны (рис. 1), содержащим высокие концентрации Cu, Zn, Pb и попутных металлов (Au и Ag): Санрайз (вулканическая дуга Идзу-Бонин), Джейд (желоб Окинава) и крупный рудный объект ПАКМАНУС в море Бисмарка, в пределах которого международной горнорудной компанией «Наутилус Минералз» ведется разведка и осуществляется опытная добыча с расчетом начать полномасштабную эксплуатацию месторождения с выдачей товарной продукции на мировой рынок в самое ближайшее время.

Рисунок 1

На острове Лихир и подводной горе Коникл (островодужная гряда Табар - Фени) установлены богатые золотом гидротермалиты - месторождение Ладолам. В пределах дальневосточных морей ведущими по значимости объектами являются россыпи Au и черных металлов береговой и подводной шельфовых областей Японского, Охотского морей, Курильских островов и вдоль восточного и западного побережья Камчатки.

Важным потенциальным углеводородным сырьем и косвенным индикатором возможного залегания на глубине продуктивных нефтегазоносных горизонтов могут служить крупные залежи газогидратов, начало активного изучения которых положено во ВНИИОкеангеология [Гинсбург, Соловьев, 1994]. Прогнозные ресурсы газогидратов в мире огромны и сопоставимы с ресурсами природного газа, добываемого на суше.

Газогидратоносная зона, примыкающая к Северо-Сахалинской нефтеносной провинции, где уже добывается в промышленном масштабе более 5% извлекаемой в России нефти, может указывать на продолжение этой провинции в сторону Охотского моря, далее на восток - в трогообразный Дерюгинский прогиб. Последнее положение представляется важным аспектом этой проблемы, который позволит решить ключевую задачу региона - выявить крупную нефтегазоносную провинцию.

К числу потенциально значимых нефтегазоносных площадей относятся и другие шельфовые области Охотского моря, примыкающие с юга к г. Магадану и западной периферии Камчатки, а также западные районы Берингова моря (Карагинский залив, район пос. Хатырка, Наваринская георифтогеналь, Анадырский залив) [Атлас…, 1992].

Следует упомянуть и назревающую в 20-х годах нашего столетия проблему освоения и переработки в одной из бухт Приморья совершенно нового океанического вида твердых полезных ископаемых (ТПИ) - железомарганцевых конкреций (ЖМК) и кобальтмарганцевых корок (КМК), изучаемых по контракту с Международным органом по морскому дну (МОМД) ООН.

Таким образом, минерально-сырьевой потенциал дальневосточного региона является единственным материальным базисом его экономического восстановления и дальнейшего развития, а геологическая отрасль должна занимать в структуре стратегического планирования, управления и финансирования особое статусное место.

 

Геолого-минерагеническая характеристика региона

Дальневосточные окраинные моря представляют северный и северо-западный сегменты Западно-Тихоокеанской переходной зоны (ЗТПЗ) - транзитали, характерной чертой которой является сочетание трех различных структур, имеющих в своем основании кору континентального (крупные острова, полуострова, шельфовые зоны), океанического (котловины внутренних и окраинных морей) и переходного (островные дуги) типов. Западно-Тихоокеанская транзиталь делится на три мегасегмента (см. рис. 1): Меланезийский, охватывающий шельфовую периферию Австралии, Новой Зеландии и о. Новая Гвинея; Японо-Марианский - к югу от Японии и до северных оконечностей о. Новая Гвинея; Курило-Алеутский, представленный дальневосточными морями России.

Неоднородность геологического строения обусловила минерагеническое разнообразие рудных и нерудных месторождений полезных ископаемых ЗТПЗ, среди которых немало крупных и уникальных: колчеданные полиметаллические и медьсодержащие, золотосодержащие метасоматические (гидротермалиты), островные фосфориты, скопления газогидратов, россыпи черных металлов с редкими и редкоземельными элементами, залежи глубоководных баритов. Многочисленные месторождения колчеданных и полиметаллических руд сосредоточены исключительно в Меланезийском и Японо-Марианском мегасегментах [Геология…, 2012]. Дальневосточный мегасегмент, к сожалению, в плане выявления таких таксонов, как месторождения, стерилен, хотя предпосылок к их возможному существованию имеется с избытком.

Японские острова и о. Сахалин имеют кору континентального типа. Камчатский полуостров сложен структурами континентального и переходного типа. Двойная Курильская островная дуга протягивается в северо-восточном направлении от полуострова Камчатка к японскому острову Хоккайдо в виде двух цепей вулканов, значительная часть из которых действующая. Полоса активного вулканизма сопряжена с мощной сейсмической зоной с мелкими (до 50 км), средними (до 100 км) и глубокофокусными (более 100 км) землетрясениями.

В системе разломов дна акваторий дальневосточных морей преобладают три основных направления (рис. 2): субмеридиональное (самое древнее), тесно связанное с сопредельной сушей; северо-восточное, характерное для времени заложения ЗТПЗ; северо-западное - самое молодое, отражающее дифференцированный характер развития Курильской островной дуги.

Рисунок 2

Командорский сегмент Алеутской островной дуги, в отличие от Курильских островов (начало формирования - поздний мел), возник раньше, в его основании предполагается древний метаморфический фундамент. Командоры не осложнены цепями вулканических конусов, характеризуются сильной (5–7 баллов) сейсмичностью с неглубоким залеганием очагов (~10 км).

Курило-Алеутский мегасегмент отделен от Тихого океана Алеутским и Курильским глубоководными желобами (7000 м и более). С востока к ним примыкает глубоководная Северо-Западная котловина (4500–5000 м), осложненная океаническими поднятиями: валом Зенкевича - вдоль восточного борта Курильского глубоководного желоба; цепью глубоководных островерхих вулканов и гайотов Императорских гор - на севере, поднятием Обручева - к югу от района сочленения Курильских и Алеутских островов. Важнейшей структурой Берингова моря является Олюторское поднятие, указывающее на прямую связь геологического строения Берингова моря с южными отрогами Корякского нагорья.

Дальневосточные моря России представляют собой самый северный Курило-Алеутский мегасегмент Западно-Тихоокеанской транзитали. Морфоструктурное строение их акваторий отражает влияние элементов геодинамического развития Евразийского континента и Тихого океана (см. рис. 1).

Японское море - межконтинентальная морфоструктура с преобладанием вертикального обрушения, вследствие чего в его центре образовались крупные тектонические поднятия (Ямато) и три глубоководные котловины (Центральная, Хонсю и Цусима). Заложилось оно, вероятнее всего, также на континентальной коре в миоценовое время вследствие резкого блокового опускания окраинных структур сопредельного континента и частично островной суши, сохранившейся ныне в виде Японских островов. Геолого-тектоническая неоднородность строения береговой зоны обусловила сложность морфоструктурного устройства его дна, контрастный характер рельефа, смену глубоководных впадин тектоническими поднятиями - Восточно-Корейским и Ямато. Гетерогенность строения Японского моря подчеркивается широким диапазоном горных пород, слагающих его дно: древние комплексы метаморфических пород на западе; позднепротерозойский и мезозойские комплексы пород на поднятии Ямато; палеозойские отложения на материковом склоне Южного Приморья; отложения кайнозоя на материковом склоне Приморья и на поднятии Ямато.

Минерагения Японского моря в большой степени несет на себе влияние минерагении окружающей суши (см. рис. 2). Ведущую роль играют россыпи золота и черных металлов, особенно широко распространенные на шельфе Приморья. Среди других видов полезных ископаемых - фосфориты, бариты, железомарганцевые корки и конкреции, глаукониты и газогидраты. Степень изученности россыпей удовлетворительная, фосфоритов - слабая, особенно на материковом склоне Приморья.

Охотское море по своему строению принципиально отличается от Японского и напоминает гигантскую ступенчатую структуру, ниспадающую в направлении к Тихому океану. Большая часть моря представлена двумя типами шельфа: обычным (~400–500 м) и переуглубленным (1500 м). Вблизи береговой линии наблюдается широкий «верхний» шельф с глубинами до 500 м, которому соответствует земная кора континентального типа мощностью до 25–30 км. «Нижний» шельф залегает до глубин 1500 м по воде, мощность коры снижается до 20–25 км. Вдоль его границы с Курильской островной дугой располагается Курильская глубоководная впадина с корой океанического типа мощностью 10–12 км при средней глубине моря 3000–3100 м. Дно Охотского моря представлено преимущественно всхолмленной равниной, нарушенной двумя поднятиями - возвышенностью Института Океанологии и возвышенностью Академии Наук (см. рис. 2). Отрицательные морфоструктуры - крупная впадина Дерюгина в центре, впадины Тинро и Шелехова на северо-востоке моря. В Охотском море наблюдается явное продолжение континентальных структур в сторону акватории, с заметным возрастанием мощности отложений мезозойского и кайнозойского возраста.

Комплекс пород, слагающих основание Охотоморского региона, представлен, по сейсмическим данным [Буценко и др., 2008], четырьмя слоями: гранулит-базитовым, гранито-гнейсовым, вулканогенно-осадочным и осадочным. Последний на сопредельном континенте отсутствует, два предшествующих уверенно идентифицируются на северо-востоке Азии, из чего следует важнейший для оценки перспектив нефтегазоносности вывод: дно Охотского моря представляет собой мощную эпимезозойскую плиту с докайнозойским складчатым основанием. Глубоководная Курильская впадина заложилась, вероятнее всего, в миоцене. Южная часть Охотского моря сейсмически активна. Здесь прослеживается глубокофокусная сейсмоактивная зона северо-восточного простирания.

Полезные ископаемые Охотского моря представлены различными видами минерального сырья (рис. 2А): нефть и газ (север о. Сахалин), бариты (впадина Дерюгина); газогидраты у материкового склона северной и северо-восточной частей о. Сахалин; многочисленные россыпи золота, черных металлов, небольшие проявления россыпной платины, железомарганцевых корок. Особо отметим выявленные признаки сульфидных проявлений, связанных с подводными гидротермальными центрами в тыловодужной зоне на стыке с Большой Курильской грядой.

Западно-Беринговоморский регион охватывает сложно построенную в геологическом плане часть Берингова моря (см. рис. 2). Здесь сочленяются мезозойско-кайнозойские линейные структуры северо-восточного простирания Корякской складчатой системы и Камчатки, аквальное субмеридианальное продолжение верхнемеловых - палеогеновых структур Олюторского полуострова - поднятие Ширшова, сложенное вулканогенными комплексами позднего кайнозоя, которое на юге стыкуется с широтными разломами Алеутской системы. Центральное положение в сплетении разноориентированных и разновозрастных структур занимает глубоководная Командорская котловина миоценового возраста, в южной части которой установлены повышенные значения теплового потока (150–200 мВт/м2).

Полезные ископаемые западной части Берингова моря представлены слабоизученной россыпной золотоносностью, проявлениями черных металлов, отдельными находками хромитов, перспективой обнаружения россыпной платины в районе о. Карагинский, где на поверхность выходят верхнемеловые базит-гипербазитовые интрузии, сходные с интрузиями соседней Ватынско-Вывенской зоны, где открыты и разрабатываются промышленные россыпи платины. На подводном поднятии Вулканологов выявлен крупный гидротермальный центр - вулкан Пийпа, установлены признаки возможного проявления глубоководной гидротермальной минерализации (рис. 2В).

Алеутско-Курильская зона Тихого океана - одна из самых вулканически и сейсмически активных островных дуг мира (см. рис. 2). Курильская островная дуга протягивается от северных окраин о. Хоккайдо до южного окончания полуострова Камчатка в виде двух параллельных гряд. Протяженность Большой Курильской гряды, насчитывающей 30 островов, составляет 1200 км, Малой Курильской гряды (6 островов), располагающейся восточнее, - 105 км. Северо-восточным продолжением Малой Курильской гряды является подводный хребет Витязь. С внешней океанической стороны Курилы ограничены Курильским глубоководным желобом глубиной 9912–10 542 м. Общее количество вулканов в Большой Курильской гряде - более 105, 12 из которых активны. В Командорском сегменте Алеут известны единичные потухшие вулканические конусы. Мелко- и среднефокусные землетрясения концентрируются вдоль внешней стороны островодужных структур, обращенной к океану, глубокофокусные тяготеют к восточному флангу Большой Курильской гряды. В Командорском сегменте наблюдаются только мелкофокусные землетрясения.

Минеральные ресурсы Алеутско-Курильской зоны Тихого океана представлены островными и подводными полезными ископаемыми. К группе островных принадлежат проявления бурых железняков о. Итуруп, ильменит-магнетитовые россыпи островов Парамушир, Шамшу и Итуруп. Сульфидные медь-свинец-цинк-содержащие руды колчеданного типа встречены на островах Кунашир, Уруп, Итуруп и Парамушир. Этот вид ТПИ представляется наиболее важным в оценке перспектив обнаружения глубоководных полиметаллических сульфидов в пределах сопредельных подводных гидротермальных центров. Самородная вулканогенная сера образует несколько месторождений на о. Парамушир и о. Кунашир. На вулкане Кудрявый (о. Итуруп) горячие гидротермальные газовые и жидкие источники содержат комплекс редких элементов (Re, In, Ge, Mo, Bi, As). На Курилах также широко проявлены горячие термальные источники, которые представляют собой важные энергетические ресурсы и могут использоваться в лечебно-оздоровительном плане.

В пределах Курильской островной дуги и в Охотоморской тыловодужной зоне, примыкающей к дуге со стороны Курильской глубоководной впадины, известно 96 подводных вулканов, которые представляют наибольший интерес с позиции поиска глубоководных полиметаллических сульфидов (ГПС). Выявление и изучение косвенных признаков их проявления (железо-марганцевые корки и металлоносные осадки, источники гидротермальных растворов и газовые аномалии, вкрапленность сульфидов в вулканических породах, проявления самородной серы и аномалии теплового потока) позволили наметить шесть участков возможного образования ГПС, как правило связанных с подводными вулканами кальдерного типа (рис. 2Б).

В Командорском сегменте Алеут на о. Медный известны проявления самородной меди. В тыловодужной Беринговоморской зоне располагается вулкан Пийпа с низкотемпературными признаками (ангидрит, барит) проявления сульфидов (см. рис. 2В).

Таким образом, ведущими подводными полезными ископаемыми в Японском море являются шельфовые россыпи золота и черных металлов, фосфориты. В Охотском море выявлено большое количество шельфовых россыпных проявлений золота, в районе Шантарских островов известна россыпь платины. В глубоководной части моря установлены крупные скопления газогидратов и баритов. В западной части Берингова моря намечаются россыпи золота и черных металлов, имеются признаки россыпной хромито- и платиноносности. В Алеутско-Курильской островодужной зоне основные перспективы связаны с возможностью выявления скоплений ГПС в Охотоморской тыловодужной зоне Большой Курильской гряды и в западной части Алеутской дуги, на стыке Берингова моря с Командорским островным поднятием.

 

Основные виды твердых полезных ископаемых дальневосточных морей

Все перечисленные выше виды ТПИ представлены на Прогнозно-минерагенической карте акваторий дальневосточных морей и Алеутско-Курильской зоны Тихого океана (см. рис. 2). Она составлена на современной батиметрической основе (2 Minute Gridded Global Relief Data; ETOPO 2 × 2, NOAA, National Geophysical Data Centre, U.S., 2006; проекция Меркатора по параллели 45°). Минерагеническая основа представлена базой данных по отдельным видам ТПИ.

Скопления полезных ископаемых объединены в таксоны: россыпные зоны, месторождения и проявления; фосфоритоносные провинции, области и проявления; бариты объединяются в районы по генетическому признаку; металлоносные осадки и железомарганцевые корки представлены отдельными точками; газогидраты показаны в виде перспективных площадей, прямых их свидетельств и косвенных признаков; продукты подводной гидротермальной деятельности отмечены сочетанием вулканических кальдер с проявлением вкрапленности сульфидов, гидротермальных источников, газовых аномалий и повышенного теплового потока.

Шельфовые россыпи имеют прямую связь с коренными рудными формациями всего континентального обрамления дальневосточных морей. Минерагеническая специализация мелководных аквальных участков дна морей аналогична таковой на сопредельной суше.

Золотоносные шельфовые россыпи представлены 147 объектами, в их числе 28 месторождений и 119 проявлений. В Японском море - 21 месторождение россыпного золота. Выявленные запасы невелики - 1,8–2,0 т, прогнозные ресурсы - 3,2 т металла, при содержаниях 0,2–0,4 г/м3. Однако изученность выявленных месторождений ограниченная, не выше оценочной стадии, разведочные работы практически не проводились. Огромные площади потенциально золотоносных отложений в лучшем случае опробованы только с поверхности. Существует большой резерв перспективных объектов, на которых следует сосредоточить геологоразведочные работы в экономически относительно легкодоступном и уже освоенном районе.

На шельфе Охотского моря установлено только 7 россыпных месторождений золота, в основном в Западно-Приохотской зоне (см. рис. 2), примыкающей к восточным отрогам хребта Джугджур. Количество проявлений россыпного золота достигает 79. С позиции перспектив открытия новых золотоносных россыпей Охотское море не имеет себе равных среди морей, омывающих северо-восточные арктические и дальневосточные окраины Азии. Выявленные запасы Au - 3,4 т, прогнозные ресурсы - 23,0 т, наиболее часто встречающиеся содержания - 1,3–1,5 г/т3. По ресурсам наиболее перспективно южное Приохотье, по содержаниям золота - западное Приохотье (до 108 г/м3 вблизи пос. Аян). Золотоносные районы изучены неравномерно и слабо. Геологоразведочные работы ограничиваются чаще всего стадией общих поисков.

Золотоносные отложения на шельфе известны на западном и восточном побережье о. Сахалин, но здесь они изучены еще слабее. Источниками золота являются небольшие тела гранодиоритов и сиенитов, с которыми связаны золотокварцевая, золото-сульфидно-кварцевая и золото-серебряная формации. С золотом нередко ассоциируют минералы Ti и редкоземельные элементы.

На Камчатке, в юго-западной шельфовой зоне и на берегу в Большерецком районе выявлено более 15 проявлений золота с суммарными ресурсами до 5,0 т металла при содержании 0,15–0,30 г/т. Этот район изучен крайне неравномерно и слабо, чтобы дать ему оценку в качестве промышленно значимого объекта на россыпное золото. В Западно-Беринговоморском регионе, вдоль Камчатского перешейка на шельфе, установлено 14 проявлений россыпного золота с низким содержанием металла (до 0,183 г/м3). В районе полуострова Озерный, южнее, золото в россыпях ассоциируется с платиной, реже - с хромитом. На Курилах известно 5 проявлений россыпного золота, состав и масштабы его распространения изучены слабо.

Шельфовые россыпи черных металлов - вторые по значимости после россыпного золота. В Татарском проливе - крупное проявление комплексных россыпных образований морского генезиса (минералы Fe, Ti, V и Zr). В отдельных частях продуктивной площади длина рудосодержащего пласта - до 5500 м, ширина - 800 м, мощность - 4,2 м, глубина воды - до 30 м. Скопления минералов Fe и Ti известны на пляже и шельфе восточной Камчатки - Халактырское россыпное месторождение Fe, Ti и V2O5 с запасами железа 5,1 млн т, TiO2 - 0,8 млн т, изучено только в пределах пляжа, его подводная часть остается неизвестной. Крупные россыпные проявления Fe и Ti установлены в районе Кроноцкого полуострова - ресурсы 2,24 млн т магнетитового концентрата. Озерновское титано-магнетитовое месторождение залегает на Охотоморском шельфе в самой южной части Камчатки, содержание V2O5 высокое - до 15%.

В отношении россыпей черных металлов особенно продуктивны пляжи Курильских островов Итуруп и Кунашир. Наиболее широко развиты титан-магнетитовые россыпи: 8 россыпных месторождений и 29 проявлений. Самые крупные (Ручарское и Рейдовское) на о. Итуруп имеют подводное продолжение в районе залива Простор. Проведена оценочная стадия геологоразведочных работ, позволившая оценить в Ручарском месторождении запасы TiO2 в 0,16 млн т, V2O5 - 17 тыс. т. В рудной массе, кроме основных компонентов, содержатся 150 г/т In, 80 г/т Ga, 20 г/т Sc. В Рейдовском месторождении запасы TiO2 - 0,54 млн т. На о. Кунашир известно по крайней мере шесть пляжей, сложенных металлоносными осадочными отложениями, содержащими минералы Fe и Ti. К югу от Курил на японских островах Хоккайдо и Хонсю выявлено 7 подводных и пляжевых месторождений черных металлов, значительная часть из которых уже выработана.

Среди ограниченных по масштабам проявлений шельфовых россыпей в рассматриваемом регионе известны скопления касситерита: в Японском море - 8 проявлений, в Охотском море - 1 проявление.

Хромитоносность отмечена в основном в Охотоморском и Западно-Беринговоморских районах. Платина встречена на шельфе Шантарских островов (о. Феклистова), россыпи с янтарем - на шельфе о. Сахалин. Скопления ювелирных и поделочных камней (агат, халцедон) образуют два месторождения на пляже и шельфе в районе Камчатского перешейка в Охотском море. Месторождение ракуши известно в Японском море, к западу от залива Петра Великого. Органоминеральные илы установлены в том же районе Японского моря, встречаются на о. Сахалин.

Фосфориты в достаточно значительных количествах обнаружены только в Японском море. Они объединены в Япономорскую провинцию, состоящую из двух областей: Ямато и Корейской (см. рис. 2). Обе области располагаются в зоне национальной юрисдикции других стран: Северной Кореи, Южной Кореи, Японии и в пределах спорного между Японией и Южной Кореей участка дна. В зону экономического влияния России попадают самые северо-западные отроги поднятия Ямато и фосфоритоносная площадь на внешнем краю Сихотэ-Алиньского шельфа. Обнаруженные здесь фосфоритосодержащие образования содержат невысокие концентрации Р2О5 - 4,12–10,23%. Однако известно, что в других районах Япономорской фосфоритоносной провинции содержания Р2О5 достигают промышленно значимых концентраций - 28,84–30,25%, а качество рудной массы как агрохимического сырья высокое [Гусев, 1987].

Бариты представлены двумя генетическими типами, один из которых связан с гидротермальной деятельностью в вулканически активных районах морского дна. Инфильтрационные бариты во впадине Дерюгина (Охотское море) (см. рис. 2A) формируются из растворов, образующихся при смешивании низкотемпературных гидротермальных вод с иловыми водами. Они слагают довольно крупные баритовые травертиноподобные скопления (до 96,5% барита), барито-кремнистые корки (до 80% барита), а также выделяются в виде цемента в полимиктовых песчаниках и конгломератах (59% барита). Общая площадь баритоносных участков дна - до 16 кв. км, глубина залегания - 1470–1480 м, ресурсный потенциал - до 10 млн т барита [Baranov et al., 2004].

Наиболее значительные скопления гидротермальных баритов приурочены к шельфовой зоне японского острова Хонсю и в Охотоморской тыловодужной зоне (см. рис. 2). Заметные скопления гидротермальных баритов установлены на вулкане Пийпа в тыловодужной Западно-Беринговоморской зоне (см. рис. 2).

Металлоносные осадки практического значения не имеют, но являются индикаторами при поисках рудоносных гидротермальных центров. В металлоносных осадках впадины Дерюгина наблюдаются высокие концентрации Mn (в 35 раз выше кларка), Ni, Cu, Zn, Mo, V (в 3–5 раз выше кларка) [Астахов и др., 2007], что не имеет самостоятельного практического значения, но может свидетельствовать об эндогенной рудообразующей деятельности на глубине.

Железомарганцевые корки и конкреции подразделяются на две генетические группы: гидротермальные и гидрогенные. Первые играют в основном роль индикаторов, указывая на расположение гидротермальных центров и возможную их рудоносность, вторые, как правило, содержат повышенные концентрации Со (в среднем 0,18%).

В Японском море корки и сопутствующие конкреции локализуются на древних вулканических постройках - возвышенностях Первенца, Тарасова, Алпатова, Галаган, вулканах Беляевского и Медведева, горе Мацу. При мощности от 8 до 32 см корки содержат до 38–42% Mn. Однако масштабы их распространения невелики.

В Охотоморской тыловодужной зоне Курил роль гидротермальных корок ограничивается индикаторными функциями относительно потенциальной рудоносной гидротермальной деятельности. В гидрогенных корках Охотского моря, кроме Co, отмечены повышенные содержания Ni, Pt, Mo, La и Ce. Корки этого типа изучены слабо, масштаб их распространения неясен. Чрезвычайно ограниченны и благоприятные условия для их образования, обычно привязанные к немногочисленным поднятиям дна. Однако изучать эти образования необходимо, поскольку в них могут накапливаться редкие и рассеянные элементы, активно используемые в современной промышленности.

Газогидраты представлены в основном метаном, который в определенных РТ-условиях дает твердые льдоподобные образования. Основная масса газогидратов сосредоточена в Охотском море, на стыке континентального склона о. Сахалин и впадины Дерюгина (см. рис. 2A). Минимальная глубина залегания газогидратов по воде - 386 м, продуктивная площадь - не менее 2000 кв. км, на которой обнаружено 90 структур с очагами разгрузки газа и более 150 аномалий типа «факел». Газогидраты рассматриваются в двух аспектах - как УВ-сырье будущего и как индикатор возможного залегания скоплений нефти и газа в глубине осадочной толщи.

Продукты гидротермальной деятельности - прежде всего образования типа ГПС, подобные тем, которые открыты в других мегасегментах Западно-Тихоокеанской транзитали (см. рис. 1). Косвенным свидетельством возможности формирования в исследуемом регионе руд полиметаллического состава (Cu, Zn, Pb) может служить строение энсиалической Курильской островной дуги, а именно наличие хорошо выраженного гранито-гнейсового слоя мощностью более 20 км.

Повышенная сейсмичность и обилие вулканов, как действующих, так и потухших, указывают на напряженный режим формирования дуги в прошлом и активное геодинамическое состояние в настоящем (см. рис. 2). Большое число рудопроявлений гидротермального генезиса на островах (Валентиновское месторождение на о. Кунашир, гидротермальные рудопроявления на островах Кунашир, Итуруп и Парамушир) представлено массивными и брекчиевидными рудами, содержащими Cu (0,78%), Zn (12,8%), Pb (1,7%), среди попутных - Mo, Cd, Ga, Ge и Ag. На о. Итуруп известны кварц-сульфидные жилы, на о. Парамушир выявлена оруденелая зона с вкрапленным и гнездовым оруденением. Если рассматривать островную металлогению Курил в качестве возможного аналога подводной металлогении, то подтверждаются доводы в пользу изучения прилегающих подводных пространств.

Горячие источники (вулкан Кудрявый на о. Итуруп) выносят газовые струи и растворы, в которых содержатся Re, In, Ge, Mo, Sn, Bi, As, Ti в ассоциации с Cu, Zn, Au и Ag. Самородная сера, повсеместно связанная с гидротермальной деятельностью курильских островных вулканов, имеет промышленное значение. Самородная медь установлена в вулканических породах о. Медный (Командорские острова). Между глубоководным желобом и побережьем Камчатки в зонах концентрации органического вещества и аутигенного сульфидообразования в осадках обнаружено «тонкое» золото.

 

Перспективы изучения и освоения твердых полезных ископаемых дальневосточных морей и Алеутско-Курильской зоны Тихого океана

Из числа известных разновидностей ТПИ дальневосточных морей наиболее готовы к постановке ГРР и последующему освоению россыпи Au и черных металлов, содержащие попутные V2O5, Zr и Sc. Широкий фронт работ на россыпное золото имеется в шельфовой зоне Охотского моря. Здесь отмечаются многочисленные проявления Au, среди которых отдельные характеризуются единичными пробами с высокими концентрациями металла (до 90 г/м3). Это район г. Охотска и пос. Аян в Западно-Приохотской россыпной зоне (см. рис. 2) с запасами металла в отдельных россыпях до 0,8 т металла. Другой перспективный район захватывает южное Приохотье (от Удской губы до Татарского пролива). При невысоких средних содержаниях Au (не более 1–2 г/м3) здесь залегают комплексные по составу россыпные проявления, в которых отмечаются магнетит, титаномагнетит, ильменит, циркон, монацит и редкоземельные металлы.

Среди россыпных образований россыпи черных металлов стоят либо в одном ряду, либо на втором месте после россыпей Au. Крупные россыпи минералов Fe и Ti, сопутствуемые V2O5, Zr и Sc, известны давно. Речь идет о западном шельфе Татарского пролива в Японском море, об изучении морского продолжения пляжевой Халактырской россыпи вблизи г. Петропавловска-Камчатского, о морской части россыпей в районе залива Простор на о. Итуруп, Курильские острова.

Следует не выпускать из поля зрения не упомянутые как значимые россыпные проявления (Sn, Pt, Cr, янтарь), залежи ракуши, органоминеральных илов, а также освоение уже открытых россыпных месторождений драгоценных и поделочных камней на севере Охотоморского шельфа Камчатки (см. рис. 2).

Масштабы фосфоритоносности и содержания Р2О5 (менее 10%) в шельфовых районах Японского моря в российской экономической зоне Приморья незначительны, но, учитывая высокие агротехнические качества фосфоритов этого района, следует продолжить изучение шельфа и континентального склона Сихотэ-Алиня [Гусев, 1987].

Скопления инфильтрационных баритов во впадине Дерюгина (см. рис. 2А) представляют собой неординарное явление. Экспертная оценка ресурсов в 10 млн т барита говорит о том, что объект можно отнести к числу очень крупных месторождений барита по наземной классификации [Орлов, 1999]. Однако срочность его освоения зависит от потребностей другой геологоразведочной отрасли, которая занимается бурением с целью поисков и разведки месторождений нефти и газа. Бариты гидротермального генезиса не имеют самостоятельного минерально-сырьевого значения и используются как индикаторы гидротермальной деятельности, с которой может быть связано сульфидное оруденение.

Металлоносные осадки и железомарганцевые корки и конкреции дальневосточных морей по составу и масштабам распространения к промышленно значимым образованиям не относятся. Однако присутствие на вулкано-тектонических поднятиях и отдельных древних вулканах в Японском море железомарганцевых корок с высоким содержанием Mn (до 40%), а в Охотском море в гидрогенных корках повышенных содержаний Co - 0,18–0,20%; Ni - 0,28–0,40%; Mo - 0,03%; РЗЭ (La - 142 г/т, Cе - 496 г/т) и Pt - 0,1–0,2 г/т позволяет рекомендовать их для дальнейшего изучения.

Существенные скопления газогидратов выявлены только в Охотском море, где в пределах продуктивной площади отмечено 16 газогидратоносных структур (см. рис. 2А) [Матвеева, Соловьев, 2003]. Средний радиус структур разгрузки газогидратов - 0,25 кв. км. Мощность зоны стабильности (область возможного существования газогидратов) варьируется от 140 до 200 м, считая от поверхности дна. Газогидратоносные объекты могут выполнить наводящую роль при поисках глубинных УВ, например газогидратоносная площадь к востоку и северо-востоку от о. Сахалин и западный газогидратоносный край впадины Дерюгина (см. рис. 2).

Несмотря на то что скоплений глубоководных сульфидных руд в дальневосточном регионе пока не обнаружено, имеются многочисленные косвенные указания на возможное существование аналогов известным рудным объектам в других мегасегментах ЗТПЗ. Наиболее перспективной структурой в исследуемом регионе является Охотоморская тыловодужная зона, примыкающая с запада к Большой Курильской гряде, где выделено шесть перспективных участков (см. рис. 2Б): подводная кальдера вулкана Алаид; район острова Онекотан; подводный кратер вулкана Ушишир; район о. Симушир; группа подводных вулканов к западу от о. Итуруп; район к западу от о. Кунашир. Исходя из анализа общей геолого-тектонической обстановки и косвенных признаков гидротермального сульфидного рудогенеза, перечисленные участки рекомендуются для постановки тематических и поисковых работ, ориентировочно на начальной стадии масштаба 1:100 000–1:200 000.

В качестве нетрадиционного вида минерального сырья следует отметить термальные воды, уже эксплуатируемые на о. Кунашир (Курильские острова) и вблизи г. Петропавловска-Камчатского на Камчатке.

Заключение. С позиции целесообразности освоения наиболее продвинутыми являются россыпные объекты, содержащие золото и черные металлы. Они могут дать наиболее быструю коммерческую отдачу, не требуют новых специальных технических средств и дополнительной подготовки кадров.

Работы на фосфориты на шельфе Японского моря должны проводиться с целью расширения и выявления новых продуктивных площадей с более высоким содержанием Р2О5.

В богатом баритовом поле во впадине Дерюгина (Охотское море) нужно наращивать изученность. Необходимость освоения баритов зависит от темпов и результатов работ при поисках нефти и газа, вероятно, в первую очередь в Охотском море. Газогидраты на западе впадины Дерюгина могут представлять интерес как новый нетрадиционный вид минерального сырья.

Задача поиска глубоководных полиметаллических сульфидов в Охотоморской тыловодужной зоне Больших Курил, с одной стороны, является важнейшей при изучении ТПИ дальневосточных морей, с другой - наиболее наукоемкой и технически сложной, однако уже успешно реализованной при изучении ГПС других регионов Мирового океана, в частности в рудном поле ПАКМАНУС Западно-Тихоокеанской переходной зоны, где уже ведутся разведочные работы и намечены сроки его освоения.

Авторы благодарят ведущего инженера отдела геологии и минеральных ресурсов Мирового океана ФГБУ «ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга» (Санкт-Петербург) Е.С. Митину, оформившую Минерагеническую карту акваторий дальневосточных морей и Алеутско-Курильской зоны Тихого океана и другие рисунки данной статьи.

 

Список литературы

Астахов А.С., Саттарова В.В., Астахова Н.В. и др. Марганцевые металлоносные осадки котловины Дерюгина Охотского моря: особенности химического состава, геологические условия формирования // Тихоокеанская геология. 2007. Т. 26. № 5. С. 13–31.

Атлас геолого-геофизических карт. Берингово море. Масштаб 1 : 5 000 000–1 : 10 000 000 / гл. ред. И. С. Грамберг. СПб.: ВНИИОкеангеология, 1992.

Буценко В.В., Трухалев А.И., Поселов В.А. и др. Обоснование эпиконтинентальной природы земной коры Охотского моря на основе современных геолого-геофизических данных // 60 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2008. С. 616–626.

Геология и минерагения дальневосточных морей России (твердые полезные ископаемые) // Тр. ВНИИОкеангеология. Т. 222 / науч. ред. С.И. Андреев. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2012. 125 с.

Гинсбург Г.Д., Соловьев В.А. Субмаринные газогидраты. СПб.: ВНИИОкеангеология, 1994. 199 с.

Гусев В.В. О фосфатном веществе некоторых разновидностей фосфоритов Японского моря // Геологические проблемы фосфатонакопления. М.: Наука, 1987. С. 156–163.

Матвеева Т.В., Соловьев В.А. Газовые гидраты Охотского моря: закономерности формирования и распространения // Российский химический журнал. 2003. Т. XLVII. № 3. С. 101–111.

Орлов В.П. Минеральное сырье. Справочник. М.: ЗАО Геоинформарк, 1999. 301 с.

Baranov B., Aloisi V., Degrachev A. Giant barite deposit mapped and the Derugin Basin (Okhotsk sea) / Minerals of the Ocean - integrated strategies - 2 Conference abstract. SPb., 2004. P. 214.

 

 

 

 

Ссылка на статью:

Андреев С.И., Казакова В.Е., Иванова А.М., Смирнов А.Н. Геология и полезные ископаемые дальневосточных морей России // 70 лет в Арктике, Антарктике и Мировом океане. Сборник научных трудов (под ред. В.Д. Каминского, Г.П. Аветисова, В.Л. Иванова). СПб.: ВНИИОкеангеология, 2018. С. 444-454.

 





eXTReMe Tracker


Flag Counter

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz