Введение к работе
Актуальность темы. З последкнз годь: усилился пнтерос у. изучению естественных аесошапій минералов о::еанкч'2;:кнч город, образующих многофазные, тониодпспсрскке спеем, сна;;.:з :.!::ко"оль ного состава смесей и кризталло/.ики-юского строение отдельные минералов имеет существеннее значение для устапозле-ьпя гингзи-са изучаемых образований, понимания геологических процессов, определяющих их формирование. Наиболее интересными и :ру;нь:7.и для изучения тонкодиеперсньмн минеральны;/.:: смесями является океанические яелезокарганцевые корки, конкреции и еерпе.к'л-ини-ты *.
Минеральный состав железоиарганцавкх коккрспнЛ О'.'лл) и корок привлекает повышенное внимание исследователей как потгн.т.:-альныЯ источник руд Со, Па,, гі, J-e, Си и други* элементов, генералы, с которыми связаны эта элемента, находится в исключительно тонких взаимных срастания», и'выделениях с размерами от десятков ангстрем до нескольких микрон. Часто не:тсеодсл:п:о;< слочиостыэ для изучения традиционными методами (рентгенеструктурны;'! анализ, оптическая микроскопия) является плохая раг.кри-сталлпзованность минерального вещества коро;: и конкреций.
Сходные трудности возникают и при изучении- серпентинитов, являющихся продукте;.; преобразования ультрабазитов при фосмиро-вакии океанической коры. Проблема серпентинитов, рассматриваемая прежде всего через их минеральный состав, входит з перечень главных задач при изучении сфиолитов и соответственно имеет важное значение при разработке мсбилиетских идеи а геологии. Серпентиниты, несмотря на простоту состава, разнообразна по ассоциации.! слагающих их минералов, которые отра-кагзт физико-химические условия их образования. Тснкодисперсноетъ и невысокая окристаллизовакность океанических серпентинитов не позволяют ограничиваться в их изучектп: оптической микроскопией и рентгеноструктурным анализов.
Новые возможности з изучении минералов и их ассоциаций в нелезокарганцеБкх корках и конкрециях, серпентинитах обеспечп-Bti'TCt применением аналитической электрскнсй микроскопии (А'-М), сочетающей возможность получения с одной частицы размерами в
к Для краткости серпентинитами будем называть и частично сэрпентннизированные породы ультраосновного типа.
доли мкм изображения, микродифракционной картины :, химического еостаг.а о помощью энсргодкеперсионного микроанализа. Примоис-Ние комплекса методой Act' в сочетании с другими физическими методам;: позволяет получать данные о фазовом составе тонкодас-nup;;-vu природных образований к разнообразную кристалле химическую информацию.
Цлл;.'л гв'ютн является выявление закономерностей изменения минерального состава ИМК и корок в зависимости от условий их образования, а таіс:е выяснение минерального и химического состава серпентинитов глубоководных желобов Тихого океана на современном уровне аналитической электронной микроскопии в сочетании с другими методами исследований.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
выбор оптимального комплекса методов для наиболее элективного изучения тонкодисперсных, плохоокристаллизованных минералов и минеральных смесей;
изучение минерального и химического составов ШК различных морфогенетических типов;
- изучение минерального и химического составов гидротермальных
, к гидрогенных железомарганцевнх корок;
- установление политипов серпентиновых минералов ультраоснов
ных пород из глубоководных жело.бов Тихого океана.
Фактический материа-п. 3 ходе исследований были использованы образцы, предоставленные сотрудниками Дальневосточного геологического института ДБО АН СССР. ЙМК и корки были подняты в Тихом океане во время 28-го рейса НИС "Дмитрий Менделеев" в зоне раз-ломоз Кларион-Клигг'сртон, в Центральной котловине, во время 16-го рейса НИС "Каллисто" в северной части хр. Тонга, в 3-м рейсе IMC "Академик Виноградов"' в западной части Филиппинского моря (поднятие Бенхач). Кроме того изучались марганцевые корки из района,Галапагосских холмов, полученные во время 70-го рейса бурового судна Тломар Челленджер" (скв. 506С, 509В) и из прибрежной зоны Сихотэ-Алиня.
Серпентинизированныа ультраосновные породы были подняты в глубоководных желобах Тихого океана: Волкано, Дцзу-Бокинском, Тонга, Муссау, Западно-Меланезийском во время 4-го рейса НИС "Академик Несмеянов", 7-го рейса НИС "Академик Виноградов" и If-го рейса НИС "Профессор Богоров".
''стоды исследований. В.данной работе методы электронной ми-
кроскопии сочетались с рентгеноструктурным анализом, электронографией, микрозондозым и атс.іНо-абсорСционньгл анализом состава, инфракрасной спектроскопией, мессбауэровской спектроскопией и терадгравиметрией.
Научная новизна. Исследование ЇЇЖ и корок вышеперечисленными методами позволило расширить существующие сведения об их минеральном составе. I. Обнаружена две новые минеральные фазы: Оузерит-1 - "дефектный литиофорит" и железистая разновидность ахтенскита. ^. Экспериментально определена модель структуры рансъеита. 3. Установлены основные минеральное фазы н исследованных гидротермальных келэзомарганцевьк корках, среди которых впервые обнаружены бузерит-1 и разновидность тодорокита с параметром а = 1,95 нм. 4. Впервые в серпентинитах из глубоководных, желобов Тихого океана методами АЖ определены ассоциации серпентиновых минералов и их политипы.
Практическое значение работы^ I. Новые данные о минеральном составе Ре-Ma корок могут быть полезными при отработке промышленной технологии извлечения из них полезных компонентов. 2. Данные о минеральные ассоциациях серпентиновых минералов ультра-основных пород могут быть использованы в геологии для выявления геодинамических: условий формирования глубоководных, желобов. 3. Данные о новых минералах окислов марганца бузерит-1 - "дефектном литиофорите", келезистом ахтенските и ассоциациях окислов марганца гидротермальных марганцевых корок являются справочным материалом.
Защищаемые положения.
1. Применение АсМ в сочетании с электронографией "косых"
текстур и другими методами физических исследований позволило
получить новые данные о гидроксидах марганца:
установить в Ре-lta конкрециях неизвестный ранез смешанослой-ный минерал бузерит-1 - "дефектный литиофорит";
впервые обнаружить в железомарганцевой корке ахтенскт** и установить его .ювую железистую разновидность;
экспериментально определить структурную модель рансъеита.
2. Получены новые данные по минеральному составу гидротер
мальных железок-рганневых корок:
- впервые показано, что основным минералом гидротермальных мар-
ганпепнд корок (район Галапагосских холмов) является струк
турная разновидность годорокита с параметром aQ = 1,95 им в
ассоциации с оамещакцими его Оузеритом-2 и безжелезистым верна-дитом;
установлено присутствие в гидротермальны? торках (желоб Тонга, Сихото-Алинъ) ранее не отмечавшегося бузсрита-1;
доказан различный генезис ядра и внешней корки JMK со склона вулкана Ал. Виноградов .
3. Бперзке методом ASM детально определен политипньм состав серпантинових минералов г лубо поводах Колобов Западной Пацифи-ки. Показано, что вопреки существующим представлениям о широком распространении антигоритовой минерализации, в зонах суб- дукции наблюдается преимущественно хризсткл-лиэардитозая минерализация ультраосновных' пород. Обнаружена редкая разновидность хризотила: ловлен-хризотил, образование которого указывает на заключительные стадии процесса серпенткнизации.
Апшбапчч работы. Основные положения диссертации докладывались не. Всесоюзном симпозиуме "Электронная микроскопия и электронография в исследовании образовался,'структуры и свойств тзердых тел" (Звенигород, .1963),,1-ой Тихоокеанской школе по морской геологии и геофизике.,(Владивосток, 1983), Всесоюзной цколе "Современные метода морских геологических исследований" (Светлогорск, 1985), 7-ой Всесоюзной школе ло-морской геологии (Геленджик, 1986), Всесоюзном симпозиуме "Электронная микроскопия в решении минералогических задач" (Звенигород,'1987), Международном симпозиуме "Тектоника, энергетическиеи минеральные ресурсы Северо-Западной.Пацифики" (Хабаровск, 1939)..
Публикации. По Теме диссертации опубликовано 5 статей и тезисы 7 /-ікладов.
Объем и структура работы. Диссертация содержит -страниц текста, рисунк , таблиц и состоит из введения,-5 глав и заключения. Список литературы включает наименован . '
. Аэтор благодарит за руководство работой, помощь и доброжелательное внимание доктора геолого-минералогических наук, профессора А.И.Горшкова,за поддержку,, советы, ценные замечания,зыска-занные при обсуждении работы и представленные для изучения образцы доктора геолого-минералогических наук В.Б.Курносова, кандидатов геолого-минералогических наук О.В.Чудаева, В.В.Раткина, А.И.Ханчука, О.А.Дойникову, за помощь в проведении электронно-митеоскопического эксперимента А.В..Сивцова, рентгеноструктурно-го анализа И.В.Холодкевиггд, А.А.Карабцова, химических и микро-
зондовых анализов сотрудников лаборатории физико-химических методов исследований ДВГИ ДВО АН СССР.
