Перетворення морських осадків у породи

Первинні, дуже пухкі осадки, що перенасичені водою, проходять довгу стадію перетворення у гірську породу. Цей процес називається діагенезом (від грец. іі, діагенезис – народження, виникнення). Перетворення морських осадків відбувається в результаті цілого ряду процесів, до числа яких відноситься: розчинення і зникнення з осадків малостійких і утворення нових мінералів, перерозподіл окремих речовин і утворення конкрецій, ущільнення і зменшення води в осадку, перекристалізація.

Перетворення осадків у гірські породи відбувається при величезній кількості бактерій, насиченні мінеральними речовинами води та окислювально-відновному потенціалі (при дефіциті кисню появляється вуглекислота і сірководень, тобто створюються відновні умови середовища).

Тривала взаємодія різних частинок осадку з водним середовищем, а також збільшення з часом тиску, призводить до ущільнення і скам`яніння осадку. При цьому відбувається також цементація частинок мінералів і порід природним цементом, які можуть утворюватись різним шляхом. Вони можуть бути сингенетичними(тобто накопичуються одночасно з утворенням осадку) і епігенетичними, тобто такі, що виникають після утворення осадку і його наступної зміни. Цементуючою речовиною можуть бути різні кремнеземи (кварц, опал, халцедон), оксиди заліза, карбонати, фосфати. Від цього нерідко і дають назву породам: залізистий пісковик, вапнистий пісковик тощо.

Перекристалізація відбувається у відкладах органогенного і хемогенного походження. Наприклад, вапняки коралових рифів чи шари оолітового вапняку переходять у кристалічні вапняки.

Отже, ми розглянули процес осадконагромадження. Але коли через багато мільйонів років гірські породи виходять на поверхню, то вони під дією різних факторів вивітрювання зазнають значних змін. Цей процес називається гіпергенезом (від грец. , гіпер – підвищення).

Процес зміни осадових порід на глибині після їх утворення називають епігенезом (грец. і, епі – після).

В процесі осадконагромадження шари морського походження нерідко набувають особливого виду – шаруватості в межах певних товщ порід. Вона може бути горизонтальною, хвилястою, лінзовидною, перехресною і косою.

Корисні копалини Світового океану

При утворенні різних типів морських осадків формуються розсипні і корінні родовища корисних копалин. Вони нагромаджуються за певними закономірностями: одні в лагунах і прибережній зоні, інші в межах шельфу і материкового схилу, а деякі в межах ложа океанів.

Розсипними родовищами називають нагромадження дрібних уламків гірських порід або рудних мінералів, які за кількістю, якістю і умовами залягання придатні для промислового використання. Їх утворення зумовлене активною взаємодією суходолу та моря. Причому морські розсипища можуть утворюватись постійно завдяки поповненню новими продуктами виносу з суходолу, абразії берегів, дії хвиль, течій, припливів тощо.

На пляжах, у лагунах, в прибережній зоні моря й на шельфі відкладаються ільменіт, рутил, циркон, монацит, магнетит, каситерит, алмази та інші цінні мінерали.

Найбільші розсипні родовища ільменіту, рутилу, циркону й монациту зосереджені біля берегів Австралії.

Прибережно-морські розсипища оловоносної руди - каситериту зосереджені в основному в шельфовій зоні Південно-Східної Азії. В Малайзії й Тайланді з моря його добувають 95%, а в Індонезії близько 50%. Ці країни – основні постачальники олова на світовий ринок.

Золото, платина, алмази не утворюють самостійних родовищ, а поширені як домішки в інших мінеральних розсипах. Так, розсипне золото виноситься до гирлових районів “золотоносних” річок на західному узбережжі США й Канади, в Панамі, Туреччині, Єгипті та країнах Південно-Західної Африки. Відомі золотоносні піски Аляски, зокрема затоки Нортон, поблизу м. Ном, де під час “золотої лихоманки” було добуто золота на 100 млн. доларів. Відкриті родовища і в прибережній акваторії Берингового моря.

Платинові піски з концентрацією металу 10г на 1 м³ породи відомі на узбережжі Аляски (в затоці Ґудьюс). Тут США добувають більшу частину власної платини з глибини до 30 м. Цей метал добувають також на узбережжі Індії, Австралії, Бразилії. Перспективні для розробки платинові піски тихоокеанського узбережжя Колумбії.

Родовища алмазоносних пісків здавна відомі у Південно-Західній Африці. Тут на відстані близько 1,5 тис. км від берега в піщано-гравійних відкладах шельфу та морських терас знайдені високоякісні алмази, запаси яких оцінюються приблизно в 40 млн. каратів. Родовища алмазів виявлено на Атлантичному узбережжі Південної Америки.

У східних частинах Тихого, Атлантичного та Індійського океанів між 45⁰ пн.ш. і 50⁰ пд.ш. поширені фосфоритові конкреції, а також фосфатні піски й пластові поклади. Це пояснюється умовами утворення родовищ фосфоритів – там, де глибинні води піднімаються до шельфів. Застосовуються фосфорити для виготовлення мінеральних добрив, добування фосфору, фосфорної кислоти й різних солей. Їх запаси в океанах оцінюються в багато сотень мільярдів тон. Лише 10% цих корисних копалин на шельфах достатньо, щоб забезпечити світові потреби в сировині на 1000 років, за умов сучасного рівня видобутку.

Серед розсипних корисних копалин моря почесне місце належить і янтарю (в народі його називають бурштином). Утворення його почалось десятки мільйонів років тому при житті дерев родини соснових, кипарисових та ін., а завершилось на дні моря. Смола цих рослин, потрапивши в результаті перевідкладання в море, зазнала впливу нового середовища і ніби скам`яніла. Такою її і добувають відкритим способом на узбережжі Балтійського моря з глибини біля 20 м (на Калінінградському янтарному комбінаті). До речі, недавно Україна почала промисловий добуток янтарю, що якістю не поступається Прибалтійському, на Рівненщині, в районі с. Клесове.

Серед глибоководних рудних корисних копалин, виявлених на морському дні, найбільше залізо-марганцевих конкрецій. Це мінеральні агрегати, що утворюються в результаті осідання гідроксидів марганцю, заліза та інших мінеральних речовин з морської води. Залягають вони на глибинах від 100 до 7000 м. Величезні запаси їх у Тихому, Індійському і Атлантичному океанах, де ними (за даними підводного фотографування) рівномірно, нібито через величезне сито, густо засіяне дно. Поширені вони і в морях Північного Льодовитого океану, але в меншій кількості, ніж в інших. Усього рудні поля займають близько 10% площі океанів. Високоякісні конкреції вміщують до 30 різних елементів, в тому числі приблизно 25-30% марганцю, 15% заліза, 12% нікелю, 1,2% міді, 0,3% кобальту. Для порівняння можна відзначити, що на суходолі кондиційними вважаються руди з 1% міді і 1,2% нікелю. Приблизно третя частина запасів конкрецій для добування сьогодні технічно доступна.

Але мабуть найбільш важливим видом корисних копалин будуть нафта і газ. Нині поблизу берегів більш як 50 країн виявлено промислові запаси нафти і газу. На морські родовища нафти припадає близько половини світового видобутку.

Розвідку на нафту і газ проводять у своїх водах більш як 100 країн. Нафтовики вважають, що в надрах морського дна залягає 65-70% запасів нафти Планети. За останніми даними, на дні Світового океану відомо близько 400 нафтогазоносних басейнів. У них уже відкрито близько 1500 родовищ! Фахівці вважають, що майже третина площі дна Світового океану перспективна на родовища газу.

Металоносні мули були виявлені разом з гарячими (до 72⁰) розсолами порівняно недавно в глибоководній частині Червоного моря. Коли дослідили їх хімічний склад, виявилось, що: концентрація заліза, марганцю, цинку, свинцю, міді, срібла і золота в багатьох пробах була в 500000 раз вищою, ніж у морській воді. Вчені США підрахували, що тільки у верхньому шарі осадків цього моря, товщиною в 30 м, запасів золота, міді, цинку і срібла на 2,3 млрд. доларів.

Великі перспективи відкриваються і в освоєнні глибоководних червоних глин, що поширені в океанах на площі більше 10 млн.км² з потужністю шару в середньому до 200 м. Ці глини – переважно гідроксиди алюмосилікатів (15-25%) і заліза (13%), а тому вони можуть бути хорошою сировиною, перш за все, для алюмінієвої промисловості.

В лагунах морів утворюються поклади кухонної і калійної солей, мірабіліту, гіпсу, соди та інших (див. “Геологічні процеси в озерах, лагунах, лиманах і болотах”). Так, в кримських Сивашах при випаровуванні накопичуються значні поклади солей. Саме сюди віками мандрували по сіль чумаки. З відкладами моря пов`язано походження осадочної сірки (за участю сіркобактерій), запаси якої найбільші у Мексиканській затоці. Тут вона залягає в багатьох соляних куполах на глибинах до 800 м при глибині моря 15 м. Вилучається сірка за допомогою спеціальних свердловин з штучно насипаних островів за методом Фраша (шляхом закачування в свердловини гарячої води, звідки вона витискує розплавлену сірку на поверхню). Сірка Мексиканської затоки на 20% задовольняє потреби США.

Отже, на більшій частині поверхні Землі, у Світовому океані, відбуваються складні геологічні процеси, що призводять до руйнування берегів, утворення вздовж них акумулятивних форм рельєфу, нагромадження осадків на різних глибинах морів і океанів, формування багатьох видів корисних копалин. Людство тільки недавно розпочало їх добувати.

Запитання і завдання:

1. Які фактори впливають на осадконагромадження в морях і океанах?

2. Як відбувається руйнування берегів моря?

3. Охарактеризуйте акумулятивні форми рельєфу.

4. Які існують типи морських осадків і області їх поширення?

5. Як перетворюються осадки у породи?

6. Розкажіть про розсипні і корінні родовища корисних копалин морського походження.

105