з
4.4 Определение кобальта в пробах ЖМК с использованием дополнительного фильтра из европия.......................................................................77
4.5 Методика исследования площадного распределения составляющих компонентов в спилах железомарганцевых конкреций на базе анализатора БАРС-3 с узкополосным
детектором излучения.............................................................79
Глава 5. Разработка методики РСФА проб ЖМК на базе квантометра КРАБ-ЗУМ.. .85
5.1 Особенности квантометра КРАБ-3 УМ............................................85
5.2 Устройство и аналитические возможности квантометра КРАБ-ЗУМ применительно к анализу ЖМК....................................................................86
5.3 Особенности разработанной методики РСФА проб ЖМК............................100
Глава 6. Разработка методики РСФА проб ЖМК на базе кристалл-дифракционного сканирующего спектрометра СПАРК-1М..............................................106
6.1 Устройство и аналитические возможности кристалл-дифракционного спектрометра СПАРК-1М........................................................................106
6.2 Особенности разработанной методики..........................................106
Глава 7. Разработка методики и технических приемов РСФА ЖМК и донных осадков на базе установки с полупроводниковым блоком детектирования с ППД (Бі-Ьі) 111
7.1 Устройство и аналитические возможности установки с полупроводниковым блоком дегектирования с ППД (Бі-Ьі)....................................................111
7.2 Особенности разработанной методики и обоснование аналитического параметра для
реализации способа спектральных отношений.......................................114
Глава 8. Применение РСФА проб ЖМК для условий рудного поля «Мощный» шельфа Балтийского моря.........................................................122
8.1 Гсолого-геохимическая характеристика ЖМК рудного поля «Мощный»..............122
8.2 Методика и результаты применения РСФА проб ЖМК на базе СПАРК-1М 128
Заключение.....................................................................135
Литература.....................................................................138
14
ва Мощный. Максимальная измеренная продуктивность конкреционного слоя на атом профиле составила 24 кг/м2, а средняя концентрация марганца в ЖМК Финского залива в пересчете на сумму окислов - 24.35%, при максимальной - 45.56%.
Таким образом,к концу 70-х годов был накоплен обширный материал по характеристике ЖМК, их распространению и генезису. Однако, практический аспект использования железомарганцевых конкреций появился только в 80-х годах, когда было установлено их широкое площадное распространение, собран обширный материал о геологических и фациальных условиях их формирования, а также изучен их химический и минеральный состав.
Исследования ЖМК были продолжены ВСЕГЕИ, в районе острова Мощный, в рамках программы Морского экологического патруля (МЭП)[88, 89] В 1995 году эти работы проводились при участии сотрудников ГНГШ "Севморгео", в частности диссертанта, обеспечивших аналитическое определение состава конкреций.
Было сделано заключение, что конкреции являются молодыми геологическими образованиями. Их возраст не превышает 2000 лет, а возобновляемость нолей конкреций по мере их отработки требует для полного восстановления 100-150 лет. Эти результаты были изложены в совместном отчете П1ПП "Севморгео" и сотрудников ВСЕГЕИ [70], который явился практически первой работой посвященной использованию шельфовых ЖМК Финского залива.
В дальнейшем, ВСЕГЕИ провело поисково-оценочные работы на участке Мощный (1997 г), по результатам которых была отобрана технологическая проба весом 2 тонны и оценена продуктавность конкреционного покрова, которая в среднем составляет 15-20 кг/м2 (до 40-50 кг/м2). 11а основании результатов морских геологосъемочных работ В.А Жамоида с соавторами оценил прогнозные ресурсы восточной части Финского залива в 5-6 млн.т, что в пересчете на марганец составляет не менее 1 млн. т.
В настоящее время имеется достаточный материал для характеристики шельфовых ЖМК Финского залива как нового вида минерального сырья на марганец. Невыясненными вопросами остаются, пожалуй, лишь детальная морфология рудных зон и корректно подсчитанные прогнозные запасы марганца.
1.2 Г'солого-геохимическаи характеристика железомарганцевых конкреций мирового океана и шельфовых морей.
Океанические железомарганцевые конкреции залегают на поверхности дна, однако весьма часто они могут быть погружены в рыхлые донные осадки и тогда их объем трудно поддается учету. Погребенные ЖМК известны по материалам скважин глубоководного бурения [17]. Они образуются в окислительных условиях на границе
15
донного осадка и морской воды придонного слоя, обогащенной химическими элементами коллоидных частиц гидрооксидов железа и марганца (так называемая гидрогенная составляющая). Наряду с этим придонный слой волы пополняется химическими элементами, освобождающимися в процессе диагенеза осадков (днагенетическая составляющая). Механизмы образования отражаются на форме конкреций и структуре их поверхности [14,15]. Конкреции в основном имеют округлую форму, хотя часто встречаются сфероидальные, дискоидальные, эллипсоидальные конкреции. Эти конкреции образуются на поверхности осадка по ходам червей-шюсдов. На обломках базальта и других твердых пород могут образовываться железомарганцевые корки, близкие по составу к залегающим поблизости конкрециям и представляющие из себя пласты вещества ЖМК Размер отдельных конкреций колеблется в пределах от 0.5 до 20 см и чалю всею сосгавляст 2-8 см, причем, каждый морфотип (здесь - индивидуальная форма, принимаемая внешней поверхностью рудной оболочки, с присущими ей структурой поверхности и внутренним строением) характеризуется наиболее часто встречающимся размером и характерными содержаниями в них полезных компонентов.
Внутреннее строение конкреций определяется ядром и окружающей его рудной оболочкой, соотношение размеров которых хотя и варьирует, но для каждого морфотипа и конкретного региона остается довольно стабильным. Ядром конкреции обычно служит фрагмент любого твердого вещества. Как правило это обломки базальта, уплотненные комочки глины, биогенный материал (зубы акул), обломки более древних конкреций.
Различным морфотипам конкреции присущи различные текстурноструктурные но А Н. Заварицкому особенности строения рудной оболочки [4,14]. Структура рудной части конкреций может быть глобулярной, глобулярно-столбчатой и колломорфной, текстура - массивной, радиально-дендритовой, концентрически-слоистой, параллельно-слоистой. Внутреннее строение обычно нарушено системой концентрических и радиальных трещин, заполненных глинистым материалом вмещающего осадка, что делает конкреции хрупкими и способными распадаться на фрагменты, которые впоследствии служат ядрами для новых конкреций [14,21].
Железомарганцевые конкреции характеризуются неоднородным вещественным составом, что является следствием того, что гидроксиды железа и марганца, являющиеся основой конкреций, сорбируют из окружающей воды все растворенные в ней соединения химических элементов В ЖМК обнаружено более 60 химических
- Київ+380960830922