Keywords
volcanic edifice
hydrothermal manganese crusts
metals
Section
Abstract
The paper gives systematized and generalized information on manganese formations from the northern and southern summits of Belyaevsky Seamount in the Sea of Japan. This information shows that low-temperature hydrothermal fast-growing crusts are spread on the seamount widely. The crusts have bedded structure. Their textures are collomorphic and fibrous. The main ore minerals are birnessite and todorokite while the accessory minerals include vernadite, manganite, and pyrolusite. There are samples where ore minerals form veinlets in basalts and cement aggregates of clay minerals like smectite-hydromica. Silica minerals and barite crystallized at final mineralization stages. Micro-sized mineral phases of Cu, Zn, Sn, Ni, W, Cr, Ag, Ce, La, and Nd containing in the crusts and classifying by chemical composition as native, sulfide, sulfate, oxide, and intermetallic are obviously superimposed and meet high- and medium-temperature conditions of mineral formation. Crusts’ bulk chemical composition demonstrates abundances of Mn, Ba, Sr, and Li, as well as depletion of Fe, Al, Ti, and many trace elements. Positive Ce anomalies are likely to record the layers formed in the crusts due to the hydrogenic substance supply with hydrothermal ore formation processes being under attenuation.
References
Авдонин В.В., Кругляков В.В., Пономарева И.Н., Титов Е.В. Полезные ископаемые Мирового океана (основные типы твердых полезных ископаемых): Учебник. М.: Изд-во МГУ, 2000. 160 с. [Avdonin V.V., Kruglyakov V.V., Ponomareva I.N., Titov E.V. Minerals of the World Ocean (main types of solid minerals): Textbook. Moscow: Publishing House of Moscow State University, 2000. 160 p. (in Russian)].
Астахова Н.В. Благородные, редкоземельные и цветные металлы в железо-марганцевых корках Японского моря // ДАН. 2008. Т. 422. № 4. С. 522–527 [Astakhova N.V. Noble, Rare-Earth, and Nonferrous Metals in Ferromanganese Crusts from Submarine Volcanoes of the Sea of Japan // Doklady Earth Sciences. 2008. V. 422. Iss. 7. P. 1161–1166. https://doi.org/10.1134/S1028334X08070374].
Астахова Н.В. Железомарганцевые корки Центральной котловины Японского моря // Литология и полезные ископаемые. 2018. № 5. С. 384−396. https://doi.org/10.1134/S0024497X18050026 [Astakhova N.V. Ferromanganese Crusts in the Central Basin, Sea of Japan // Lithology and Mineral Resources. 2018. V. 53. Iss. 5. P. 349–360. https://doi.org/10.1134/S0024490218050024].
Астахова Н.В. Формы нахождения и особенности распределения благородных и цветных металлов в железомарганцевых корках Японского моря // Океанология. 2013. Т. 53. № 6. С. 769–785. https://doi.org/10.7868/S0030157413050018 [Astakhova N.V. Occurrence Forms and Distribution of Precious and Base Metals in Ferromanganese Crusts from the Sea of Japan // Oceanology. 2013. V. 53. Iss. 6. P. 686–701. https://doi.org/10.1134/S0001437013050019].
Астахова Н.В., Введенская И.А. Химический состав и генезис железомарганцевых образований подводных вулканов и возвышенностей Японского моря // Вулканология и сейсмология. 2003. № 6. С. 36–43 [Astakhova N.V., Vvedenskaya I.A. Chemical Composition and Origin of Ferromanganese Formations on Submarine Volcanoes and Rises in the Sea of Japan // Volcanology and Seismology. 2003. Iss. 6. P. 1–8].
Астахова Н.В., Колесник О.Н., Съедин В.Т. Рудная минерализация в вулканических породах подводных возвышенностей Японского моря // Геохимия. 2014. № 2. С. 158–177. https://doi.org/10.7868/S0016752514020034 [Astakhova N.V., Kolesnik O.N., S’edin V.T. Ore Mineralization in Volcanic Rocks from the Submarine Rises of the Sea of Japan // Geochemistry International. 2014. V. 52. Iss. 2. P. 144−161. https://doi.org/10.7868/S0016752514020034].
Астахова Н.В., Колесник О.Н., Съедин В.Т. Цветные, благородные и редкоземельные металлы в железо-марганцевых корках и базальтах возвышенности Беляевского (Японское море) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2010. № 2. Вып. № 16. С. 231–245 [Astakhova N.V., Kolesnik O.N., S’edin V.T. Nonferrous, Noble and Rare-Earth Metals in Ferromanganese Crusts and Basalts from the Belyaevsky Seamount (Sea of Japan) // Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle. 2010. № 2 (16). P. 231–245 (in Russian)].
Астахова Н.В., Лопатников Е.А. Марганцевые руды Японского моря (экономическая зона России) // Природа. 2017. № 12. С. 45–51 [Astakhova N.V., Lopatnikov E.A. Manganese Ores of the Sea of Japan (the Russian Economic Zone) // Priroda. 2017. № 12. P. 45–51 (in Russian)].
Астахова Н.В., Саттарова В.В. Формы выделения и особенности распространения редкоземельных элементов в железомарганцевых корках Японского моря // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 7. С. 851–860 [Astakhova N.V., Sattarova V.V. The REE Species and Their Distribution in Ferromanganese Crusts in the Sea of Japan // Russian Geology and Geophysics. 2012. V. 53. Iss. 7. P. 649–656. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2012.05.003].
Астахова Н.В., Съедин В.Т., Можеровский А.В., Лопатников Е.А. Первая находка массивного пиролюзита в глубоководной котловине Японского моря // ДАН. 2015. Т. 462. № 1. С. 68–72. https://doi.org/10.7868/S0869565215130150 [Astakhova N.V., S’edin V.T., Mozherovsky A.V., Lopatnikov E.A. The First Find of Massive Pyrolusite in a Deep-Water Basin of the Sea of Japan // Doklady Earth Sciences. 2015. V. 462. Iss. 1. P. 453–457. https://doi.org/10.1134/S1028334X15050013].
Батурин Г.Н. Геохимия гидротермальных железомарганцевых корок Японского моря // ДАН. 2012. Т. 445. № 2. С. 179–184 [Baturin G.N. Geochemistry of Hydrothermal Ferromanganese Crusts of the Sea of Japan // Doklady Earth Sciences. 2012. V. 445. Iss. 1. P. 862–867. https://doi.org/10.1134/S1028334X12070112].
Бетехтин А.Г. Курс минералогии: Учебное пособие. М.: Изд-во КДУ, 2007. 721 с. [Betekhtin A.G. Course of Mineralogy: a Training Manual. Moscow: Izdatel’stvo KDU, 721 p. (in Russian)].
Блохин М.Г., Зарубина Н.В., Михайлик П.Е. Определение галлия методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на примере анализа железомарганцевых корок Японского моря // Масс-спектрометрия. 2013. Т. 10. № 3. С. 191–198 [Blokhin M.G., Zarubina N.V., Mikhailyk P.E. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometric Measurement of Gallium in Ferromanganese Crusts from the Sea of Japan // Journal of Analytical Chemistry. 2014. V. 69. Iss. 13. P. 1237–1244. https://doi.org/10.1134/S1061934814130036].
Горшков А.И., Березовская В.В., Батурин Г.Н., Сивцов А.В. Природа железомарганцевых корок с подводных гор Японского моря // Океанология. 1992. Т. 32. № 3. С. 542–549 [Gorshkov A.I., Berezovskaya V.V., Baturin G.N., Sivtsov A.V. The Nature of Manganese Crusts from Subsea Mountains of the Sea of Japan // Okeanologiya. 1992. V. 32. № 3. P. 542–549 (in Russian)].
Григорьев Н.А. Распределение химических элементов в верхней части континентальной коры. Екатеринбург: УрО РАН, 2009. 383 с. [Grigoriev N.A. Chemical Element Distribution in the Upper Continental Crust. Ekaterinburg: UB RAS, 2009. 383 p. (in Russian)].
Дальневосточные моря России: в 4 кн. Кн. 3: Геологические и геофизические исследования / Гл. ред. В.А. Акуличев; отв. ред. Р.Г. Кулинич; Тихоокеан. океанол. ин-т им. В.И. Ильичева ДВО РАН. М.: Наука, 2007. 503 с. [Far Eastern Seas of Russia; In four books. Book 3. Geological and Geophysical Research (Alulichev V.A., Principal Editor; Kulinich R.G., Responsible Editor; V.I. Il’ichev Pacific Oceanological Institute FEB RAS). Moscow: Nauka, 2007. 503 p. (in Russian)].
Дубинин А.В. Геохимия редкоземельных элементов в океане / Отв. ред. И.И. Волков; Ин-т океанологии им. П.П. Ширшова РАН. М.: Наука, 2006. 360 с. [Dubinin A.V. Rare Earth Element Geochemistry in the Ocean / Ed. by I.I. Volkov; Shirshov Institute of Oceanology RAS. Moscow: Nauka, 2006. 360 p. (in Russian)].
Кобальтбогатые руды Мирового океана / Отв. ред. С.И. Андреев; науч. рук-ль И.С. Грамберг; Министерство природных ресурсов Российской Федерации, Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2002. 167 с. [Cobalt-Rich Ores of the World Ocean / S.I. Andreev, Editor in Charge; I.S. Gramberg, Scientific Leader; Ministry of National Resources of the Russian Federation, All-Russian Research Institute of Geology and Mineral Resources of the Ocean. St. Petersburg: VNIIOkeangeologia, 2002. 167 p.].
Колесник О.Н., Астахова Н.В. Зерна цветных и благородных металлов в железомарганцевых образованиях и магматических породах подводных возвышенностей Японского моря // Океанология. 2018. Т. 58. № 1. С. 80–88. https://doi.org/10.7868/S0030157418010082 [Kolesnik O.N., Astakhova N.V. Grains of Nonferrous and Noble Metals in Iron-Manganese Formations and Igneous Rocks from Submarine Elevations of the Sea of Japan // Oceanology. 2018. V. 58. № 1. P. 71–78. https://doi.org/10.1134/S0001437018010071].
Леликов Е.П., Емельянова Т.А., Пугачев А.А. Вулканизм и тектоника Центральной глубоководной котловины Японского моря // Океанология. 2018. Т. 58. № 1. С. 129–144. https://doi.org/10.7868/S0030157418010124 [Lelikov E.P., Emelyanova T.A., Pugachev A.A. Volcanism and Tectonics of the Central Deep Basin, Sea of Japan // Oceanology. 2018. V. 58. Iss. 1. P. 116–132. https://doi.org/10.1134/S000143701706008X].
Михайлик П.Е. Состав, строение и условия формирования железомарганцевых корок Японского и Охотского морей: Дисс. канд. геол.-мин. наук. Владивосток: ДВГИ ДВО РАН, 2009. 114 с. [Mikhailik P.E. Composition, Structure, and Formation Conditions of Ferromanganese Crusts of the Sea of Japan and the Sea of Okhotsk: PhD Thesis. Vladivostok: DVGI DVO RAN, 2009. 114 p. (in Russian)].
Михайлик П.Е., Михайлик Е.В., Блохин М.Г., Зарубина Н.В. Источники галлия в железомарганцевых корках Японского моря // Геология и геофизика. 2015. Т. 56. № 8. С. 1465–1472. https://doi.org/10.15372/GiG20150805 [Mikhailik P.E., Mikhailik E.V., Blokhin M.G., Zarubina N.V. Sources of Gallium in Ferromanganese Crusts from the Sea of Japan // Russian Geology and Geophysics. 2015. V. 56. Iss. 8. P. 1148–1153. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2015.07.005].
Михайлик П.Е., Михайлик Е.В., Зарубина Н.В. и др. Вещественный состав и распределение РЗЭ в железомарганцевых корках подводных возвышенностей Беляевского и Медведева (Японское море) // Тихоокеанская геология. 2014а. Т. 33. № 5. С. 3–16 [Mikhailik P.E., Mikhailik E.V., Zarubina N.V. et al. Composition and Distribution of REE in Ferromanganese Crusts of the Belyaevsky and Medvedev Seamounts in the Sea of Japan // Russian Journal of Pacific Geology. 2014. V. 8. Iss. 5. P. 315–329. https://doi.org/10.1134/S1819714014050029].
Михайлик П.Е., Ханчук А.И. Железомарганцевые корки с подводных вулканов задуговых бассейнов – новый генетический тип месторождений галлия // ДАН. 2011. Т. 439. № 4. С. 520–522 [Mikhailik P.E., Khanchuk A.I. Ferromanganese Crusts from Submarine Volcanoes of Backarc Basins as a New Genetic Type of Gallium Deposits // Doklady Earth Sciences. 2011. V. 439. Iss. 2. P. 1060–1062. https://doi.org/10.1134/S1028334X11080058].
Михайлик П.Е., Ханчук А.И., Михайлик Е.В. и др. Новые данные о распределении редкоземельных элементов и иттрия в гидротермально-осадочных Fe–Mn-корках Японского моря по результатам фазового анализа // ДАН. 2014б. Т. 454. № 3. С. 322–327. https://doi.org/10.7868/S0869565214030219 [Mikhailik P.E., Khanchuk A.I., Mikhailik E.V. et al. New Data on Rare Earth Elements and Yttrium Distribution in Hydrothermal Fe–Mn Crusts from the Sea of Japan: Evidence from Phase Analysis // Doklady Earth Sciences. 2014. V. 454. Iss. 1. P. 79–83. https://doi.org/10.1134/S1028334X14010218].
Саттарова В.В., Волохин Ю.Г. Геохимия редкоземельных элементов железомарганцевых корок подводного плато Огасавара (северо-запад Тихого океана) // Вестник ДВО РАН. 2018. № 4. С. 154–162 [Sattarova V.V., Volokhin Yu.G. REEs Geochemistry of the Ferromanganese Crusts of the Ogasawara Submarine Plateau (Northwestern Pacific) // Vestnik FEB RAS. 2018. № 4. P. 154–162 (in Russian)].
Скорнякова Н.С., Батурин Г.Н., Гурвич Е.Г. и др. Железо-марганцевые корки и конкреции Японского моря // Доклады АН СССР. 1987. Т. 293. № 2. С. 430–434 [Skornyakova N.S., Baturin G.N., Gurvich E.G. et al. Ferromanganese Crusts and Concretions in the Sea of Japan // Doklady Akademii Nauk SSSR. 1987. V. 293. № 2. P. 430–434 (in Russian)].
Штеренберг Л.Е., Александрова В.А., Габлина И.Ф. и др. Состав и строение марганцевых корок Японского моря // Тихоокеанская геология. 1986. № 1. С. 125−128 [Shterenberg L.E., Aleksandrova V.A., Gablina I.F. et al. Composition and Structure of Manganese Crusts in the Sea of Japan // Tikhookeanskaya Geologiya. 1986. № 1. P. 125–128 (in Russian)].
Bau M., Koschinsky A. Oxidative Scavenging of Cerium on Hydrous Fe Oxide: Evidence from the Distribution of Rare Earth Elements and Yttrium between Fe Oxides and Mn Oxides in Hydrogenetic Ferromanganese Crusts // Geochemical Journal. 2009. V. 43. Iss. 1. P. 37–47. https://doi.org/10.2343/geochemj.1.0005.
Bau M., Schmidt K., Koschinsky A. et al. Discriminating between Different Genetic Types of Marine Ferro-Manganese Crusts and Nodules Based on Rare Earth Elements and Yttrium // Chemical Geology. 2014. V. 381. P. 1–9. http://dx.doi.org/10.1016/j.chemgeo.2014.05.004.
Bonatti E., Kraemer T., Rydell H. Classification and Genesis of Submarine Iron-Manganese Deposits // Ferromanganese Deposits on the Ocean Floor (Horn D., Ed.). Washington, D.C.: National Science Foundation, 1972. P. 149–165.
Gromet L.P., Haskin L.A., Korotev R.L., Dymek R.F. The «North American Shale Composite»: Its Compilation, Major and Trace Element Characteristics // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1984. V. 48. Iss. 12. P. 2469−2482. https://doi.org/10.1016/0016-7037(84)90298-9.
Josso P., Pelleter E., Pourret O. et al. A New Discrimination Scheme for Oceanic Ferromanganese Deposits Using High Field Strength and Rare Earth Elements // Ore Geology Reviews. 2017. V. 87. P. 3–15. http://dx.doi.org/10.1016/j.oregeorev.2016.09.003.
McLennan S.M. Rare Earth Elements in Sedimentary Rocks: Influence of Provenance and Sedimentary Processes. Geochemistry and Mineralogy of Rare Earth Elements // Reviews in Mineralogy. 1989. V. 21. Iss. 1. P. 169–200.
Usui A., Bau M., Yamazaki T. Manganese Microchimneys Buried in the Central Pacific Pelagic Sediments: Evidence of Intraplate Water Circulation? // Marine Geology. 1997. V. 141. Iss. 1–4. P. 269–285.
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.