Гайот Альба аккредитован в мае 2004 г. и назван в честь Франсиско Альба, навигатора и члена экспедиции Магеллана.
Название гайота утверждено в июне 2004 года в Санкт-Петербурге на XVII заседании комиссии JOC-JHO/GEBCO SCUFN-XVII (of UNESCO).
Гайот Ома-Влиндер является сателлитом гайота Альба.
Гайоты Альба (Дальморгео, Vlinder, МА-15) и Ома-Влиндер изучались в 9 рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш» (Железо-марганцевые…, 1990), в ряде рейсов, выполненных на судах Мингео СССР (Брусиловский и др., 1992а, 1992б; Гайоты…, 1995; Невретдинов, Невретдинов, 1999а, 1999б; Осипенко и др., 1992; Osipenko, 1992) и в ряде экспедиций Смитсонианского океанографического института (Koppers, 1998; Koppers et al., 1998, 2000).
В 1991-92 гг. гайоты были детально изучены в экспедициях Мингео СССР на НИС «Морской геолог» и «Профессор Федынский».
Батиметрия
Гайот Альба расположен в центральной части цепи Магеллановых гор и состоит из трех построек - собственно гайота Альба, гайота-сателлита Oмa-Влиндер, который располагается к югу от основной постройки и гайота-сателлита, расположенного к север-северо-востоку от основной постройки (Рашидов и др., 2003).
Гайот Альба – сложное горное сооружение, основной конус которого представляет собой усеченную четырехгранную пирамиду. Размеры основания гайота составляют 126×90 км по изобате 5.1 км (рис. 1).
Вершина гайота, субгоризонтальная абразионно-аккумулятивная поверхность, расположена на глубинах 1250-1500 м и имеет размеры 46×35 км, представляя собой плато с уклоном 0.5-2° от центра к периферии. Сочленение вершинной поверхности со склонами резкое, где углы падения склонов достигают 35-40°, а у подножий склоны гайота выполаживаются до 2-8°. Вдоль бровки вершинной поверхности наблюдаются выходы коренного цоколя, шириной до 4.5 км. В северо-восточной части вершинной поверхности гайота установлена группа молодых вулканических конусов, сформировавшихся в миоцене после абразионного срезания вершины стратовулкана. Относительная высота наиболее крупного конуса – 760 м, диаметр основания – около 5 км, крутизна склонов – 10-25°, батиметрическая отметка вершины – 540 м (Уткин и др., 2006; Мельников и др., 2007).
Рис. 1. Морфология и структурно-динамические условия формирования гайотов Альба и Ома-Влиндер (Уткин и др. 2006а, 2006б):
1 – абиссальное основание гайота; 2 – подножье гайота; 3 – бровка вершинной поверхности; 4 – базальты (K1);
5 – турбидиты (K1 ap-al); 6 – осадочные комплексы вершинного плато гайота (поздний мел–кайнозой);
7 – вулканические конусы, сформированные в миоцене после абразионного срезания вершины стратовулкана
и его погружения (высота наиболее крупного конуса – 760 м, батиметрическая отметка вершины – 540 м); 8 – рудные залежи;
9 – правые (СЗ, ЮВ) и левые (СВ, ЮЗ) магмоконтролирующие сдвиги, перекрытые вулканитами;
10 – границы дуплексов растяжения, определивших условия формирования сателлитов основной постройки;
11 – направление продольного сжатия океанической коры; 12 – изобаты (м).
В левом нижнем углу – геодинамическая схема раскрытия основного магмоподводящего канала
(σ1– направление сжатия, σ3 – направление растяжения, тонкие линии
– направления смещений по сдвигам
Важной морфологической чертой гайота Альба является наличие четырех боковых отрогов, отходящих от основного конуса, что в целом этому вулканическому сооружению придает Х-образную форму.
На оконечности южного отрога расположен гайот-сателлит Oмa-Влиндер, имеющий в контурах изобаты 2.6 км размеры 16×11 км. Бровка сателлита фиксируется в интервале 1635-1700 м, минимальная глубина – 1520 м. На поверхности северо-восточного отрога прослеживается ряд конусообразных осложняющих форм с диаметром основания 1-2.5 км, а в его центральной части – крупная куполообразная постройка-сателлит с размерами основания 17×9 км. Вершина последнего расположена на глубине 1850 м, а крутизна склонов варьирует от 10 до 30°. Юго-западный отрог обладает ступенчатым гребнем с изменением крутизны склонов от 4-7° на ступенях до 20° и более на уступах. Поперечные размеры ступеней изменяются от 1.2×0.8 до 3.5×2.2 км. В формировании северо-восточного сателлита можно выделить не менее трех циклов вулканических извержений, зафиксированных в виде трех привершинных конусов, окруженных субгоризонтальными лавовыми пьедесталами (Мельников и др., 2007).
Наиболее сложно построен северо-западный отрог. У него крутой западный склон и пологий северо-восточный. На поверхности отрога отмечены многочисленные конусовидные холмы с размерами основания от 1 до 9 км и высотой от 100 до 400 м (Мельников и др., 2007).
Вершинные и склоновые поверхности гайота Альба покрыты многочисленными осложняющими мезоформами рельефа – вулканическими конусами и куполами, грядами, террасами, ступенями и уступами. Конусы и купола в плане имеют округлые и овальные очертания. Их наибольшие поперечные размеры изменяются от 1 до 10 км, в единичных случаях достигая 16 км, а высота – от 50 до 500 м, редко – более 700 м (Мельников и др., 2007).
Склоны гайота Альба террасированы и обладают ступенчатым профилем, обусловленным чередованием субгоризонтальных ступеней и крутых уступов. В интервале глубин от 1.5 до 3 км преобладают уклоны более 20°. Глубже они становятся более пологими – 8-15°; и лишь на локальных участках отмечены уклоны до 20-30°. Протяженность выделенных уступов достигает 15 км, а на северных склонах отрогов – 20-24 км. Перепад глубин составляет от 25 до 600 м. Большая часть уступов по высоте не превышает 200 м. Их плотность возрастает на крутых участках склонов, мало меняясь по периметру.
Поверхности склонов в целом можно отнести к денудационным. Однако на гайоте Альба так же отчетливо заметна роль тектонического или неотектонического фактора при их формировании. Это особенно хорошо проявляется на склонах отрогов, где протяженные уступы обязаны своим происхождением тектоническим смещениям (Мельников и др., 2007).
Проведенные геомагнитные исследования показали, что к гайоту Альба приурочена интенсивная отрицательная аномалия, размах которой превышает 1500 нТл. Магнитное поле имеет сложное строение (рис. 2) (Брусиловский и др., 1992а, 1992б; Школьник и др., 2000). В результате проведенного магнитного моделирования установлено, что время образования гайота Альба соответствует интервалу обратной полярности на границе баррем-готтерив (123-127 млн. лет) (Рашидов и др., 2003; Брусиловский и др., 1992а, 1992б).
Рис. 2. Магнитное поле гайотов Альба и Ома-Влиндер
Постройка гайота Альба сложена вулканогенными и осадочными образованиями мезозойского и кайнозойского возраста (рис. 3). Выделено три комплекса вулканогенных пород.
Ранний комплекс представлен пиллоу-лавами толеитов и базанитами, слагающими пьедестал щитового вулкана на глубинах 3-5 км.
Средний комплекс представлен субщелочными и щелочными оливиновыми базальтами, трахибазальтами, трахиандезитами, тефритами, анкарамитами, океанитами (пикритовыми базальтами) и гавайитами. Данные о присутствии среди пород, слагающих этот комплекс, фонолитов (Гайоты…, 1995) по нашим данным являются ошибочными. Этот комплекс слагает верхнюю часть постройки между изобатами 3 км – 1.5 км. Возраст пород среднего комплекса, определенный K-Ar методом, изменяется в диапазоне от 95 до 36 млн. лет (Гайоты…, 1995; Невретдинов, Невретдинов, 1999а). Гайот Ома-Влиндер сложен сеноманскими гавайитами (Koppers et al., 1998, 2003).
Рис. 3. Геологическая карта гайотов Альба и Ома-Влиндер
Поздний комплекс пород, слагающих отдельные изолированные конусы на севере вершинной части собственно гайота Альба, представлен базанитами и вулканокластическими породами с тонкими прослоями кокколито-фораминиферовых известняков, образовавшихся в конце раннего-начале среднего миоцена (Невретдинов, Невретдинов, 1999а; Мельников и др., 2000; Школьник и др., 2000). Породы позднего комплекса слагают конические постройки высотой 300 – 650 м на вершинной поверхности гайота. Абсолютный возраст образца базанита определен в 15 +/- 2 млн. лет, т.е. соответствует границе нижнего и среднего миоцена. Возраст вмещающих пород определен по органическим остаткам как среднемиоценовый (Мельников и др., 2000; Невретдинов, Невретдинов, 1999а; Школьник и др., 2000). Возможно, проявления вулканизма в конце раннего - начале среднего миоцена были и на склонах гайота Альба (Школьник и др., 2000). На гайоте Альба впервые для гайотов Тихого океана были выявлены локальные вулканические тела, образовавшиеся в заключительную стадию вулканизма на границе нижнего и среднего миоцена.
По данным (Koppers, 1998; Koppers et al., 1998, 2000) на гайоте Альба выделяются 2 возрастные группы драгированных пород. Более древняя группа, имеющая абсолютный возраст в диапазоне от 100.6 ± 0.6 до 102.4 ± 0.5 млн. лет, отражает вулканизм на независимом СЗ пьедестале, а более молодая группа со средним возрастом 95.1 ± 0.3 млн. лет отражает одновременную вулканическую деятельность главной вершины и южной постройки Ома-Влиндер. Более древние породы включают образцы, сложенные роговой обманкой и калиевыми полевыми шпатами. Вулканическая история гайота Альба включает как наложение внутриплитового вулканизма на более древний вулканический пьедестал, так и постэрозионный вулканизм. Таким образом, выделяются 3 стадии вулканизма: 1- формирование вулканического пьедестала к СЗ от гайота Альба: 2 – формирование основного щита гайота; 3 – формирование постэрозионного конуса. Вулканический пьедестал гайота был образован на океаническом основании в течение 50-60 млн. лет и не может быть связан с вулканизмом «горячих точек». Основная стадия вулканизма одновременно сформировала постройки Альба и Oмa-Влиндер через 4.7 млн. лет после формирования пьедестала. Постэрозионный вулканический конус на привершинной платформе Альба мог сформироваться через 20-30 млн. лет после опускания и эрозии гайота.
Субширотное пересечение, выполненное в 9 рейсе НИС «Академик Мстислав Келдыш», позволило установить на вершине гайота Альба наличие «шапки» фораминиферовых илов (Железо-марганцевые…, 1990). На предгорных равнинах развиты глинисто-кремнистые осадки неоген-голоценового возраста. Верхи литифицированного осадочного чехла в интервале глубин 1400-2400 м слагают кокколито-фораминиферовые известняки эоцен-раннемиоценового возраста. На глубинах до 2900 м в привершинных частях гайота развиты брекчии; на глубинах 1800-2900 м - кокколито-фораминиферовые известняки, а окаменевшие глины палеоцен-позднемелового возраста – на глубинах 2800-2900 м. На вулканогенном цоколе залегают нижнемеловые (?) известняки. Все осадочные породы в той или иной степени фосфатизированы, а кокколито-фораминиферовые известняки эоцен-раннемиоценового возраста и брекчии палеоцен-позднемелового возраста по существу являются фосфатной рудой (Гайоты…, 1995; Школьник и др., 2000).
Достоверно известные отложения миоцена на гайоте Альба представлены щелочными базальтоидами, туфами, туффитами и пелагическими известняками (Гайоты …, 1995)
По условиям образования и своему строению железомарганцевые образования гайота Альба делятся на три фациальных типа: железомарганцевые конкреции (ЖМК), кобальтомарганцевые корки (КМК) и корково-конкреционные образования (ККО). ЖМК и ККО не образуют крупных залежей. ЖМК драгированы в интервале глубин 1465-3240 м, а ККО – в интервале 1465-3040 м. КМК драгированы в интервале глубин 1615-3200 м на всех морфологических элементах гайота (Рашидов и др., 2003). КМК облекают как собственно гайот Альба, так и его сателлиты.
КМК представляют собой сплошные покровы гидратированного диоксида марганца и гидроксидов железа, развитых на коренных обнажениях гайота. Основными рудными минералами всех корок являются вернадит, Fe-вернадит и Mn-фероксигит. Сплошные покровы корок приурочены главным образом к периферическим участкам вершинной поверхности и верхним частям склонов гайота. Выше по рельефу (в центральной части вершинного плато) они ограничены зонами развития неконсолидированных карбонатных осадков. В средних частях склонов, где происходит выполаживание их крутизны от 15–20° до 10–12°, толщина корок уменьшается, что связано с изменением литодинамического режима. Такая ситуация отмечается на глубинах 3000–3500 м. По указанным причинам пласты рудных залежей имеют форму неправильного кольца с центром на вершинном плато. Однако в результате действия различных факторов – вулканических, тектонических, лито и гидродинамических – такие кольца развиты не сплошь, а с перерывам (Новиков и др., 2013, 2014, а, б).
Толщина корок изменяется в диапазоне от 0.2 до 12 см при среднем значении 4.5 см. Она не зависит от типа субстрата. Корки являются полиминеральными. Они образуют непрерывную залежь в диапазоне глубин 1350-3200 м, формируя рудное поле (Гайоты…, 1995). Верхняя граница залежи совпадает с контуром распространения фораминиферовых песков на вершине гайота, а нижняя – с границей развития глин и алевритов. Mo, Zn, Cu, Co, Ni входят в структуру минералов Mn и Fe, не образуя собственных минеральных фаз. 53.9 % Сo и 74.3 % Ni сосредоточено в марганцевых минералах, а 46 % и 25.2 % , соответственно, – в железистых.
Строение КМК слоистое, число слоев может варьировать от одного до пяти, чаще всего их три (рис. 4).
Рис. 4. Модель потенциального месторождения кобальтомарганцевых корок гайотов Альба и Ома-Влиндер:
1 – пески фораминиферовые (неоген–голоцен); 2 – илы глинистые, кремнисто-глинистые (неоген – голоцен);
3 – известняки (палеоцен–миоцен); 4 – склоновые брекчии, гравелиты, песчаники (верхний мел–палеоген);
5 – субщелочные базальты, трахибазальты (альб–сеноман); 6 – толеиты (апт–альб); 7 – рудные залежи;
8 – рудные тела; 9 – продуктивный батиметрический интервал (Тектоника и геодинамика, 2004)
Среди слоев КМК (снизу-вверх): антрацитовый, наслаивающийся на субстрат; пористый – промежуточный и буроугольный – самый верхний. Этот тип корок образуется на верхних поверхностях скальных пород гайота. На нижней поверхности глыб коренных пород формируется особый тип корок – черный сухаристый, отличающийся наиболее высокой концентрацией Co и Mn. Мощность многослойных корок варьирует от 2 до 12 см, в среднем - 4.0–6.0 см. Сухаристые корки обычно маломощные (0.5 см). Для оценки продуктивности кобальтоносных корок удобно использовать расчетный параметр – весовую плотность залегания корок на 1 м2. Эта величина намного выше, чем у ЖМК, и обычно составляет 60 кг/м2 и более. Исходной таксономической единицей для КМК является рудная залежь, в которую объединяются пространства гайота, покрытые корками с коэффициентом рудоносности 0.7 и выше. Мощность корок в пределах рудных залежей не менее 6 см, весовая плотность залегания 75.5 кг/м2. Размеры рудных залежей составляют по длине несколько километров, по ширине варьируют от сотен метров до 10 км. Продуктивный батиметрический интервал охватывает глубины от бровки гайота – 1350 м, до уровня 3000 м на склонах вблизи подножия. Наиболее благоприятны для образования залежей корок отроги с горами-сателлитами, что хорошо видно на рис. 3. В верхней части склона корковые скопления тяготеют к субгоризонтальным площадкам и представляют собой слаборасчлененные сплошные покрытия (Тектоника и геодинамика, 2004).
Ниже по склону условия залегания корок усложняются многочисленными неровностями рельефа дна. Резко проявляется разрушение сплошных наслоений на отдельные глыбы, появляются «пятна» полного отсутствия корок. Толщина корок в среднем варьирует незначительно – от 5.8 до 6.7 см. Ресурсный потенциал гайота Альба оценивается по данным «Южморгеология» (2004 г.) в 86 млн. т сухой руды. Если в составе руд месторождения ЖМК главным является комплекс металлов Ni, Cu, Co и Mn, то в составе руд месторождения КМК ведущую роль играет Co, затем Mn и Ni (Тектоника и геодинамика, 2004).
Среднее содержание редкоземельных элементов в корках (в основном, Ce и La) достигает 801 г/т, платиноидов – 0.29 г/т, а золота не превышает 0.0016 г/т (Гайоты…, 1995; Школьник и др., 2012)
Прогнозные ресурсы, по данным различных авторов составляют:
Со – 316.8 тыс. т, Ni – 246 тыс. т, Mn – 11696.0 тыс. т. (Гайоты…, 1995);
Со – 218 тыс. т, Ni – 161 тыс. т и Mn – 7860 тыс. т (Задорнов и др., 1988);
Со – 306.1 тыс. т, Ni – 237.4 тыс. т, Mn –11330 тыс. т (Школьник и др., 1996).
На долю вершинной поверхности приходится: Со – 46.93 тыс. т, Ni – 37.04 тыс. т и Mn – 1733.6 тыс. т (Хершберг и др., 2002).
Прогнозные ресурсы Pt составляют 16.2 т, Cu – 70.3 тыс. т, Mo – 22.3 тыс. т, РЗЭ – 44.2 тыс. т (Гайоты…, 1995). По данным (Школьник и др., 1996) прогнозные ресурсы Pt составляют 15.4 т.
Непонятно, почему одни и те же авторы в каждой новой своей публикации (Гайоты…, 1995; Задорнов и др., 1988; Школьник и др., 1996) меняют величины прогнозных ресурсов.
Прогнозные ресурсы кобальтоносных марганцевых корок и основных полезных компонентов гайота Альба по данным (Отчет…, 2004) таковы: рудная площадь составляет 1124.8 км2; средняя мощность корок – 6.6 см; средняя плотность залегания корок сухих – 79.51 кг/м2 и влажных – 121.76 кг/м2; ресурсы корок сухих – 89.43 млн. т и влажных – 136.96 млн. т; среднее содержание металлов: Co – 0.57%; Ni – 0.45%; Mn – 21.35%; ресурсы металлов Co – 513.77 тыс. т; Ni – 400.34 тыс. т; Mn – 19089.68 тыс. т.
По данным (Мельников, Плетнев, 2009) среднее содержание редкоземельных элементов и иттрия, а также основных рудных компонентов в корках гайота Альба составляет: Y – 258 г/т, La – 279 г/т, Ce – 1106 г/т, Pr – 56 г/т, Nd – 226 г/т, Sm – 46 г/т, Eu – 11 г/т, Gd – 60 г/т, Tb – 8 г/т, Du – 50 г/т, Ho – 10 г/т, Er – 30 г/т, Tm – 4 г/т, Yb – 29 г/т, Lu – 5 г/т, Mn – 20.83%, Fe – 16.68%, Co – 0.59%, Ni – 0.43%, Cu – 0.120%
