Новейший вулканизм и полезные ископаемые

С магматизмом и вулканизмом связано образование многих месторождений полезных ископаемых мира, минеральных и термальных вод, пара. Это особенно характерно для областей развития кислого вулканизма, где в мощной земной коре под вулканами располагаются магматические очаги. Магма их после остывания образует тела изверженных глубинных пород, или плутоны. Большинство вулканических поясов являются, таким образом, и плутоническими.

С вулкано-плутоническими поясами связаны металлогенические пояса и провинции (металлогения - раздел учения о месторождениях полезных ископаемых, рассматривающий закономерности размещения их в геологических структурах в течение тех или иных отрезков геологического времени). Выделяют разные металлогенические эпохи, соответствующие тем или иным тектоно-магматическим циклам развития вулкано-плутонических поясов. Обычно металлогенические пояса и провинции формируются в течение нескольких эпох, и молодые рудопроявления накладываются на древние. На новейшем, миоцен-плейстоценовом этапе сформировались крупнейшие вулкано-плутонические и соответствующие им металлогенические пояса и провинции.

Западно-Тихоокеанский металлогенический пояс охватывает островные дуги от Алеутской до Новозеландской, окраинные моря и береговые структуры Азии. Его делят на внешнюю и внутреннюю зоны. Внешняя расположена в западной части, занимает северо-восток СССР, восток Китая, Индокитайский полуостров. Современный вулканизм в ней развит слабо, хотя в меловом и палеогеновом периодах вулканизм обусловил образование здесь многих месторождений полезных ископаемых.

Внутренняя зона охватывает островные дуги Тихого океана и прилегающие к ним структуры. В ней широко развит современный вулканизм. В металлогеническом отношении тихоокеанские дуги подразделяются на океанические и приконтинентальные. Первые бедны полезными ископаемыми (известны лишь месторождения серы и небольшие полиметаллические месторождения). Приконтинентальные дуги с их кислым магматизмом богаты разнообразными месторождениями полезных ископаемых.

Камчатско-Курильская островная дуга претерпела несколько мел-четвертичных циклов развития. В соответствующие им металлогенические эпохи возникли разнообразные месторождения, но запасы руд в них невелики. На Курильской дуге известны небольшие рудопроявления, связанные с вулканическими туфами. Существенное значение имеют вулканогенные месторождения серы.

Японская островная дуга имеет сложную металлогению. Здесь было пять металлогенических эпох. Мощное рудообразование произошло в неогене, когда сформировались золото-серебряные, медные и свинцово-цинковые, оловорудные, вольфрамовые, сурьмяно-ртутные месторождения. Большое экономическое значение имеют неогеновые месторождения руд типа Куроко. Это сульфидные руды свинца, цинка, меди, залегающие в лавах и вулканических туфах, заполняющих прогибы. В четвертичную металлогеническую эпоху в Японии образовались крупные месторождения серы и серного колчедана.

Филиппинская островная дуга развивалась в течение многих тектоно-магматических циклов. Последние из них протекали в среднем плиоцене и в плейстоцене, когда сформировались ныне существующие вулканы. Вдоль главного Филиппинского разлома прослеживаются цепи неогеновых месторождений меднопорфировых руд с содержанием золота и серебра. На Филиппинах, как и в Японии, есть руды типа Куроко, а также крупные месторождения хромита.

Яванская и Суматринская дуги претерпели в мезозое и кайнозое большое количество тектоно-магматических циклов развития. Здесь сформировалась металлогеническая провинция с оловянными и золоторудными месторождениями миоценового и плиоценового возрастов. Таковы на Яве золоторудные месторождения Джасинга и Тжикон-Данг, на Суматре - месторождения Лабонг-Донок, Симсу, Жандай и др.

Австралозийской системе островных дуг присуще большое разнообразие структур. Каждой из них свойственны специфические особенности вулканизма.

В Новогвинейско-Новобританской дуге в неогеновую металлогеническую эпоху сформировались интрузии порфиритов и гранодиоритов. С ними связаны месторождения меди и золота, которые образуют пояс длиной в несколько сотен километров.

Соломонова островная дуга по металлогеническим особенностям сходна с Новогвинейско-Новобританской. На острове Бугенвиль известны месторождения меднопорфировых руд, имеющие возраст от 2 до 6 млн. лет. На Соломоновой дуге есть месторождения марганца и серы, связанные с современной вулканической деятельностью.

Дуга Хантер-Фиджи погружена в воды океана. Ее металлогения изучена слабо. На островах архипелага Фиджи известны свинцово-цинковые и золото-теллуровые месторождения: Маунт Касина на острове Вити-Леву, Короинаско на острове Вануа-Леву.

Тонга-Кермадек-Новозеландская система островных дуг состоит из молодой океанической Тонга-Кермадекской дуги и древней приконтинентальной Новозеландской. В первой развит базальтовый магматизм без существенных рудопроявлений. Новозеландская же дуга претерпела многие тектоно-магматические циклы развития. В соответствующие им металлогенические эпохи формировались месторождения золотых, серебряных, медных и вольфрамовых руд. Таково золото-серебряное месторождение Хауронги и другие на Северном острове Новой Зеландии.

Восточно-Тихоокеанский металлогенический пояс соответствует вулкано-плутоническому поясу, протягивающемуся по западным берегам Южной, Центральной и Северной Америки от Антарктики до Аляски. Многократно повторявшийся вулканизм обусловил мощное рудообразование. По запасам руд этот пояс - богатейший в мире. В него входят крупные горные системы.

Андская горная система - одна из наиболее богатых по запасам руд меди, олова, молибдена, вольфрама, золота, серебра, сурьмы и других полезных ископаемых. Для Анд характерны многие тектоно-магматические циклы развития, которые создали протянувшийся на несколько тысяч километров пояс месторождений перечисленных выше ископаемых. В Патагонских и Чилийско-Аргентинских Андах известны небольшие новейшие месторождения марганцевых и полиметаллических руд. В Центральных Андах имеются чрезвычайно богатые месторождения - здесь протягивается знаменитый "медный пояс" Чили и Южного Перу. Он образован месторождениями меднопорфировых с молибденом руд (месторождения Чукикамата, Потрерильяс и др.), а также золото-серебряных, серебряных и ртутных руд. На территории Боливии вдоль Восточной Кордильеры протягивается пояс шириной до 100-150 км оловянно-серебряных месторождений, связанных с плиоценовым магматизмом и вулканизмом. Здесь известно 197 месторождений олова, вольфрама, свинца, меди, золота, сурьмы. Особенно выделяется богатыми месторождениями район Оруро. Надо отметить на территории Чили и уникальный вулкан Лако. Его магнетитовые лавы-первоклассная железная руда. Запасы ее велики.

Эквадорско-Колумбийско-Венесуэльские Анды также богаты рудными месторождениями. Вокруг риолитовых и андезитовых неогеновых экструзий концентрируются месторождения золота и серебра. Широко известен золоторудный район Антиохия в Колумбии. В этой части Анд имеются многочисленные медные и свинцово-цинковые месторождения.

На территории Центральной Америки есть крупные запасы руд различных металлов. В течение нескольких металлогенических эпох в Центральной Америке сформировались мощные рудные пояса. Таков уникальный "Великий серебряный канал", протянувшийся через Центральную Америку. Состав руд в нем изменяется с серебряных в Никарагуа и Гватемале на золото-серебряные на юге Мексики, медно-полиметаллические в Центральной Мексике, свинцово-цинковые на ее севере. С этим же поясом связаны ртутные, сурьмяные, флюоритовые, полиметаллические, оловянные месторождения.

В западной части Северной Америки, в Кордильерах, с вулканизмом связано разнообразие металлогенических эпох и богатство месторождений полезных ископаемых. Здесь сформировались крупные гранитоидные батолиты и связанные с ними месторождения золота, меди, железа, вольфрама, молибдена. Пояс их протягивается на три тысячи километров от Калифорнии до Аляски. С вулканизмом позднемеловой-палеогеновой эпохи связано формирование медно-порфировых с молибденом руд, руд золота, серебра и ртути. В миоцене и плиоцене на территории штатов Калифорния, Аризона, Колорадо, Нью-Мексико возникли крупные вулканические кальдеры, к которым приурочены богатые месторождения золота, серебра, меди, свинца, цинка (пример-кальдера Сан-Хуан в штате Колорадо). По запасам вулканогенных молодых руд западная часть Северной Америки аналогична Андам.

В Средиземноморском металлогеническом поясе зоны Тетис новейший магматизм проявился в отдельных регионах. В Кавказско-Анатолийской складчатой системе сформировались разнообразные месторождения полезных ископаемых. Новейший магматизм и вулканизм максимально проявились на поперечном поднятии Большого Кавказа, Малого Кавказа, срединных массивов Малой Азии. С ними связано образование различных рудных и нерудных месторождений. Здесь особенно богаты вулканогенные месторождения обсидиана, туфов, перлита, шлаков. Для Карпатской системы складчатых сооружений характерно несколько новейших магматических циклов развития и металлогенических эпох. Вдоль границ с Паннонским срединным массивом сформировался протянувшийся на 1500 км миоцен-плейстоценовый вулкано-плутонический пояс, сформировалась обособленная металлогеническая провинция. В Карпатах известны разнообразные рудные и нерудные месторождения миоцен-плиоценового возраста.

Для Апеннинского полуострова характерны сильные проявления новейшего и современного магматизма и вулканизма. Это обусловило сурьмяно-ртутное оруденение, которое прослеживается на 100 км вдоль Апеннин. Наиболее крупное - третье по величине в Европе - месторождение ртути Монте-Амиата приурочено к одноименному вулкану.

Важное хозяйственное значение имеют горячие вулканогенные воды и пары. Использование их является частью глобальной проблемы освоения подземного тепла Земли. Наиболее продуктивны месторождения вулканогенных геотермальных вод и пара в вулкано-тектонических депрессиях и вулканических кальдерах.

Западно-Тихоокеанский пояс богат геотермальными водами и парами; Камчатка - один из перспективных его регионов. Здесь известно более ста групп горячих источников. На Паужетских и Паратунских гидротермах работают геотермальные электростанции. Воды Паратунских ключей используются для обогрева теплиц в овощеводческом хозяйстве. Курильские острова богаты гидротермами. Наиболее перспективными для использования являются парогидротермы у вулкана Менделеева на острове Кунашир и др.

Японская дуга богата геотермальными ресурсами. Здесь учтено более семнадцати тысяч термальных источников. Используется примерно третья часть их. Кроме того, пробурено большое количество скважин, выводящих термальные воды. Однако для получения геотермальной электроэнергии перспективны только десять районов. В районах Хатимантай, Мацугава, Оникоба (остров Хонсю) и Отаке (остров Кюсю) действуют геотермальные электростанции.

Филиппинская дуга также имеет геотермальные источники. На их базе на острове Лусон работают две геотермальные электростанции.

В Новой Зеландии, на Северном острове, в рифте Таупо-Пленти, известно несколько тысяч горячих источников и сотни струй пара, но для производства геотермальной электроэнергии пригодны лишь единицы. Наиболее освоено месторождение Ваиракеи, где действует крупная геотермальная электростанция.

Восточно-Тихоокеанский пояс также богат геотермальными водами. В западной части Северной Америки вулканогенные горячие воды связаны с вулканами, прекратившими активную деятельность. В горных местностях западных штатов США известно более тысячи двухсот групп горячих источников. Около ста из них имеют кипящие воды. Их зона протягивается через штаты Калифорния, Невада, Орегон, Айдахо, Вайоминг, Монтана. Часть горячих источников используется для обогрева зданий и в хозяйстве. Использование же геотермальных вод и пара для выработки электроэнергии производится в Калифорнии южнее озера Солтон-Си, где имеется крупная электростанция. В этом же районе находятся месторождения пара Брэдис-Хот-Спрингс, Биоуэй, Импириал-Валли.

Территория Мексики богата вулканогенными горячими водами и парами. Они концентрируются в северной части Калифорнийского полуострова и в Поперечной Вулканической Сьерре. В северной части Калифорнийского полуострова около вулкана Серро-Присто на базе геотермальных вод и пара работает мощная электростанция. В Поперечной Вулканической Сьерре много геотермальных источников. Наиболее перспективны: Лос-Негритос, Ла-Примавера, Истлан-де-лос-Эрворес, Лос-Умерос.

Центральная Америка тоже богата вулканогенными термальными водами. Однако они изучены еще слабо. Перспективны геотермальные системы Пакайя в Гватемале, Сан-Висенте в Сальвадоре, Момотомбо в Никарагуа.

Средиземноморский вулканический пояс богат геотермальными водами, но они имеют невулканическое происхождение. Исключение составляет Апеннинский полуостров, где имеются крупные месторождения геотермальных вод и паров в районе вулкана Монте-Амиата и западнее его - в Лардерелло. Здесь над рифтом с погребенными остывающими магматическими очагами в нем расположено большое количество геотермальных систем. На их базе работает более десяти небольших электростанций. Еще несколько станций функционирует в районе вулкана Монте-Амиата. Попутно с производством электроэнергии производится добыча из газов и пара серы и буры.

Юго-восточнее, вдоль цепи крупных вулканических кальдер, располагаются геотермальные районы: Вульсини, Чимино, Альбани, Флегрейские поля и др. На острове Искья близ Неаполя имеется небольшая геотермальная электростанция.

Мощные геотермальные системы приурочены к Атлантическому срединно-океаническому хребту. Так, в Исландии известно более двухсот групп горячих источников. Однако лишь единицы из них пригодны для получения геотермальной энергии. Следует упомянуть районы Рейкьявика, Рейкьянеса, Намафьядля, которые осваиваются. Так, потребности города Рейкьявика, столицы Исландии, целиком обеспечиваются геотермальной тепловой и электрической энергией. Около вулкана Кафла работает геотермальная электростанция.

Практическое значение продуктов новейшего вулканизма не исчерпывается приведенными примерами. Они широко используются в сельском хозяйстве ряда стран. Образующиеся при кислом вулканизме пепел и лапилли являются хорошим удобрением в связи с содержанием в них калийных компонентов. Поэтому в Японии, на Филиппинах, в Индонезии почвы вокруг действующих вулканов отличаются повышенным плодородием.