Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геохимия литогидросферы внутренних морей

ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Геохимия литогидросферы внутренних морей"

. РОСС'ИЙСКАЯ академия наук

Институт океанологии им. ПЖШкршдва

Гурский Юрий Николаевич

ГЕОХИМИЯ ЛИТОГИДРОСФЕРЫ ВНУТРЕННИХ МОРЕЙ

Специальноегь 25.00.28 - океанология

Автореферат .диссертации в виде опубликованной монографии на соискание ученой степени доктора геоло! о-чннералогических наук

Москва 2004

Работа выполнена на кафедре геохимии Геологического факультета Московского государственного университета им. М В.Ломоносова

Официальные оппоненты:

Доктор географических наук,

члсн-корреспондеш РАН Н.Ф.Гла^овский (ИГ РАН)

Доктор химических наук,

профессор И.И.Волков (ИО РАН)

Доктор геолого-минералогических наук.

главный научный сотрудник А.Е.Рыбалко (СЕВМОРГЕО)

Вед\щая организация: Геологический институт РАН (ГИН, I. Москва)

Зашита состоится 29 сентября 2004 i. и 14 часов на шседании специализированно!о совета Д 002.239.02 по присуждению ученой степени доктора наук в Институте океанологии им. П.П.Ширшова Российской Академии 11а>к по ддрес\ 117851, Москва. Нахимовский проспект, д. >6

С диссертацией (монографией) можно ознакомиться в библиотеке Института океано югии им. П.11 Ширгаова РАН

Автореферат разослан «28» июня 2004 i

Ученый секре1арь

диссертационно!о coeeia ✓

кандидат географических на> к ^ • С.Г.Панфилова

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. В 30-х гг. минувшего столетия возникло новое направление в морской геологии и геохимии: геохимия иловых вод, главным образом под влиянием В.И.Вернадского, который раньше других показал его значение для решения теоретических проблем литологии и геохимии, отметил «огромную роль иловых вод в создании биогенных руд и минералов и их огромное практическое значение». Именно благодаря фундаментальным трудам В.И.Вернадского "История природных вод", "Проблемы биогеохимии" и его «настойчивому обращению внимания геохимиков и океанографов на необходимость количественного изучения химического состава морской и океанической иловой воды», удалось создать и укрепить это новое направление.

Значительный материал, накопленный к настоящему времени, подтвердил предвидение В.И.Вернадского. Были получены многочисленные доказательства высокой информативности данных по химическому составу иловых вод, который является чувствительным индикатором самых разнообразных процессов, развивающихся в донных отложениях, как на стадии эволюции бассейна седиментации, так и при последующих преобразованиях диагенетического и эпигенетического характера. Состав иловых, или поровых вод служит основным источником объективной информации о палеосолености и палеохимии водоемов. Не случайно при реализации проектов глубоководного бурения в океане большое внимание было уделено исследованию химического состава поровых вод.

Актуальность изучения морей отмечал Н.М.Страхов: "Чтобы глубоко нознать океанское осадкообразование и его специфику, нужно не игнорировать морские водоемы, а включать их в работу как необходимые звенья. Ибо только таким путем могут быть познаны особенности океанского осадкообразования, сравнительно с седиментацией других, меньших по размеру, водоемов." [Сграхов, 1976, С. 5].

Многие проблемы биогеохимии, геохимии диагенеза, нефтегазообразования, аутигенного минералообразования и рудогенеза. наконец, проблемы антропогенных загрязнений не могут быть решены без изучения жидкой фазы морских отложений. Данные по химическому составу иловых и придонных вод необходимы при выполнении самых разнообразных работ прикладного характера: поисках нефтегазовых проявлений на морском дне, изучении подводного грязевого вулканизма и углеводородных потоков, выявлении тектонических нарушений и мест субмаринпой разгрузки подземных пресных или соленых вод. исследовании вулканогенных и гидротермальных рудопроявлений, а также при решении рыбопромысловых задач, при мониторинге состояния придонного слоя в местах прокладки грубопроводов, районах сброса отходов производства и других потенциальных загрязнителей. Следует считаться с гем, что во внутренних морях, особенно в приустьевых и шельфовых зонах концентрации биогенных компонентов и тяжелых металлов даже в верхних горизонтах иловой воды зачастую на 1-3 порядка превышают их содержание в наддонной воде. Это вызывает появление восходящих потоков химических элементов и приводит к вероятности вторичного загрязнения водоемов. Необходим постоянный контроль над этими процессами.

Несмотря на важность информации по химическому составу иловых вод внутренних морей, до сих пор не удавалось провести общее исследование всей их совокупности на основе единой методологии и представить соответствующее обобщение.

РОС. Н . >,'ЬмАЯ

Б 1.

С.: • е^ург

гообрк

Цель исследования - изучение шкономерностей формирования химическою состава иловых вод в донных отложениях внутренних морей, исследование геохимических процессов на границе вода-осадок, или в более широком понимании. -процессов в системе гидросфера-литосфера.

Основные задачи сводились к следующему:

- объективный анализ информации о результатах отечественных и зарубежных исследований по геохимии иловых и поровых вод;

- усовершенствование аппаратуры и методов изучения иловых вод и осадков:

- разработка методологии комплексного исследования морской литогидросферы:

- изучение региональных и фациальных закономерностей формирования химического состава иловых вод;

- выявление генетических отличий иловых вод на стадиях седиментации, диагенеза и эпигенеза донных отложений:

- изучение иловых вод и процессов химического обмена в приустьевых зонах:

- анализ процессов метаморфизации поровых вод по материалам бурения:

- разработка и обоснование представления о литогидросфере. её классификация.

Научная новизна. Выполнено первое крупное обобщение материалов по химическому составу иловых и поровых вод главных внутриконтинетальных морских водоемов. Работа на 90% основана на новых данных, полученных в экспедициях и лабораториях при непосредственном участии автора.

Результаты исследований содержат также следующие элементы новизны:

- разработано представление о литогидросфере (ЛГС), дана сё классификация:

- автором впервые были получены сведения о химическом составе иловых вод ряда внутренних и окраинных морей, например, данные о составе иловых вод Белого и Азовского морей, о химическом составе иловой воды и формах бора в жидкой и твердой фазах донных отложений Баренцева моря и другие данные:

- впервые изучены закономерное 1 и формирования химического состава иловых вод в приустьевых зонах внуфенних морей: проведены мнотлетние наблюдения в эстуариях Дуная, Днепра. Ю.Бу! а. Риони. Кубани. Вол1 и. Урала. Куры. Даугавы, и в других приустьевых зонах. Исследованы процессы химического обмена в системе придонная вола - иловая вода осадок в этих зонах:

- предложена и внедрена в практику научных работ новая методология изучения ЛГС. основанная на системном подходе к исследованию: от начальных стадий отбора проб и комплексного анализа материалов ни фациальных профилях и полигонах до стадий и\ обработки и обобщения с использованием совокупности ионных отношений в качестве геохимических индикаторов процессов, физико-химической диаграммы природных вод и различных методов матсмажческой статистики, включая факторный анализ данных;

- усовершенствованы аппаратура и методы получения и исследования иловой воды и осадков. Разработаны вместе с конструкторами ВНИИГАЗа герметизированная грунтовая грубка и другие приборы для комплексного изучения иловой воды, газов и осадков, разработаны и внедрены в практику исследований новые устойчивые от коррозии титановые прессформы с двусторонним отводом иловой воды и газов, модернизированные прессы и другое оборудование. Некоторые приборы защищены авторским свидетельством. Унифицирован и расширен комплекс методов химического анализа иловой воды. Гак. в частности, на основе внедрения методов ИСП в практику геохимических исследований существенно расширен спектр микроэлементов, исследуемых в иловой воде и осадках.

4

Защищаемые положения

1. Выполнено крупное научное обобщение по геохимии иловых вод внутренних морей, основанное на оригинальных материалах, собранных автором. Изучены региональные, фациапьные и генетические закономерности формирования химического сосшва иловых вод.

2. Проведено геохимическое исследование процессов формирования иловых вол на стадиях седиментации, диагенеза и эпигенеза донных отложений. Установлено, что генеральным направлением преобразования состава вод морской литогидросферы является процесс прямой метаморфизации в сторону вод хлоридно-кальциевого типа. Проявления обратной метаморфизации с формированием иловых вод карбонатного типа имеют локальный характер и связаны с грязевым вулканизмом, разгрузкой пресных вод, или активизацией биогенного процесса при антропогенных загрязнениях. Выявлена ведущая роль процессов сульфатредукции, катионного обмена, аути-генного минералообразования и смешения вод разной солености в формировании химического состава иловых вод.

3. Показано, что данные по составу иловых вод могут свидетельствовать о палеосолености и папеохимии водоемов лишь при сохранении седименто-генной обстановки в определенных фациальных условиях. Нарушение относительной замкнутости системы донных отложений вызывает развитие в них эпигенетических процессов, обусловленных геолого-тектоническими причинами, или антропогенным загрязнением.

4. Предложен, усовершенствован и внедрен в практику научных работ метод комплексного исследования всех фаз донных отложений (иловая вола, осадок, газ, органическое вещество) на фациальных профилях и полигонах. При обобщении аналитических данных геохимические процессы выявляются на основе ряда генетических критериев, диаграммы природных вол, факторного анализа и других методов.

5. В развитие идей В.И.Вернадского о парагенетических геосферах, о единстве всех земных вод и едином водном равновесии Земли разработано представление о литогидросфсрс - водной фазе, генетически связанной с океаном и заключенной преимущественно в осадочных отложениях литосферы. Литогидросфера является чувствительным индикатором разнообразных геохимических процессов, происходящих в бассейнах седиментации и в донных отложениях. Предложена и обоснована ее классификация.

Теоретическое и практическое значение

Использование совокупности генетических критериев и диаграммы природных вод позволяют диагностировав счемснь сохранности, или изменения первоначального состава иловой воды, оценить направление и характер ее метаморфизации. На этой основе возможно решение задач, связанных с реконструкцией палеосолености и палеохимии морских водоемов.

Разработан, практически реализован и испытан в многочисленных научных жепедициях на полигонах во внуфенних морях рациональный комплекс мегодов изучения химического состава вод современной морской ЛГС. Эти методы мо!лт

послужить основой ,1ля дальнейшего развития морских геологических исследований. связанных с изучением (еохимии иловых и норовых вод.

Показана возможность применения данных по составу иловых вод для решения задач прикладною характера при комплексном изучении донных отложений. Благодаря этому на Мангышлакском полшоне Каспия над глубинным разломом установлены признаки нефтегазовых проявлений. Выявлены кршерии отличия глубинных миграционных аномалий от седимептогенных аномалий биохимического характера. Найдены признаки, позволяющие диагностировать тектонические нарушения на морском дне, субмаринную разгрузку вод. как пресных, так и соленых, проявления грязевого вулканизма, регрессивные и трансгрессивные фазы развишя бассейнов, антропогенные загрязнения, склоновые явления.

Проведенные исследования создают методическую основу для разработки поисковой гидрогеохимической съемки аномальных проявлений на морском дне

Предложенная и обоснованная автором концепция литогидросферы вносит определенный вклад в разработку теории литогенеза, чго создает благоприятные перспективы для развития исследований по проблемам океанологии, экологической геохимии и для решения различных задач прикладног о характера.

Фактический материал и личный вклад соискателя

Основной фактический материал собран в научных экспедициях и исследовался автором вмссге с сотрудниками Морской геохимической партии i еологическо-го факультета МГУ, которую автор возглавлял более 20 лет. начиная с 1971 г. Большое учас[ис в работе принимали аспиранты и студенты кафедры геохимии, выполнявшие исследования под рукоподс i ном автора по предложенным им темам. При изучении закономерностей мегаморфизации поровых вод Черного. Каспийскою и других морей были использованы материалы глубокого бурения, опубликованные в отечественной и зарубежной литературе, но обобщение их проводилось на основе методов, разработанных на кафедре геохимии.

С начала 70-х гг. успешному проведению комплексных исследований в океане и внутренних морях способствовала pa6oia "Комиссии по изучению процессов преобразования органического вещества в современных и ископаемых осадках", выполнявшая исследования по линии ГКНТ и АН СССР. В се работе, помимо МГУ. участвовали сотрудники инстигутов ИГиРГИ. ВПИИГАЗ. ИОАН. ГГ.ОХИ. ГИН. ВНИГПИ. ВНИИЯГГ и ряда региональных органимций Возглавлял "Комиссию" проф. Б.11. Жижченко (ВПИИГАЗ).

Для практической реалигации работ "Комиссии" была opiанизована на \о¡договорных началах Морская iеохимическая партия (МГП) при кафедре геохимии геологического факультета МГУ. на которую возложили обязанности по сбор) и обработке ма1ериалов в экспедициях, методическому обеспечению работ, координации исследований, изучению химического состава иловой воды. Автор руководил экспедиционными работами на НИС' "Московский университет", распределял материал на различные виды исследований, проводил его систематизацию и первичную обработку.

При решении методических задач были усовершенствованы методы отбора донных огложений и получения иловой воды. По эскизам автора в КБ и на Опытном заводе ВНИИГАЗа были разработаны и изготовлены новые пробоотборники, фунтовые трубки, прессформы и прессы для отжатая иловой воды. Серия новых приборов на Всесоюзной выставке была отмечена медалью ВДНХ. С этой же

целью на кафедре геохимии геологического факллыаа МГУ был модифицирован ряд химико-аналитических методов изучения иловой воды и осадков.

Результаты работ МГГ1 отражены в 7 отчетах монографического характера, i де автор был ответственным исполнителем, в ряде других отчетов и многих публикациях. Первый из отчетов: "Закономерное! и изменения химического состава иловых и поровых вод морских осадков на различных стадиях диагенеза и катагенеза" (в 3-х томах, 439 е.), был отмечен премией МИНВУЗа в 1974 г.

Экспедиции во внутренних морях проводились па научно-исследова1ельских судах МГУ: "Московский университет" (было три судна с таким названием). "Академик Петровский", "Эксперимент". На них проведены многочисленные рейсы в Черном. Средиземном, Красном, Азовском. Каспийском морях. Отдельные экспедиции проводили на других судах: "Поиск", "Н.И.Кожин". "Алма-Ата". "Бакуви", ТС-58", "Киргиз" - в Каспийском море. "Валериан Апьбанов" в Белом море. "Шельф" в Балтийском. "Академик Вавилов", "Створ" в Черном море и др.

За три десятилетия исследований во внутренних морях было изучено примерно на 600 станциях в 2700 пробах содержание главных ионов иловой воды. Большой материал по составу иловых и наддонных вод был исследован в эстуариях, особенно в Днепро-Бугском лимане Черного моря, а также в мелководных заливах и бухтах,- более 800 проб на 200 станциях за период с 1971 по 1990 гг. Таким образом, за минувшие годы было получено более 3.5 тысяч полных анализов иловой и наддонной воды. Материалы, вошедшие в 1-й том моно)рафии, охватывают часть этих результатов, соответствующую примерно 2-2,5 тыс. проб.

Кроме того, в нескольких тысячах проб изучены биогенные компоненты и микроэлементы, выполнены измерения рН и F.h. При проведении комплексных работ исследовали также состав растворенною и коллоидного органического вещеова (ОВ). состав нот лощенного комплекса осадков, состав растворенных и сорбированных газов, изотопный состав кислорода иловой воды Исследования твердой фазы включали гранулометрический, минералогический, химический анализы осадков. Помимо обычных определений С(1рг, исследовался групповой и компонентный состав ОВ. особенно детально в отложениях Черного моря. Большое внимание было уделено вопросам расчленения отложений на основе методов биостратиграфии и абсолкнною да гирования. Таким образом, помимо летального и ¡учения иловой воды, был проведен широкий комплекс разносторонних и углубленных исследований всей системы донных отложений. При факторном анализе данных и обобщении материалов на о ¡дельных гориюнтах колонок исследовалось до 30 - 40 различных параметров

Публикации и апробация результатов исследования

Общий список научных трудов автора по проблеме изучения геохимии лито-гидросферы содержи! 168 наименований: 4 монофафии (2 из них- коллективные, где автором написаны отдельные главы и разделы). 70 статей, 73 тезисов докла-к>в. 21 отчет и другие рукописные работы Основные результаты исследований представлены в монографии: Ю.Н.Гурский. «Геохимия литогидросферы внутренних морей». Т 1 (50 п л), опубликованной в издательстве ГЕОС в 2003 г. Второй том этой монографии объемом 52 п.л. получил поддержку на конкурсе научных изданий РФФИ 2004 г, и находится в печати в издательстве ГЬ'ОС. Кроме того, материалы как первого, так и второ! о тома в значительной степени отражены в различных публикациях, включая реферируемые и зарубежные издания.

Результаты научных исследований автора были представлены на 15-и Всесоюзных (Международных) школах по морской геологии в Геленджике и Москве (1974-2003 гг.). Отдельные итоги своей работы автор докладывал на III-VII конференциях по химии моря (1965-75 гг.), на Рабочих Совещаниях по изучению строения черноморской впадины (Батуми, 1968 г. и др.), на конференциях по проблеме норовых растворов в геологии (Минск, Киев, 1966-74 гг.), на I Международном геохимическом конгрессе (Москва, 1971 г.). Результаты были представлены также на XVI Генеральной ассамблее МГТС в Гренобле (1975 г.), на Всесоюзной конференции по исследованию и освоению ресурсов Мирового океана (Владивосток, 1976 i.), на Всесоюзном совещании "Формирование химического состава подземных вод" (МГУ, 1976 г.), на VIH Международном кожрессе по органической геохимии (1977 г.), III Всесоюзном семинаре по органической гидрогеохимии нефтегазоносных бассейнов (1979 г.), на Рабочем совещании НС ГКНТ и АН СССР по комплексному изучению проблем Каспийского моря (Баку, 1979 г.), на Всесоюзной школе- семинаре по теории классификации (Борок, 1979 г.). на VIII Всесоюзном симпозиуме по стабильным изотопам (1980 г.), на Школе по лавинной седиментации (Архыз, 1981 г.), на II, III Всесоюзных съездах океанологов (Севастополь, Ленинград, 1982-87 гг.), 11-м Международном симпозиуме по геохимии природных вод (Ростов-на-Дону, 1982 г.). на Всесоюзных совещаниях по биоседиметации и биогеохимии в морях и океане (Теберда, Пальчик, 1983-84 гг.), на Всесоюзном совещании по геохимическому картографированию техногенных изменений окружающей среды (Вильнюс, 1984 г.), на 1-3 Всесоюзных школах "Современные методы морских геологических исследований" (Светлогорск. Калининфад, 1985-91 п.), па Всесоюзных (Международных) конференциях в Мурманске по проблемам палеоэкологии и палеогеофафии Белого и Баренцева морей, изучению седиментологических процессов и эволюции морских экосистем в условиях морского перигляциапа (1985-2001 гг.), на 31 и 32-м Конфессах - Ассамблеях по Международному изучению Средиземного моря (Афины, Перпиньон, 1988-90 гг.), на Океанофафической Школе Италии в Триееге (1991 г.). на Международном симпозиуме по прикладной геохимии стран СНГ (1997 г.), Международном Тихоокеанском конгрессе PACON-99. на Ломоносовских чтениях, конференциях в МГУ но проблемам Мирового океана, отчетных конференциях Геологического факультета и других совещаниях

Структура работы

В основу диссертационной работы положена монофафия автора «Геохимия литогидросферы внутренних морей». «Методы изучения и процессы формирования химического состава иловых вод в отложениях Черного, Азовского, Каспийского, Белого, Балтийского морей » (8 глав). Работа состоит из методической и региональной частей. Она содержит введение, заключение (послесловие), список литературы (486 наименований). Методическая часть включает 3 главы, в которых описаны история изучения, методы и методология исследования иловых вод. Региональная часть включает 5 глав, в которых содержится детальная характеристика иловых вод Черного, Азовского, Каспийского, Белого и Баренцева, Балтийского морей. Материал по Баренцевому морю в 7 главе рассмотрен для сравнения.

В начале региональных глав дана информация о характере и объеме выполненных работ. В каждой из этих глав содержится общая характеристика водоема, приводятся сведения о составе осадков и OB, данные о pH и Eh, о химическом составе иловых вод (хлор, суммарная минерализация, сульфаты, щелочной резерв,

8

состав катионов, биогенные компоненты и микроэлементы). Материал в главах расположен по внутрирегиональному принципу - по отдельным районам и полигонам. Заключительные разделы региональных глав содержат обобщение и описание общих закономерностей формирования химического состава иловых вод по соответствующим морям и регионам. Каждую из глав завершают развернутые выводы. Часть таблиц по составу осадков и иловых вод Балтийского моря вынесена в приложение.

Благодарности

Тема и направление научной работы автора в Московском университете сформировались под влиянием одного из ближайших учеников В.И.Вернадского, основателя кафедры геохимии академика А.П.Виноградова, проф. М.Г.Валяшко и

B.П.Флоровской - первых руководителей и соавторов ранних публикаций.

Настоящий труд не мог бы быть выполнен без многолетней напряженной работы моих бывших сотрудников по Морской геохимической партии: Г'.В.Карповой, В.В.Мошкова, А.Н.Ноздрякова, Л.Б.Загудаевой, Ю.А.Фокина. Д.В.Гричука, А.С.Знаменской, Р.А.Митояна. Т.В.Левшенко. Е.Е.Каменевой. И.И.Крупнова, С.Н.Полосухина, З.Д.Юдиной и др.

Неоценимую помощь в работе мне оказывали аспиранты и студенты, в том числе и после окончания университета. Многие результаты их труда нашли отражение в книге. Особенно хотелось бы отметить В.П.Шевченко, Л.В.Дубинина, JT.J1.Демину, С.М.Али Насра.

Автор признателен всему коллективу кафедры геохимии за внимание и участие в делах. Особую благодарность за большую помощь на различных этапах работы автор выражает доценту кафедры геохимии А.Ю.Бычкову. Плодотворным было сотрудничество в экспедициях и университете с Л.И.Кошоховым. Ю.К.Бурлиным, М.К.Ивановым. С.А.Брусиловским, П.Н.Куприным.

C.Д.Николаевым. Е.Г.Масвым. А.В.Евсеевым и другими сотрудниками геологического и географического факультетов МГУ.

Пристальное внимание и поддержку в paöoie мы ощущали со стороны заведующего кафедрой геохимии академика В.А.Жарикова, которому автор весьма признателен за ряд ценных советов и за благожелательную творческую атмосферу. созданную им на кафедре геохимии.

Автор глубоко благодарен всем коллегам в Институте океанологии РАН им. 11.11.Ширшова за неизменно доброе огношение. помощь, консультации по разным вопросам. Особенно хочется поблагодарить академика А ПЛисицына за важные советы и рекомендации, большой груд по редактированию рукописи монографии и постоянную моральную поддержку.

На протяжении многих лет поддерживались взаимонолезные творческие контакты со специалистами но геохимии иловых вод из разных учреждений: Л.Г.Павловой, Е.М.Емельяновым, А.Г.Розановым, А.В.Вершининым. В.С.Савенко. А.Ю.Митропольским, Т.ВЛевшенко, Г.А.Павловой и др.

В многочисленных рейсах научных судов следует отметил ь большой самоотверженный фуд жинажей кораблей: капитанов, штурманов, механиков, боцманов, палубных команд.

Веем названным здесь, а также и многим другим коллегам и добровольным помощникам, без участия которых труд этот не мог бы завершиться успешно, автор выражает свою глубокую искреннюю благодарность.

Часть первая. История и методология исследований иловых вод в системе донных отложений

Глава 1. Из истории изучения иловыж вод

Среди проблем морской геологии и геохимии проблема изучения иловых вод долгое время занимала довольно скромное место, что связано не с малой сс значимостью, а с большими методическими и техническими трудностями получения и исследования самого объекта. В то время как морская вода или осадок могут поступать в руки аналитика практически сразу после их доставки на борт судна и почти в неограниченном для большинства рядовых анализов количестве, изучению каждой пробы иловой воды должна предшесгвовать длительная и весьма трудоемкая процедура извлечения ее из осадка. Выполнение последующего полумикроанализа трсбуе! как высокой квалификации аналитика, так и высокого уровня химических и инструментальных методов. Приборы для выделения иловых вод (различные прессо-отжимные устройства, прессформы) не выпускаются серийно. При их изготовлении и ремонте встречаются большие трудности. Количество иловой воды, отжатой из одной пробы осадка средней влажности, обычно не превышает 50-100 мл, чго не всегда достаточно для полного анализа. Поэтому иногда возникает необходимость в отжатии повторных проб.

Указанные обстоятельства сыграли не последнюю роль в том. что в отечественной, да и в мировой науке нашлось не так уж много энтузиастов, посвятивших свою научную дея i-ельность изучению этого интересного и далеко еще не до конца познанного объекта.

Наряду с этим следует отметить, что ряд выдающихся ученых, оставивших заметный след в истории геологии, геохимии и морских наук, указывали на необходимость изучения иловых вод донных отложений, как одной из важнейших задач морской геологии и геохимии. Первым среди них следует назвать имя В.И.Вернадского крупнейшего геохимика и естествоиспытателя нашего времени. В своей "Истории природных вод", вошедшей в многотомное издание "История минералов земной коры" и впервые опубликованной в 1931 г.. В.И.Всрнадский писал: "Не меньшее, если не большее значение имест в геохимии и в геологии семейство иловых соленых вод. Оно покрывает все дно океанов и морей, а равно и соленых водоемов суши. Иловые воды - воды восстановительные: они играют огромную роль в создании биогенных руд и минералов. Они же дат г начало той воде, которая входит в состав вод осадочных пород, образовавшихся из морских и наземных илов путем диагенезиса." Отмечая необходимость изучения иловых вод. В.И.Верпадский писал: "... подцарство почвенных и иловых вод - с точки зрения количественного химического их состава, очень мало выяснено, несмотря на огромное практическое его значение." И далее- "Перед нами огромная область неизученных явлений. Как раз сейчас действенное внимание геохимиков и океано-фафов в нашем Союзе обращено к количественному изучению состава морской и океанической иловой воды". Особое внимание В.И.Вернадский обращал па необходимость первоочередного изучения внутренних морей России: "К сожалению, нельзя дать точные цифры и для иловых вод резко ограниченных морей. В последние годы значение химического исследования всех этих вод и их отличия от основной морской воды стало ясным, и надо думать, что скоро будут собраны

новые количественные данные, и наше понимание морских иловых вод резко изменится" [Вернадский, 1960, с. 459-461].

Таким образом, обоснование проблемы изучения иловых вод, ее активная поддержка, сам термин «иловые воды» связаны с именем В.И.Вернадского.

Приоритет в их изучении принадлежит ученым России. Первое исследование жилкой фазы морских осадков проведено А. А.Вериго более 130 лет тому назад.

С.В.Бруевич в 30-40-х п . XX в. начал систематическое изучение иловых вод, составил методическое руководство по их химическому анализу, провел первые исследования в Каспийском. Черном морях и дальневосточных морях Тихого океана. П.Л.Крюков [1947, 1971] разработал приборы и методы для выделения иловых и поровых вод под давлением.

Под руководством проф. С.В.Бруевича в Институте океанологии АН СССР им. П.П.Ширшова в 40-60 гг. возникла группа, в которую входили Е.Г.Виноградова. Е.Д.Зайцева, Н.Д.Старикова, В.В.Мокиевская, О.В.Шишкина и др., проводившие исследования иловых вод с разносторонним анализом широкого спектра химических элементов. В региональном плане исследовались многие моря и районы Мирового океана. Большой вклад в развитие исследований макросостава иловых вод, ряда биогенных компонентов и микроэлементов внесла О.В.Шишкина, явившаяся продолжателем дела С.В.Бруевича среди российских ученых.

В те годы в других научных учреждениях России работы по изучению иловых вод успешно развивали Т.И.Горшкова - с позиций морской геологии и экологии. Н.Д.Тагеева и М.М.Тихомирова- с позиций гидрогеологии и инженерной геологии и ряд других исследователей. За рубежом наиболее итерееные исследования иловых вод проводились в университете Ю.Калифорнии в Лос Анджелесе.

Большой вклад в развитие этих исследований внесли также З.В.Пушкина. И.И.Волков. А.Г.Розанов, Л.В.Вершинин, Л.Г.Павлова. Г.А.Павлова. Л.Ю.Леин. Т.В.Левшенко. И.И. Крупное, В.В.Гордеев. С.А.Брусиловский, С.А.Клещенко, Е.Г.Коников, а за рубежом- Дж. Муррей, Л.Ирвин, Б.Кулленберг. К.Эмери. С.Рипенберг, Ф.Шепард. Д.Мур. Г.Аррениус, Ф.Манхейм. Ф.Сайлс, С.Мартенс. Р.Сивер, Р.Бернер. Ь.Пресли, Дж.Канлан, Дж.Гискес, Дж.Бишофф, Х.Тен Хавен. Г.Де Лаиж. Р.Мак Дуфф. 1 .Мичард. Т.Чурч. К.Корселли. М.Бернет. М.Дамянова. Е.Болялэк, Г.Пекарэк-Янковска и др.

Развитие исследований по геохимии иловых вод привело к юму, что уже к концу 70-х п. в этой области научных знаний сформировалось более 12 самосгоя-гельных направлений, имеющих как теоретическое. так и прикладное значение: 1) изучение хлорное) и. солености и макроионов иловых вод в связи с проблемами палеохимии. палсоссдиментоло! ии и диагенеза; 2) исследование био| енных компонентов и процессов в системе осадок- иловая вода; 3) изучение растворенных газов, особенно в связи с проблемой нефтегазоносности; 4) микробиологические аспекты диагенеза и влияние микроорганизмов на состав иловых вод; 5) изотопия иловой воды и отдельных элементов: 6) изучение микроэлементов иловых вод: 7) динамика химического обмена на границе вода- осадок, исследование процессов диффузии в донных отложениях: 8) минералогический аспект: влияние иловых вод на формирование аутигенных минералов и конкреций; 9) исследование аномальных явлений в иловой воде для решения прикладных задач: 10) изучение радиолиза иловой воды; 11) оценка влияния поровых вод на физико-механические свойства грунтов: 12) изучение иловых вод при комплексном решении проблем отдельных регионов; 13) методы выделения и анализа иловых вод, оценка влияния температуры, давления, способов хранения на состав иловых вод.

11

Крупный этап в познании геохимических процессов, развивающихся в лито-гидросфере океана, связан с осуществлением программ глубоководного бурения. Хотя первые работы по морскому бурению с научной целью были проведены в Советском Союзе на шельфе Каспийского моря в 1959 г., все же наибольший вклад в развитие этого направления исследований связан с работами американского судна "Гломар Челленджер", пробурившего сотни скважин на глубину более 1 км во многих районах Мирового океана и во внутренних морях. Этими работами было доказано постоянство состава воды океана на протяжении десятков миллионов лет, вплоть до верхней юры. Постоянство состава поровых вод сохраняется в пелагиали океанов. В приконтинентальных областях наблюдаются сильные диа-генетические изменения состава захороненной поровой воды, а в рифтовых областях - эпигенетические изменения, связанные с воздействием гидротерм.

Глава 2. Методы экспедиционных и лабораторных исследований

Получение и анализ иловых вод включают широкий комплекс технических, физических и химических операций, которые выполняются как в экспедиционных условиях на борту судна, так и в стационарных научных лабораториях. На основе обобщения и творческого развития отечественного и. отчасти, зарубежного опыта морских геологических и геохимических исследований предложен рациональный комплекс методов изучения жидкой, твёрдой и газовой фаз донных отложений, включающий аппаратуру и методы для их выделения и анализа. Ряд созданных приборов (пробоотборники для получения проб воды. 1-аза и осадков, герметизированная грунтовая трубка, нрессформы, модернизированные прессы) и некоторые методы анализа имеют оригинальный характер и прошли успешную апробацию в экспедиционных и лабораторных условиях.

Отдельные разделы данной главы посвящены описанию методов получения и первичной обработки проб осадков и воды в экспедиции, способов и приемов потенциометрических измерений рН и РЬ. меюдов и аппаратуры для выделения и исследования иловой воды. Наряду с массовыми измерениями рН и ПИ, использовались фторидный. сульфидный, натриевый электроды. Полезная информация была получена при использовании потенциометрического зонда ИОМ РАН.

Для выделения иловой воды применяли методы центрифугирования (для осадков с большой влажностью) и отжагия для большей части проб, с постепенным повышением давления до 200 кг/см2 в титановых пресс-формах с коническими фторопластовыми прокладками и двусторонним отводом отжимаемой воды Объем прессформы около 450 см3, внутренний диаметр - 50 мм. Для создания внешнего давления использовали модернизированные 4-х тонные прессы марки "Физ-прибор" с усовершенствованным уплотнением, удлиненными штангами и дополнительным винтовым зажимом. В ряде экспедиций использовали "Нневмопресс" А.Г.Розанова [1978] в сочетании с отпрессовыванием уплотненных проб.

В спецальном разделе приводится характеристика меюдов определения главных ионов, биогенных компонентов и микроэлементов. Анализ главных ионов иловой воды и биогенных компонентов основан на объёмных и колориметрических полумикрометодах, позволяющих выполнить определение основных элементов. или ионов из объбма воды 1-2 мл на борту н.-и. судна. При анализе микроэлементов. наряду с обычными химическими методами, использовались методы атомной абсорбции. Для концентрирования и выделения металлов из иловой волы применялись методы групповой экстракции. При изучении состава иловой воды и

12

осадков перспективно применение методов атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой - ИСП и ИСП-МС. Они использовались при из>-чении многих микроэлементов Черного и Балтийского морей.

В общем комплексе аналитических исследований важная роль отводится изучению содержания и состава органического вещества жидкой и твёрдой фаз отложений и состава растворённых и сорбированных газов. При их анализе использовались методы люминесцентной битуминологии и спектроскопии, инфракрасной спектроскопии, компонентный анализ с применением селективных экстрагентов. бумажная и газовая хроматография, спектрофотометрия и другие методы. В составе РОВ жидкой фазы помимо С„р, исследовались гуминовые, фульвовые, жирные и аминокислоты, углеводы, битумоиды. В осадках изучали содержание пигментов, ПАУ, компонентный состав битумоидов, СЫорг. Исследовался широкий спектр углеводородных и неуглеводородных 1-азов, а также изотопный состав кислорода иловой воды и рассолов. Усовершенствован меюд изучения катионов поглощенного комплекса осадков.

В твердой фазе изучали литологический, минералогический и химический состав осадков. Расчленение донных отложений проводилось на основе литологиче-ских особенностей, методов биостратиграфии и абсолютного датирования но радиоуглероду. Аутигенные минералы исследовали посредством электронной микроскопии и рентгенографии. Изучение химического состава осадков основывалось главным образом на инструментальных методах: рентгеноспектральном (рентгенофлуоресцешном), рентгенорадиометрическом, эмиссионном спектральном. атомно-абсорбционном. пламенно-фотометрическом и методах с ИСП.

Глава 3. Основы методологии исследований морской литогидросферы

Исходя из представлений В.И.Вернадского о единстве всех земных вод и о едином водном равновесии Земли, в развитие его положения о парагенетических геосферах введено понятие литогидросферы,- одной из гсосферных парагенетических оболочек. Она соответствует водной фазе литосферы и охватывае1 совокупность иловых, поровых. пластовых и других разновидностей подземных вод, заключенных преимущественно в осадочной оболочке и связанных в генетическом или структурном отношениях со свободной гидросферой и Мировым океаном. Часть литогидросферы. приуроченная к современным отложениям, именуется современной морской, или континентальной литогидросферой (ЛГС).

Изучение морской ЛГС основано на сочетании регионального и историко-нроцсссуального (генетического, ретроспективного) анализа закономерностей се развития в единой системе пространства и времени. Задачи изучения ЛГС связаны с выявлением источника и направления доминантных геохимических процессов, определяющих закономерности ее эволюции в литосфере.

Исходя из концепции литогидросферы - сложной многокомпонентной саморазвивающейся системы, выдвинут тезис о необходимости комплексного подхода к изучению системы донных отложений, включающего исследование жидкой, твердой и газообразной фаз. в той степени детальности, которая определяется конкретной целью проводимых рабо! и региональными особенностями того или иного водоема. При реализации проектов комплексных исследований автором были разработаны схемы и способы отбора, распределения и анализа проб для различных видов исследований, а также метод фациальных профилей и полиго-

нов, позволивший выявить новые закономерности формирования химического состава иловых вод и решать задачи прикладного характера.

При исследовании факторов, влияющих на состав иловой воды в процессе ее получения и анализа, установлено, что в рабочем диапазоне давлений от 1 до 200 кг/см2(~1-105-2-107 Па) при равномерном и достаточно быстром (несколько часов) отжатии не происходит существенных изменений макросостава иловых вод. При замедлении этого процесса и других нарушениях технологии выделения и отбора проб возможны небольшие отличия в составе иловой воды на начальных и конечных стадиях отжатия. Причинами могут быть: присутствие остаточного гравитационного раствора, выделение газов, испарение остаточных фракций в малых объемах, нарушение ионообменных равновесий и растворение осадка.

Для биогенных компонентов влияние этих факторов более заметно. В пробах, обогащенных ОВ, отмечено резкое повышение N-N1 14 в первых фракциях иловой воды. Это связано с выделением газообразного аммиака и минерализацией ОВ

Фосфор и кремний обнаруживают аналогичную особенность, но в гораздо меньшей степени. В интервале (0,5-1,5)-Ю7Па наблюдается наибольшее постоянство состава биогенных компонентов. Сопоставление концентраций микроэлементов в пробах иловой воды, отжатых нри низких и высоких давлениях на пнев-мопрессе и гидропрессе показало удовлетворительную и хорошую сходимость в 95% случаев (свыше 300 элементоопределений).

Изучение влияния температуры по материалам зарубежных исследований показало небольшие изменения содержаний кремния, бора, калия, и, в меньшей степени, других катионов иловой воды, связанные с повышением температуры после подъема осадков на борт судна и смещением сорбционных и катионообмен-ных равновесий. При соблюдении условий хранения проб наблюдалось постоянство концентраций главных ионов иловой воды в период от 1 до 6 месяцев. Вио-1енные компоненты менее устойчивы при хранении, поэтому рекомендуется проводить их анализ в течение ближайших дней после отбора проб.

Отклонения в составе иловых вод под влиянием колебаний температуры, давления и условий хранения проб могут в ряде случаев незначительно превыншь аналитические ошибки, или ошибки воспроизводимости при обработке массовых материалов. В меньшей степени процедурные изменения затрагивают макросостав. в большей степени - биоаенные компоненты. Однако порядок природных вариаций обычно намного превышает уровень процедурных погрешностей. К аналогичным выводам пришли и наши зарубежные коллеги (Ф.Манхейм и др.). ')то не снимает необходимости строгою соблюдения рекомендованных условий выделения, хранения и анализа проб иловой воды.

На стадии обработки, обобщения и представления результатов химического анализа иловой воды рекомендуется применение физико-химических методов с использованием диаграммы природных вод. Предложены способы отображения закономерностей распределения элементов, ионных соотношений и других показателей посредст вом специальных графических построений.

Применение математических методов и компьютерная обработка данных позволили значительно повысить эффективность исследований но геохимии иловых вод. Были разработаны программы пересчета состава иловых вод в различных формах и расчета ионных соотношений. Введены в практику исследований методы математической статистики: корреляционный анализ и расчет средних значений, метод главных компонент, нелинейное проецирование, дискриминантный и факторный анализы.

Часть вторая. Результаты региональных исследований иловых вод в донных отложениях внутренних морей

Глава 4. Черное море

Общая характеристика водоема и объем выполненных исследований

Черное море - одно из самых удивительных природных образований, издавна поражавших разнообразием природной обстановки, сложной историей развития, необычными явлениями в воде и осадках. Открытия, связанные с изучением этого уникального водоема, создали ему славу естественной природной лаборатории, в которой можно наблюдать закономерности многих природных явлений и процессов

В этом разделе монографии описаны географические, геологические, гидрологические. гидрохимические особенности водоема, а также основные страгшрафиче-скис, литологические и геохимические отличия лонных отложений, результаты изучения состава, распределения и преобразования ОВ в отложениях Черного моря.

Изучением химического состава иловых вол Черного моря занимались С.В.Бруевич Г1952], О.В.Шишкина [1957, 1959, 1962, 1972], И.В.Тагеева, М.М Тихомирова [19626], П.Д.Зайцева [1958, 1959. 1962], А.Ю.Митропольский. Ф.Т.Манхейм, М.Б.Дамянова и другие исследователи.

Отдельным аспектам изучения иловых вод Черного моря были посвящены кандидатские диссертации: Д.В.Гричука [1976], Л.Д.Поляковой [1974]. Т.В.Левшенко [1979], С.М.Али Насра [1983], И.И.Крупнова [1988], В.В.Богдановской [19931- С.А.Клещенко [1979], Е.Г.Коникова [1983]. Первые 6 авторов были аспирантами или выпускниками кафедры геохимии МГУ. Важнейшие результаты этих исследований нашли отражение в книге [Гурский, 2003].

Исследования Черного моря автор начинал в 1963-67 гг., в течение 5-и полевых сезонов, сначала на НИС "Академик Вавилов", потом на НИС "Московский университет". Результаты этих работ отражены в ранних публикациях [Гурский. 1968-1971: Гурский. Гуляева. 1971: Валяшко, Гурский, 1971; Гурский, Потапова, 1972: Дроздова, Гурский. 1972; Флоровская, Гурский. 1966, 1970]. Помимо больших материалов по распределению бора, йода, брома и компонентов ОВ в системе вода-осадок, в этот период был изучен макросостав 77 проб иловой воды Работы здесь продолжались и в последующие годы почти без перерыва до 1993 [.

В последнее десятилетие исследовался сравни 1ельно небольшой материал по составу иловых вод Черного моря при руководстве рабо1ами студентов, участвовавших в рейсах НИС "Геленджик" и "Профессор Логачев" по международной нрофамме "Плавучий университет", поддерживаемой ЮНЕСКО.

Однако основной материал, представленный в монографии, был собран в 1971 -91 1 г.. особенно в первое десятилетие, когда в рамках комплексных работ выполнялся большой объем геохимических исследований. В эти годы был летально изучен химический состав иловых вод на фациальных профилях и полигонах в северо-западном. Крымском (Ялтинском), Керченско-Таманском, юго-восточном (Рионском. Ба1умском), юго-западном (Прибосфорском) районах, в западной и восточной частях глубоководной впадины (рис. 1. табл. 1).

Макросостав придонных и иловых вод (А1к, Я04, С1, Са, М§, Ыа, К) исследован в толще дойных отложений примерно до Юме 1971 по 1996 гт. в 929 пробах на 201 станции (не считая данных по Днепро-Бугскому лиману. Геленджикской

бухте и другим прибрежным районам). Если же принять во внимание более ранние материалы по изучению макросостава иловых вод. то объем их превысим 1000 проб. В большинстве этих проб изучено распределение биогенных элементов, проведены потенциометрические измерения рН и ЕЬ.

Несколько в меньшем объеме исследовали состав и содержание микроэлементов. Среди них большее внимание было уделено изучению индикаторных элементов (Вг. I, В. иногда К). Распределение Ре. Мп. 7.п, Си, № детально изучено на одном из фациальных профилей Ялтинского полигона. Широкий спектр микроэлементов был исследован методом ИС11 в восточной части глубоководной впадины на Сочинском полигоне. Детальней; изучение состава растворенного органического вещества проведено в колонках донных отложений на Ялтинском. Феодосийском. Туапсинском и Рионском фациальных профилях. На профиле Херсонсс-Босфор исследован состав углеводородных газов, растворенных в иловой и придонной воде. Получены данные о составе воды газовых кристаллогидратов из продуктов грязевого вулканизма.

Основные результаты исследований. Установлено, что градиент хлорности на фанице придонная - иловая вода в большинстве случаев положителен, что связано с влиянием фавитационного фактора, и составляет 0,2-0.5 г/кг, в редких случаях 1-1,7 г/кг. Отрицательный фадиент обычно связан с лавинной седиментацией, склоновыми процессами, или диффузионным подтоком опресненных иловых вод из ново звксинских отложений и не превышает 0.1- 0.3 г/ю.

Вертикальные изменения суммарной минерализации (ЕМ) и хлорности иловых вод обусловлены исходной соленостью палеобассейнов. в которых сформировались иовоэвксинские, древнечерноморские и современные отложения, и дальнейшими процессами фавитационного и диффузионного выравнивания их концентраций.

Таблица 1

Химический состав иловых и придонных вод из различных морей

1 оритонт. см ХМ А1к СГ Са2+ Мё2* 1Ма* К+ 804 С1 А1к 80< Са С1 Са Мр в!- Р-Р04

г/кг мг-экв/кг(л) пхЮ* мг/л

1 2 3 I4 | 5 | 6 |7 |8 | 9 10 | 11 | 12| 13 14 | 15 | 16

Баренцево море, ст. 7, глуб. 165 м; коорд. 76*42' с.ш., 37°50' в.д.

Прид.в. 34.2 3.3 56.6 528 20.5 108 447 8.7 107 58 39 190 - - -

0-10 35.2 3.9 59.6 536 21.0 108 449 12.5 111 65 39 194 - - -

30-40 35.8 2.5 59.6 544 19.5 103 489 14.6 110 42 36 189 - - -

60-70 36.2 41.0 2.5 2.6 64.5 543 19.5 104 495 14.3 119 39 36 188 - - -

80-90 73.3 632 22.4 76 553 17.4 116 35 35 295 - - -

Белое море, ст. 131, глуб. 184 м; коо рд. 69°26'8 с.ш.,37°18'5 в.д.

Прид.в. 33 6 23 53.0 541 20.4 109 467 - 98 43 38 187 0.1 0.01 -

0-19 34.2 2.9 57.4 546 20.4 106 479 - 106 50 37 192 0.1 0.05 -

60-90 33 9 3.3 54.5 544 20.8 106 474 - 100 60 38 196 0.2 0.07 -

120-150 33 5 3.5 52.4 538 21.5 103 469 - ( 97 67 40 209 0.2 0.22 -

Белое море, ст. 69, глубина 89 м; коорд.: 66*39'8 с.ш., 34°11 '0 в.д.

65-90 28.9 4.8 44.4 460 18.0 16.8 85 85 406 - 96 108 39 212 0.9 1.63 . —

200-230 28.3 7.4 39.7 452 397 - 88 186 37 198 11.0 1.94

340-360 27.5 7.9 37.0 441 17.7 81 386 - 84 213 40 218 3.9 0.88 -

390-410 27.1 7.5 35.8 435 17.1 80 381 - 82 209 39 214 1.5 0.73 -

485-510 27.6 7.0 34.5 426 19.9 78 370 - 81 203 47 255 3.0 0.54 -

Белое море, ст. 20. глубина 224 м; коорд. 65°38'3 с.ш., 36°08'5 в.д.

Прид.в. 29.3 2.1 48.2 468 18.2 92 409 - 102 44 39 198 0.1 0.08 -

20-40 29.4 5.9 43.3 470 17.4 92 410 - 92 136 37 189 5.4 1.93 -

80-100 29.1 9.0 37.9 467 18.3 88 407 - 81 237 39 208 8.4 8.3 1.88 -

140-160 29.1 12.0 34.3 466 16.8 87 408 - 74| 350 36 193 1.90 -

Ьалшйское море. ст. 4п, глуб. 36 м; коорд. 60°06'с.ш.. 28°48'в.д.

0-5 6.6 6.1 8.7 1101 7.0 25 73 3.3 4.6 86 701 69 280 - - -

8-15 6.7 0.3 16.7 ¡100 6.5 23 74 167 18 65 282 - - -

50-80 6.5 1.8 10.6 100 6.5 21 77 4.6 106 170 65 309 - - -

100-135 | 6.6 5.2 7.1 102 7.5 18 78 4.6 70 732 73 417 - -

Балтийское море. ст. 24в, глуб. 134 м; коорд. 59°14'с.ш , 2211 'в.д

0-5 10.3 3.8 15.2 162 8.5 34 124 5.4 94 250 52 250 - - 1

10-15 108 3.8 15.6 171 9.5 33 127 72 91 244 56 291 - -

35-60 11.0 2.5 16.7 172 9.5 29 135 10.5 97 150 55 328 - - -

100-135 10.8 2.6 15.6 175 16.5 29 127 5.9 89 167 94 569 - - -

Балтийское море. с г. 1366. глуб. 240 м: коорд. 57°16'с.ш., 20°30'в.д.

Прид.в. 12.6 1.8 20.2 197 8.1 38 169 3.5 102 89 41 213 - - -

2-5 8-15 12.3 11.0 3.4 10.7 200 7.6 36 167 3.4 54 32 318 621 38 43 211 2.1 -

3.6 5.8 183 7.8 32 148 4.2 244 135 - - 1

85-105 11.1 5.6 4.6 184 93 31 153 - 25 1217 50 300 - -

♦130-150 11.2 7.0 3.3 185 15.4 31 146 3.3 18 2121 83 497 2.6 - -

Балтийское море, ст. 1533. глуб. 94 м: коорд. 55°32'с.ш., 19°40'в.д.

0-5 10.6 1.7 17.5 170 6.8 34 130 5.2 103 97 40 203 - - -

18-55 11.3 3.8 18.1 178 7.6 34 137 5.8 102 210 43 221 - - -

140-170 11.7 2.6 19.3 184 13.0 33 141 5.4 105 135 70 395 - - -

210-240 12.2 3.0 19.1 195 16.8 34 147 4.9 98 157 86 500 - - -

298-337 12 1 3.1 19.6 188 21.6 33 147 46 104 158 115 656 - - -

1 | 2 | 3 ] 4 i 5 j 6 |7 j 8 j 9 | J0| П | 12¡ 13 | 14 | 15 | 16

Азовское море, ст. 108, глуб. 8,2 м; коорд. 46*57'с.ш., 38°08'в.д.

Прид.в. 7.7 3.3 15.3 101 6.6 22 92 - 151 216 65 300 - - -

0-30 9.2 14.7 2.6 128 7.2 26 112 - 20 5654 56 277 15.2 - 2.4

36-66 9.7 17.0 0.8 134 7.7 28 116 - 6 21250 57 275 21.7 - 0.6

70-100 9.7 18.5 1.3 131 6.6 28 116 - 10 14231 50 236 18.5 - 0.6

120-150 9.4 18.4 1.3 128 5.9 27 115 - 10 14154 46 218 17.8 - 2.1

Азовское море, ст. 31, глуб. 13 м: коорд. 45°30'с.ш., 37"21 'в.д.

Прид.в. 11.5 2.9 20.4 176 8.8 36 154 - 116 142 50 244 0.2 - 0.07

0-30 13.7 13.4 14.0 209 10.9 41 185 - 67 957 52 268 13.4 - 1.9

30-65 13.0 18.0 5.8 201 8.8 39 176 - 29 3103 44 223 19.0 - 4.2

110-150 12.9 22.3 1.9 195 8.2 42 170 - 10 11737 42 198 22.0 - 4.5

150-195 13.2 23.0 2.7 203 8.5 46 174 - 13 8518 42 184 25.0 - 4.1

275-295 14.3 26.5 1.9 218 7.6 50 188 - 9 13947 35 152 25.5 - 3.8

Че] зное море, ст. 112. i луб. 30 м: коо рд. 46°08'с ш„ 31'06'в.д.

Прид.в. 18.9 3.8 29.1 296 305 ЮЛ 55 258 6.5 98 104 130 34 184 2.3 2.3 н/о

0-17 19.9 6.8 31.8 15.1 59 263 7.9 214 49 255 4.3 15.0 2.2

65-90 19.0 4.3 28.7 298 17.0 58 250 6.9 96 148 57 293 6.9 2.0 н/о

115-157 18.8 3.8 28.7 295 20.9 51 249 6.8 97 131 71 413 14.0 2.6 0.06

240-250 17.2 3.1 26.2 272 26.9 50 215 8.2 96 118 99 534 17.2 0.5 1.0

Че] зное море, ст. 110, глуб. 55 м; коорд. 45*03'с.ш., ЗГ35'в.д.

Прид.в. 18.4 4.3 24.4 295 10.7 59 254 - 83 177 36 181 3.3 3.0 0.3

0-18 18.9 4.7 27.0 300 13.1 52 266 - | 90 176 44 250 11.0 10.0 2.1

180-210 18.3 7.5 21.2 292 17.6 52 251 - 73 354 60 339 4.5 14.0 н/о

368-415 18.5 7.4 24.2 292 297 16.1 16.3 53 255 - 83 306 55 304 24.6 5.0 04

648-695 18.7 8.8 21.7 52 259 - 73 406 55 313 25.4 6.0 0.1

807-866 18.8 7.8 23.0 298 17.8 52 259 - 77 339 60 340 25.0 6.0 1 н/о

4ci зное море, ст. 119. гл. 1340м;43°43'с.ш.,31<'20'в.д. j

Прид.в 22.6 4.4 36.3 353 13.3 65 307 8.0 103 121 38 205 - - -

0-23 21.4 4.2 27.0 345 143 66 288 7.9 78 156 41 218 - - - 1

29-70 20.4 3.9 22.3 334 14.5 63 275 7.7 67 173 43 230 - - -

130-167 19.8 6.7 13.3 327 15.5 57 268 6.6 41 504 47 270 - - -

♦198-242 17.9 7.7 2.6 306 16.7 49 246 5.2 8 2962 55 342 - - -

♦330-400 13.6 1.7 н/о 241 43.0 31 167 2.0 2.3 0 - 178 Т88 1405 1780 _ .;—

♦430-460 13.8 1.0 3.0 241 45.4 25 172 12 316

Че{ зное морс, ст. 120. глуб. 1950 м; коорд. 43"37'c.ui., 32°43'в.д

0-5 21.5 3.3 29.6 344 15.9 74 279 77 86 111 46 215 - - -

♦10-49 19.2 5.9 3.0 332 14.3 64 255 7.7 9 1967 43 223 - - -

♦100-153 17.7 6.2 5.6 298 20.0 45 240 5.9 19 1107 67 444 - - -

♦153-190 16.1 1.5 0.9 281 12.7 36 228 6.5 3 1667 45 353 - - -

♦350-400 10.3 1.8 2.6 181 23.1 26 134 3.2 14 692 128 т - - -

♦600-650 10.0 1.5 н/о 175 20.3 22 131 2.7 0 - 116 922 - - -

♦700-727 10.0 1.5 н/о 178 20.7 24 132 2.6 0 - 116 875 - - -

Черное море. ст. 75, глуб. 2090 м; 42°55'с.ш.. 30°49'в.д.

Прид.в. 22.3 4.3 34.1 354 13.2 70 300 8.7 96 126 37 190 - - -

0-10 19-40 55-71 22.0 6.1 29.2 29.0 350 13.0 63 295 9.2 83 85 209 37 190 4.0 15.0 2.4

21.5 6.1 341 13.8 66 287 9.2 210 40 209 6.0 20.0 1.5

20.8 8.5 10.2 346 18.0 60 278 9.7 29 833 52 300 10.0 20.0 1.0

♦103-162 18.1 3.3 4.3 314 29.4 48 235 9.0 14 767 94 610 15.0 16.0 1.5

♦162-205 18.0 2.8 3.0 327 45.8 51 229 7.4 9 933 143 900 20.0 12.0 0.6

♦205-215 17.5 3.3 5.7 304 56.0 55 194 8.2 19 579 185 1018 24.0 - -

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |7 18 | 9 | 10| 11 | 12| 13 | 14 | 15 | 16

Че рное море, ст. 82, глуб. 1700 м., коорд. 4Г57'с.ш., 29°30'в.д.

Прид.в. 22.0 4.0 35.2 350 13.0 76 292 82 101 114 37 171 - - 0.02

0-15 22.2 4.7 61.6 353 21.6 78 308 12.0 174 76 61 277 2.0 30.0

34-53 22.8 2.4 51.4 343 20.4 72 291 13.8 150 47 59 283 4.0 22.0 0.2

76-89 22.2 5.7 33.3 343 13.6 64 293 11.8 97 171 40 212 26.0 28.0 0.4 0.2

146-175 20.8 6.1 23.1 334 12.7 63 278 10.2 69 264 38 202 32.0 30.0

»195-217 19.4 4.7 12.0 327 17.5 61 278 13.3 37 392 53 287 40.0 20.0 -

Черное море, ст. 205, глуб. 1550 м., коорд. 42"25'с.ш., 40°52'4 в.д.

Прид.в. 22.3 4.4 36.3 348 13.3 68 299 8.1 104 121 38 196 н/о 11.7 0.30

0-45 22.3 6.4 27.9 356 14.4 72 295 9.8 78 229 40 200 9.0 18.0 0.15

45-93 21.8 5.8 32.3 342 16.0 69 286 9.7 94 180 47 232 15.0 11.5 0.02

147-200 19.8 7.3 14.1 324 11.8 56 270 7.8 43 518 36 211 14.0 14.0 н/о

»269-345 17.5 7.6 1.4 299 18.5 46 238 5.9 5 5429 62 402 17.0 14.2 н/о

»397-460 15.7 7.1 1.8 267 25.6 37 210 4.2 7 3944 96 692 20.0 13.6 0.06

♦460-508 15.6 5.1 3.0 265 25.2 21 223 4.4 11 1700 95 1200 21.0 7.0 0.06

Каспийское море, ст. 6, глуб. 283 м.. коорд. 43°23'с.ш., 49"53'в.д.

Прид.в. 12.5 3.9 56.8 152 16.6 62 131 3.6 374 69 109 268 н/о 4.0 0.04

0-22 13.1 20.0 40.0 159 14.6 56 144 4.6 252 500 92 261 22.0 34.0 6.2

109-140 13.5 59.3 н/о 158 11.7 55 146 4.4 - - 74 213 49.0 31 0 6.8

230-280 300-350 13.6 12.3 63.5 н/о 154 12.2 58 143 4.2 - - 79 210 54.0 37.0 4.9

48.9 н/о 150 7.3 47 141 3.7 - - 49 155 53.0 40.0 2.9

350-400 11.6 45.6 н/о 142 9.2 43 132 3.6 - - 65 214 46.0 39.0 2.8

Каспийское море, ст. 7, глуб. 781 м., коорд. 41°50'с.ш., 49°49'в.д.

11рид.в. 12.5 3.8 57.6 152 16.5 60 134 2.9 379 66 108 276 4.0 2.5 0.01

0-18 13.3 5.2 63.7 155 15.9 59 145 4.6 411 81 103 271 9.2 23.0 0.58

34-50 13.5 64 61.3 159 16.7 58 55 148 152 4.4 4.9 385 342 104 119 105 102 289 310 11.0 11.0 20,0 15.0 0.49

80-108 13.6 6.7 56.5 165 16.9 0.24

200-235 13.3 8.9 47.3 168 19.2 47 155 3.2 281 188 114 406 14.0 14.0 0.17

335-365 12.3 8.9 25.9 176 19.4 43 146 2.6 147 344 110 455 14.0 12.0 0.02

Каспийское морс, ст. 11, г л; /6. 970 м., коорд. 39°51 'с.ш., 5Г09'в.д.

Прид.в. 12.2 3.9 53.2 151 16.3 61 128 3.2 352 73 108 267 1.5 3.8 0.02

0-35 12.4 6.3 49.2 154 11.6 51 143 4.1 319 128 75 227 3.0 17.0 0.16

136-166 10.2 8.7 12.0 ПО 148 49 36 129 3.6 88 938 33 136 11.0 16.0 0.44 0.14

333-461 544-574 11.0 3 5 133 3.1 28 114 3 1 26 3182 23 111 17.0 12.0

7.8 11.0 1.1 121 4.5 22 104 2.4 9 9554 37 204 14 0 12.0 14.0 0.14 0.14

680-710 7.6 8.2 56 115 3.3 23 101 2.4 49 1473 29 143 140

Каспийское море, ст. 43, ¡ю /6. 340 м.. коорд. 38°30'с.ш., 49°58'в.д. ;

Прид.в. 13.0 3.7 59.9 158 16.2 65 138 2.3 379 62 102 249 • - 0.07

0-30 14.1 4.7 62.4 173 17.7 62 158 3.5 361 75 102 285 - - 0.06

80-100 15.8 79 38.1 227 20.7 62 187 3.2 168 158 207 95 91 334 - - 0.14

150-170 21.8 4.9 51.3 324 23.7 70 282 4.2 73 339 - - н/о

195-215 21.7 4.6 38.8 339 21.5 76 281 3.5 114 119 63 283 - - н/о

Примечание: £М для всех морей выражена в г/к! (%о); при (псутавии данных по плотное! и пересчет сделан по условной плотности воды. Для Баренцева моря ионный состав приведен также в г/кг. Для остальных морей содержание ионов дано в г/л. Звездочкой * отмечены горизонты иловой воды С1-Са гипа. При отсутствии данных по К' приводится сумма Ыа+К в графе 8; н/о- не обнаружено. В графах 10-13- отношения ионов, п-103, исходные данные- в мг--жв/кг(л).

Наибольшая соленость обычно отмечается в верхних горизонтах отложений и не превышает для большей части акватории 23,9 г/к1 (С1= 13,2 г/кг), а для При-босфорского района- 25.5 г/кг.

Пониженная соленость иловых вод приурочена к отложениям новоэвксина. Закономерности распределения хлора в верхнем горизонте иловых вод и в толще илов на глубине 3,5 м от поверхности дна представлены на рис. 2.

Рис. 2. Схема распределения хлора в иловых водах СЗ части Черного моря

! - станции; 2 - содержание С1 у поверхности дна: 3 - С1 на глубине 3,5 м от дна;

4 - изолинии (гС'1/л) у поверхности дна; 5 - изолинии на глубине 3,5 м в отложениях;

6 - содержание С1 -иона в верхнем горизонте иловых вод (г/л)

Показано изменение хлорности от СЗ шельфа на ЮВ. включая склон и часть I лубоководной впадины. Можно видеть, что если хлорность иловых вод верхнего юризонш возрастает в указанном направлении, что соогве1С1вует гидрохимической зональности, то изменения С1 на глубине >3 м имеют противоположную тенденцию. Ото связано с возрастными и литологическими особенностями осадков, вскрытых на глубине 3,5 м.

На шельфе обычно на этой глубине обнаруживаются современные осадки. С увеличением глубины моря и удалением от берега скорость седиментации убыва-

ет (исключая конуса выноса) и на одних и тех же горизонтах в колонках вскрываются все более 1лубокие в стратшрафическом отношении слои. Обычно здесь расположены опресненные горизонты новоэвксинских отложений. Кроме того, на шельфе залегают более грубые в гранулометрическом отношении осадки, что не способствует сохранности первоначальной хлорности захороненных вод.

Распределение ЯМ сходно с распределением хлора. На открытом шельфе эти величины испытывают сравнительно слабые колебания в вертикальном профиле осадков, как, например, на ст. 110 до т лубины 9 м (табл.1). Реже наблюдае!-ся небольшое увеличение (ст. 113) или уменьшение (ст. 114. 112) минерализации сверху вниз. Картина распределения резко меняется, как только в разрезе появляются новоэвксинские отложения или когда глубина их залс1ания не очень велика. В этих случаях прослеживается закономерное понижение солености и хлорное! и иловых вод сверху вниз, что указывает на процесс вторичного осолонения бассейна Черного моря. 'Это наблюдается как на шельфе, !де изредка удавалось вскрыть новоэвксинские отложения (ст. 118), так и на континентальном склоне и в 1 лубоководной впадине. Некоторые результаты изучения химического состава иловых вод Черного моря показаны в табл. 1 и на рис. 3. 8.

С1 1о Г1\б>ша №50 ч

к- м»:' м ьа

;,С1 <Г

мр'* о" к-»)'

сг сг сг

004 О_М

РРО, «|/|

е|| мв ^ м г/|

I» 7 0 V» г) о (

ЭТа"

СГ м,*

N-N11,. Ы-ЬЮ, м| /1

Рис. 3. Химический состав иловых вод и ионные отношения в колонке донных отложений западной части Черного моря на станции 116

В серии таких рисунков, приведенных в монографии, (например, рис. 3. 8, 14) помимо химического состава иловых вод: ЕМ. анионы-кажоны. ионные ошошения (Э- исходные данные в mi-жв/л). биогенные компоненты, также содержатся' лигологическая характеристика осадков, данные но их влажности (до и после отжагия иловых вод), величины рН, Eh. На вертикальной линии справа от лиюлогической колоноки отмечены интервалы опробования

Минимальная хлорность на ст 120 в западной части глубоководной впадины составила 6.1 г/кг. £М=10,0 г/кг (10,4 г/л) на глубине 6-7 м (табл. 1). По данным С.В.Бруевича [1952] минимальная хлорность иловых вод новоэвксина на глубине 8 м достигала 4 г/кг, а по О.В.Шишкиной [1972J в восточной части глубоководной впадины - 4,5 г/кг на глубине 12 м. Отношение 2М/С1 для верхних горизонтов иловой воды в большинстве случаев близко к нормальному соотношению 5/С1= 1,807 для I дубинных вод Черного моря. В колонках это cooi ношение изменяется в диапазоне 1,97-1,62 и в основном понижается сверху вниз.

В вертикальном профиле отложений по С1 и ЕМ выделяются 2 зоны: верхняя зона с быстрым понижением этих величин с глубиной по колонкам, в среднем до 3-4 м. и нижняя зона относительно стабильной солености, в которой процесс вторичного осолонения вод новоэвксинскою бассейна резко замедляется. По всей вероятности, формирование верхней зоны связано с гравитационно-струйным выравниванием концентраций [Валяшко и др., 1963], а нижней - с процессами диффузионно!о обмена. Уровень минимальной солености и хлорности в нижней зоне неодинаков для колонок из различных районов моря и колеблется от 10 до 15,4 i/ki по £М и ш 6,1 до 9,3 i/ki но CI. Оижчия обусловлены разной проницаемостью осадков, скоростью седиментации, гранулометрическим составом и другими литологическими особенностями донных отложений.

Процесс редукции сульфатов, широко развитый в осадках Черного моря и приуроченный в основном к отложениям голоцена, приводит к существенной перестройке анионного состава иловой воды: удалению SO,| и повышению щелочности - Alk (HCOf, СО}2 ). затем осаждению Са2' в виде СаСО; г

2[СН30] + SO«,2" — H,S + 2НС03" : Са2~ + 2HCXV — 1СаСР3 + С02 И LO 'Угот важнейший биохимический процесс отражает первую стадию метамор-физации химического состава иловой воды. Об интенсивное! и его развития можно суди1ь по изменению абсолютных и относительных (по о (ношению к С1) концентраций S04, Alk и величине ошошения 3Alk/S04. названного нами "коэффициентом сульфатредукции" Существенное значение при >гом имеют фациальная обстановка еедиментогенеза. состав и скорость минерализации ОВ. условия изоляции системы донных отложений от придонных вод.

Наряду с сульфатредукцией в ряде колонок отмечено небольшое повышение содержания сульфатов, подобно вторичным максимумам S04, наблюдаемым в нормальных бассейнах и связанных с окислением H2S на окислительно-восстановительном барьере. Ряд косвенных признаков указывает на вероятность возникновения микроаэрофильных зон и слабое проявление процесса окисления сульфидов в 1 лубоководных отложениях.

Закономерности процессов метяморфизации. Формирование иловых вод С!-Са типа. Обмен катионов. Несмотря на существенную перестройку анионного состава при сульфатредукции. одного этого процесса недостаточно для изменения химического типа иловой воды в закрытой системе [Гричук. 1981] Обмен с придонной водой играет двоякую роль при метаморфизации иловой

воды. С одной стороны, он благоприя1С1вует сульфафедукции, пополняя убывающие сульфаты и свежее ОВ в верхнем активном слое, где она развивается с наибольшей интенсивностью, и усиливает ионный обмен в неравновесной системе осадок-иловая вода. Это способствует метаморфизации иловых вод. С другой стороны, обмен приводит к разбавлению метаморфизованной иловой воды и тормозит этот процесс. Поэтому для формирования нового химического типа вод необходим затрудненный водообмен с придонной водой и достаточная изоляция системы донных отложений, что создаст условия для дальнейшего устойчивого развития процессов метаморфизации.

Другим условием для глубокой прямой метаморфизации является стабилизация или затухание редукционного процесса, поскольку при еульфатредукции и накоплении ионов НСОз" (СОз2~) кальций выводится с карбонатами из иловой воды в осадок. Формирование воды С1-Са типа отражает противоположно направленный процесс - накопление Са в иловой воде за счет извлечения его из осадка. При этом в хлор-кальциевых водах концентрация Са может в 3-4 раза превысить его исходное содержание в придонной воде. О степени метаморфизации иловой воды можно судить по росту соответствующих отношений кальция к С1. Ыа. Наиболее метаморфизованные воды были встречены на ст. 119 (СЗ континентальный склон, на глубине 4,5 м в отложениях) и на ст. 75 (центр западной халистазы, на глубине 2.1 м в отложениях). Здесь концешрации Са достигли 45-56 М1 -экв/л (в придонной воде - 13,2 мг-экв/л). При этом отношение Са/С1 выросло в 5 раз, Са/Ыа - в 6-7 раз, Са/\% - в 5,5-8,5 раз.

Важным условием для активного развития процессов метаморфизации является наличие контакта разнотипных литолого-стратифафических толщ, пропитанных иловыми водами разного генезиса, которые различаются по составу и концентрации, т.е. неравновесное состояние исходной системы. Вторая стадия прямой метаморфизации иловой воды связана с эпигенетическим осолонением захороненных под ново )вксинского бассейна, накоплением кальция в бессульфатных иловых водах за счст катионною обмена и N8 жидкой фазы на Са. извлекаемый из поглощенного комплекса твердой фазы осадка по типу реакций : Са2'пк + > Са2+„„ + \^2'пк; Са2тпк + 2Ыа+„„ -> Са2+„„ + 2№"|||(

В основном это1 процесс приурочен к отложениям ново )вксина, но иногда юхватываст и дрсвнечерпоморские слои Все ло приводи! к формированию метаморфизованных иловых вод хлор-кальциевого типа.

Процесс обратной метаморфицации иловых вол. наблюдавшийся в нескольких колонках на конусах выноса по периферии глубоководной впадины в районе Босфора и у побережья Кавказа, связан со склоновыми процессами и лавинной седимешацией осадочного материала. Обычно он является следствием эпигенетического опреснения иловых вод. с которым может сочетаться процесс вторично!о окисления сероводорода и диа1енстических сульфидов. В резулыате в отложениях могут появиться воды сульфатно-натриевого подтипа и карбонат ною типа. Последние были встречены на одной глубоководной станции в Прибосфорском районе (ст. 48) и в кратере грязевого вулкана к ЮВ от Крыма Однако процесс обратной метаморфизации в отожениях Черного моря имеет эфемерное проявление, а иловые воды карбона! ною шна и сульфатно-натриевого подтипа сульфатного типа малоустойчивы в донных отложениях. Сульфатредукция на первом этапе метаморфизации как бы подготавливает систему

к сс развитию на втором этапе, кчнда активизируется катионный обмен, приводящий в итоге к изменению химической)чипа или нодшпа иловой воды.

Представление об основных особенностях состава иловых вод Черного моря и о развитии процессов метаморфизации дает положение фигуративных точек, соответст вующих отдельным пробам воды, на диаграмме природных вод (рис. 4).

I - точка воды океана (Ок); 2-6 - точки состава иловых вод: 2 - юна шельфа: 3 - юна кошинентаи.ного склона: 4 - подножие склона и периферия впадины: 5 - глубоководная впадина; 6 - ст. 48 из Прибосфорскою района: а - современные и древнечерноморские отложения, б ново шксинские отложения. 7- область расположения точек на увеличенной части лиа1раммы Вверху слева - общий вид диаграммы

Вблизи точки Ок (состав нормальной воды океана) расположена основная масса слабо измененных придонных и иловых вод, в которых сохранились соотношения макроионов, присущие нормальной воде Черного моря. На рис. 4 выделены фигуративные точки проб иловой воды из зон шельфа, континентального склона, его подножья и глубоководной впадины. Отдельно показаны точки, в которых проявился процесс обратной метаморфизации. Переход фигуративных точек сверху вниз и по часовой стрелке от точки Ок отражает направление прямой метаморфизации. Пересечение горизонтальной линии указывает па изменение химического типа вод от сульфатно-магниевого подтипа сульфашого типа в хлоридный (хлор-кальциевый) тип. Перемещение фигуративных точек вверх, влево и против часовой стрелки указывает на процесс обратной метаморфизации.

Можно видеть, что большая часть фжуративных точек расположена вдоль пунктирной линии, проведенной через точку Ок от MgS04 к СаСЬ. На первом

этапе метаморфизации, связанном с редукцией и потерей сульфатов, основная масса точек перемещается вниз к линии 2№С1-М£СЬ. Ниже этой линии расположены иловые воды хлоридного типа, в основном приуроченные к новоэвксинским отложениям из колонок, отобранных в нижней части континентального склона и в глубоководной впадине. Часть точек, соответствующих последовательным, все более глубоким пробам в колонках, перемещалась влево (например, ст.48), что указываст на направление обратной метаморфизации (Турский, Нал я ш ко, 1977].

На основе диаграммы природных вод также был проведен детальный анализ данных по составу норовых вод т скважин, пробуренных в Черном море НИС "Гломар Челпенджер" в рейсе 42Б (рис 5).

Рис, 5. Диаграмма химического состава вод литогидросферы Черного моря по данным бурения НИС "Гломар Челленджер" до глубины 1 км

1 -точка воды океана: 2-4 - фигуративные точки состава норовых вод из скважин-2-479:3 1X0:4 181: 5 - тл\бина горизонта, м от поверхности дна; 6 направление метаморфизации и траектории движения точек с увеличением глубины в скважинс.

В них выявлено широкое развшие процессов прямой и обратной метаморфи-зации вод. Установлено, чю лишь в екв. 379 из центра восточной части глубоководной впадины (см. рис. 1) на значительной части ее длины могли сохранигься реликтовые воды, отражающие палеосоленость и отчасти палеохимию водоема. В скв. 379 пройдена большая юнца четвертичных осадков. Верхи ее относят к вюрм-скому ледниковому периоду, а низы оценивают возрастом примерно в 700 тыс. лет [Емельянов и др., 1982].

В двух других скважинах в районе Босфора сослав поровых вод указывает лишь на общую направленность вторичных изменений эпигенетического характера. Нижние части скв. 380 и 381 по данным диатомового и споро-пыльцевого анализов относят к позднему миоцену. Они содержат- фацию черных алевролитов с прослоями доломитов, которые по многим признакам формировались в мелководных условиях и претерпели существенные диагенетические изменения в субаэральных условиях [Геологическая история, 1980]). ЮЗ часть Черного моря представляла собой в эю время мелководный бассейн. По данным диаюмового анализа водоем сначала был пресноводным, затем солоноватоводным и морским, о чем свидетельствует развитие бентосных фораминифер. Клима! был теплый. В осадках повышено содержание пирита и OB, что указывает на господство восстановительных условий.

Таким образом, в позднем миоцене формирование иловых вод происходило здесь, по всей вероятности, в фациальных условиях, напоминающих обстановку современных СЗ причерноморских лиманов, где соленость иловых вод изменяется в широких пределах - от 5 до 230 г/л [Коников, 1983J. Причины появления рассолов и вод повышенной минерализации в мелководных отложениях - регрессии моря, субаэралытая обстановка, иногда с выходом донных отложений на дневную поверхность и активное развитие испарительного процесса. В скважинах наличие таких палеофациальных обстановок обычно отмечено перерывами в осадконакон-лении. Гиперсоленость поровых вод плиоцена и плейстоцена в скв. 380. 381 может быть связана с диффузией и отжатием при уплотнении осадков ранее сформировавшихся рассолов, растворением локальных отложений галита и возможным перемещением рассолов из прибрежных районов по крутому склону и каньонам на ¡лубину. ">10 подтверждается и повышенной величиной oi ношения CI/Br.

Периоды плейстоценовых оледенений и изменения климата также могут oipa-жаться в составе поровых вод. вызывая резкие колебания солености или направления метаморфизации вод, связанные с развитием криогенного процесса.

На фациальных профилях, пересекающих шельф, континентальный склон и глубоководную впадину, наблюдается закономерное увеличение С1 и IM иловых вод в слоях одного возраста, что связано с циркумконтинентальной гидрохимической зональностью. Опресняющее влияние речною стока па шельфе и в верхней части котинентального склона прослеживается на расстоянии 120-130 миль от устья Дуная и до 25 миль oi устья Риони (рис. 6).

11а профиле хорошо выражен и процесс осолонения черноморского бассейна, не отразившийся лишь на левом фланге, который попал на конус выноса турбидитов. а на ст. 201 в колонке была встречена мощная пачка песчано-алевритовых осадков.

В монографии приведены десятки фациальных профилей, на которых показано изменение SM, CI, Ca, Mg, S04, Alk, N. P, Si. Alk/S04, Ca/Na. Ca/Mg и дру| их ионов, элементов и ионных отношений, а также соответствующие литологическис разрезы на Ялтинском, Таманском. Рионском и др. полигонах (см., например, рис. 6. 7.9).

Локальные проявления субмаринной разгрузки вод. в основном пониженной минерализации, отмечены вдоль разломов, в зонах дробления и повышенной тре-шиноватости на Ялтинском полигоне и на отдельных участках К)В побережья Кавказа. Критериями для их индикации, помимо С1 и ЕМ. могут служить: внедрение мстаморфизованных вод С1-Са типа в верхние слои донных отложений, рост содержания Не^,,,, режое повышение отношений Ca/Mg, Ca/Na (рис. 7).

^__>»» >)Л М4 Д| тц> 2»6

1К1И141 УШм т* 125 м Ми III м

Рис. 6. Распределение хлора в иловой воде на профиле от устья Риони в море

I -распределение С! в колонках, 2-6-содержание С1. г/л: 2 - <9; 3 - 9-10; 4 - 10-11; 5 11-12: 6 - >12; 7 - границы древречерноморских отложений с современными (а) и пово-шксинскими (б) отложениями; 8 - линии изоконцен граций С!-иона.

'Это хорошо видно на меридиональном профиле (Ялтинский нолигон. к югу от мыса Псщсрною. рис. 1. 7). Профиль на ст. 232 с глубиной 500 м на круюм \eruie континешальнот склона пересек вероятную зону глубинно! о разлома

Поведение биогенных компонентов (IV, Р, Я/) тесно связано с минерализацией органическою вещества. Наибольшие их кон цен 1 рации в иловых водах Черного моря составили: Ы-ЫН ( - 85 мг/л: Р-Р04 7 мг/л; Я^Ю-, до 30 мг'л (на С и ЮВ) и до 56 мг/л у Босфора. Концентрации аммонийного азота возрастают сверху вниз по колонкам, отражая степень минерализации ОВ. Иногда отмечается локальное повышение Ы-ЫН4 и Р в сапропелевых слоях и прослоях кос 1 но! о детрита (см. рис. 3). Фосфор и кремний обогащают в основном иловые воды голоцена и распределение их в колонках зависит от вещественною состава осадков и физико-химическою состояния среды (рис. 8).

Накопление N-N44 и других биогенных компонентов связано с высокими скоростями седиментации и в фациальном профиле усиливается в зоне шельфа

и подзоне аккумуляции переотложенных осадков на континентальном склоне, как например на меридиональном профиле к югу от г. Аю-Даг (рис. 1. 9).

ilk Mi' Ul ii." '

Рис. 8. Рнонскин полигон. Состав иловой воды и ионные отношения на ст. 203

Рис. 9. Распределение N-N44 (мг/л) в иловой воде на профиле ст. 225-223

Исследованы закономерности поведения бора, йода, брома в иловой воде и в системе вода-осадок. Рассчитаны их средние концетрации для отдельных стратиграфических горизонюв и придонной воды. При содержании в осадках 1=3.310'\ Вг-2.9-10"' (п=30). В= 10.810"Ч (п- 476). в иловой воде находится в среднем 16% йода. 80% брома и 3% бора от их общею количества, заключенною в осадке. При содержании в глубинной воде Черного моря йода 0.025 мг/л. брома -35 мг/л. бора - 3 мг/л, в иловых водах средние концетрации I = 1,73+0,1 мг/л (п = 171). Вг = 37±1.2 мг/л. В = 3,35+0,24 мг/л <п=300). На ЮЗ в районе Босфора содержание бора повышено: В = 3.85+0.74 мг/л (п = 65). так же как Вг и .1. Наибольшие концетрации бора- до 30 мг/л встречены в иловой воде карбонатного

типа ит кратера грязевою в\ лклна в районе прогиба Сорокина. Распрелеление йола сходно с распределением аммонийного азота: он постепенно накапливается в жидкой фазе при минерализации ОВ. Одновременно содержание йода в твердой фазе осадка уменьшается. Установлено, ню в среднем около 55% йода находится в иловой воде в форме йодидов, остальная часть содержится, по всей вероятности, в йод-органических соединениях и в йодатах. Содержание бора обычно понижается в иловых водах новоэвксинских отложений в связи с накоплением в них кальция и вовлечением бора в аутогенное преобразование глинистых минералов. В современных и древнечерноморских отложениях при минерализации ОВ часть бора переходит в жидкую фазу. Поведение брома отражает влияние трех основных факторов: он связан с хлором и соленостью, но может накапливаться при минерализации ОВ и указывать на развитие галогенеза. Для индикации направления и характера процессов целесообразно использовать отношения l'Cl. BWC1, B/CI.

Поданным ИСП и ИСП-МС определены и рассчжаны средние кон цен грации в придонной и иловой воде из глубоководных отложений на Сочинском полигоне 18микротементов: Sr. В. Si (mi/.i). Li - IJ - в мкг/л (табл. 2).

Таблица 2.

Средние концентрации микроэлементов в иловых водах впадины Черного моря

Элементы 11ридон-ная вода Современные отложения Древпечерно-морские отлож. I (овоэвксинские отложения

Sr 5.1 4.9 4.8 4.8

В 2.2 3.0 2.7 2.9

Si 5.9 11.9 10.0 7.8

Li 109 141 90 63

Ai 18 146 82 21

Cr 42 60 72 29

Mn 203 70 56 38

Fe s 14 49 32

Co 0.9 2.1 2.3 1.8

Ni 21 25 22 51

Cu 15 28 21 25

Zn 79 48 14 .13

Rb 76 104 101 67

Mo 6 178 732 95

Ba 84 504 2256 1036

W 1.5 11 10 6

Pb ! -f 5 4 3

l' __ 2 ______!____20________i J3____,

Факторный анализ позволил установить относительную роль в поведении отдельных групп элементов таких ведущих факторов, как солевой состав иловых но I, величины рН и РЬ Распределение микроэлементов, в особенности металлов связано с наличием Н^ - барьера и содержанием ОВ в осадках и иловой воде.

Поведение металлов, в первую очередь Не. Мп. С'и. также зависит от фациальной обстановки, с которой могут быть связаны значшельные вариации их концентраций. Отмечено повышенное содержание Ре и ряда других металлов на Ялтинском полигоне, предположительно связанное с подтоком вод в зонах тектонических нарушений и процессами грязевого вулканизма.

Изучен состав растворенного ОВ в колонках из 1рсх районов моря (табл. 3).

Таблица 3.

Компоненты растворенного органического вещества в иловых волах Черного моря

I ори- Угл- Гу- фу- Битумоиды Жир- Ами-

зонт. п ево- ми- льво -ные 110- и- N11,

Возраст с IV ды новые -вые А С кисло- кисло-

1 ты. ты

К рымский район

При- 6 2.0 - 1.0 0,36 \2 - - 0,03 0,06 -

дон- 2,7 - 1.3 0,98 3.3 0.23 0.45 0.05 0,11 -

ная 3.4 _ 2,0 1,% 4,7 - - 0,07 0,17 -

Верх- 6 6,5 2.8 4.0 0,28 2.7 0.11 0,15 0,07 0,05 3,1

ний 29,4 4,5 17,3 1,17 5.5 0,19 0.25 0.09 0,10 10,5

слой 77.4 10.0 37,3 2,47 10.2 0.30 0,38 0.12 0,26 17,9

Голо- 21 6.5 2.1 4.0 0.42 0.9 0.08 0.15 0,04 0,03 3.1

цен 24,1 4,8 17,9 1,30 6,4 0,20 0,26 0.10 0,17 17.2

77.4 6.3 49,2 3,67 17.7 0.45 0,45 0,12 0,86 60,8

Ново- 12 19,2 1,8 8,0 0,42 4.6 0.15 0,15 0.07 0,08 6.3

эвк- 35.0 4.7 26,2 1.10 7,2 0.23 0.45 0.10 0.52 23.1

син 73,5 22.0 54.5 2,52 13.4 0.38 0.95 0.11 1.06 38.5

Туаисинский район

Придо- 5 2.2 - 1.0 0.40 1,5 _ _ 0.03 0 01 _

нная 3,0 - 1,4 0.73 4,2 0.19 0,15 0,05 0.06 -

вода 3.5 - 2.0 1.00 10.8 - - 0.09 0.12 _

Верх- 5 11.1 2,5 10,8 0.24 3.2 0.15 0.15 0.04 0.05 11.2

ний 18.0 6,0 18.0 1.04 4.5 0.18 0.26 0.06 0.46 18.6

слой 23.4 16,8 23.0 2.40 7.1 0.23 0.38 0,09 0.94 28.8

Голо- 11 6,8 0.8 8.3 0,10 3.0 0,11 0.15 0,06 0.03 1.4

цен 20.1 3.8 21.3 0.60 4,6 0,23 0.31 0.10 0.36 10.6

31.5 16.8 56.5 1.20 7.1 0.38 0.80 0.14 1.82 21.0

11ово- 11 11.1 2 л 10.8 0.24 3.2 0.11 0.19 0.06 0.04 16.8

чвк- 26,6 4.2 20.8 0.91 5.5 0.21 0.26 0.10 0.37 26.2

СИ11 47.2 | 7.3 35.5 2,40 8.8 0.45 0.30 0.16 0.87 40.6

Г " При-" 6 1.0 0.4 Рионский район 6.8 Г 0.25 Т 1.8 ; - от

дон- 2.1 0.5 2.4 1.04 4.4 - 0.06 - -

ная 4,8 0.6 3,2 2.80 10.1 | 0.07 -

Верх- 6 6.7 1.3 2.0 0.70 4.0 0.15 0.11 0.03 0.09 2.0

ний 15.5 2.2 7.9 1,90 5.6 0,21 0.38 0.06 0.35 5.4

слой 30,0 , 2,8 14.0 3.40 11,3 0.28 0.95 0.13 0,90 12.0

1 оло- 27 6.7 1.3 2.0 0,24 2.4 0.11 Г0.11 0,03 ! 0.03 2.0

цен 20.3 3.6 10.8 1.50 6,2 0,25 0.47 0.08 0,40 14.2

48.4 11.3 32.0 5.12 14.0 0,80 1.58 0.18 1.82 54.0

Ново- 10 6.8 1.5 4,3 0.60 4.6 0.15 0.15 0.04 0.06 6.3

эвк- ! 16.7 1 28,9 3.3 13.2 2.80 7,4 0.30 0.46 0.11 0.29 16.5

син 5,9 29.0 4,80 14.4 1.25 0,95 1,13 1.75 22.0

Примечание. Первая строка - минимальные концентрации (мг/л). вторая -средние, третья - максимальные; прочерк - отсутствие данных: п-число проб.

В совокупности изученные компоненты составляют около 70% растворенного органического вещества (РОВ). Ведущую роль в составе РОВ играют углеводы (до 70-90%). За ними следуют по мерс уменьшения относительной доли в составе РОВ: фульвовые и гуминовыс кислоты, аминокислоты, битумоиды. жирные кислоты. Большинство компонентов РОВ обнаруживают закономерную связь с С11р, и процессами преобразования ОВ в отложениях. Они направлены на постепенное замещение лабильных, малоустойчивых соединений более устойчивыми при диагенезе компонентами РОВ [Полякова. Гурский, 1974; Гурский, Крупное. 1979J.

Распределение компонентов растворенного органического вещества с глубиной в отложениях в значительной степени определяется характером седименто! енеза, но в целом прослеживается тенденция к накоплению РОВ. В колонках осадков с нормальным седименюгенезом наблюдалось довольно равномерное накопление основных компонетов РОВ (Рионский р-н). При развитии склоновых явлений (Туапсинекий, отчаст и Крымский р-ны) и нарушении условий седиментации в колонках наблюдалось неравномерное распределение компонентов РОВ. Количество и компонентный состав РОВ в донных отложениях по данным факторного анализа в первую очередь зависят от: 1) состава и степени минерализации ОВ: 2) региональных условий седиментогенеза: 3) окислительно-восстановительной обстановки: 4) количества ОВ; 5) фанулометрического состава осадков. Отмечено преимущественное накопление аминокислот, жирных кислот и нейтральных бигумоидов в иловых водах хлор-кальциевою типа.

При изучении растворенных в иловой воде и сорбированных газов на профиле Херсонсс-Босфор были обнаружены: мстан. Э1ан. этилен, пропан, пропилен. изобу!ан. бутан. бу1илен. изоттентан пентан. 1ексам [Гурский. Чернова. 1973: Чергкова. Гурский. 1974|. В составе УВГ резко преобладает мстан, концентрации которого на 2-3 порядка, в среднем в 180 раз превышают суммарную концентрацию более (яжелых УВГ (1ТУ). Средние концентрации СН4 составили 8 см'/кг ила натуральной влажности, максимальные - 50 см3/кг. или 100 мл/л иловой воды. На транице придонная вода - осадок содержание УВГ резко возрастаст: ТУ в 10. CIIj в 100 и более раз. С углублением в тлщу донных оиюжений общее содержание УВ1' и CI 14/S ГУ неравномерно увеличиваются.

Распределение метана связано с iрануломстрическим составом, проницаемое гью осадков, условиями процессов миграции и слабо зависи! от количества Сор,. Напротив, распределение ТУ существенно зависи i oi содержания ОВ.

В фациалг.ном профиле повышенные копнешранин УВГ приурочены к основанию континентального склона и периферийным частям i лубоковолной впадины. Однако максимумы ГУ и метана на профиле не совпадают и в целом имеют обратную зависимость. На распределение УВГ в отложениях могут влиять [ектонические нарушения, фокусированные потоки и кольцевые течения по периферии Черноморской впадины. Повышенные концентрации УВГ отмечены в Прибосфорском районе. Здесь же обнаружено значительное количество СО-> (до 20 см^/'кг). а в иловой воде до 60-80 мг/л N-NH4.

Наибольшие потоки газов, фязевулканическая брекчия, содержащая 1азовые гидраты, скопления бактерий, аутигенные карбонаты и другие аутигенпые минералы, иловые воды с признаками сильного опреснения или осолонения наблюдались в районах проявления фязевого вулканизма к ЮВ oi Крыма, а также на периферии и в центральных частях глубоководной впадины Черного моря [Иванов, 1999; Гурский и др., I997J.

Глава 5. Азовское море

Обшая характеристика водоема и объем выполненных исследований

Азовское море отличают малые размеры, высокая биологическая продуктивное! ь, огромное количество терригенного материала, поступающего на единицу площади, большой приток пресных вод и слабая связь с водами Мирового океана.

Рельеф дна Азовского моря характеризуется выровнснностью. однообразием и незначительным уклоном поверхности. Водосборная площадь охватывает области с гумидным климатом, хотя само море в основном находится в аридной зоне [Хрусталев, Щербаков, 1974]. Наибольшая глубина моря 14 м в центральной части, средняя - 8.5 м. Глубины моря несколько возрастают от устья Дона в Ю1 направлении к Керченскому проливу и устью р. Кубань.

Работы по изучению Азовского моря начаты нами в ноябре 1973 г. на НИС "Московский университет". Ьыли отобраны колонки лонных отложений длиной до 2,5 м на 15 станциях с глубин от 8 до 11.5 м в ЮВ районе, прилегающем к устью Кубани (Тсмрюкский залив). Исследованы ли гологический состав осадков, рН. ЕЬ. Состав иловых и придонных вод был изучен на 5 станциях в 26 пробах.

Детальные исследования состава иловых и наддонных вод проведены нами с коллективом МГП в 1979-81 гг. Расположение станций показано на рис. 10.

Рис. 10. Схема расположения станций в Азовском море

НИС "Московский университет : 1 - ноябрь 1973 т.; 2 - НИС "Прибой", май 1979 г.: 3 5 НИС "Эксперимент":3 ноябрь 1979 [.: 4 июнь 1980 г.; 5- апрель 1981 т.

Работы выполнялись в рамках совместных исследований с Институтом океанологии им. П.П.Ширшова. Курировал работы зав. о!делом химии океана проф. Е.А.Романкевич. В мае 1979 г. были проведены исследования на 29 станциях п приустьевой зоне Кубани. Пробы поверхностной, придонной воды и осадков отбирали с НИС "Прибой", а на прибрежных станциях ~ с катера. Дополнительная информация по этой экспедиции (положение станций, величины

первичной продукции. С,,,, взвеси) есть в работе В.К.Артемьева [1993). В 1979. 1980 и 1981 гг. были проведены три рейса ПИС "Эксперимент" в Азовском морс. В этих рейсах на 25 станциях были отобраны колонки донных отложений длиной до 4 м. в которых проведено послойное изучение химического состава придонной и иловой воды, а на ряде станций и воды с поверхности моря. Всего в рейсах НИС "Эксперимент" отобрано ! 58 проб, в которых исследованы макросостав и биогенные элементы: N-NH4 и Р-Р04. Общее количество изученных проб около 200.

Резулы аты исследований в Азовском море сводя гея к следующему. Впервые но материалам 5 научных экспедиций проведено тщательное изучение химического состава иловых вод. включая сезонные наблюдения. Выполнен анализ макросостава, биогенных элементов и микроэлементов иловой воды. Наиболее детальные работы проведены на Тсмрюкском полигоне в приустьевой зоне реки Кубани.

Максимальные величины суммарной минерализации и содержания хлора придонных и иловых вол обнаружены вблизи Керченского пролива, к востоку и юго-востоку от него и в центральной части моря. Прослеживается закономерное понижение минерализации и хлорности иловых и наддонных вод при удалении от этих районов и приближении к устьевым зонам рек Кубани и Дона. Общий диапазон изменений хлорности и солености придонных вод Азовского моря составил: С1 = 0.57-8.3 г/л, ЕМ=1,7-15,2 г/л; в иловой воде соответственно CI - 0.73-7.9 г/л и £М = 2,3-14.7 г/л. Отношение Ш/С1" 1.82-3,02 для придонной воды (в речной воде - до 12,3) и 1,72-2,5 для иловой воды. Средние значения -около 1,9. Повышение величины этого отношения свидетельствует о степени влияния пресных вод. но иногда оно может быть связано с процессами подводного выветривания и окисления осадков.

Градиент концентраций хлора и большинства макроионов, за исключением сульфатов, на границе между придонной и иловой водой в основном положителен и резко возрастает в приустьевых зонах, особенно на мелководье Темрюкского залива вблизи устья Кубани. Однако при СЗ ветрах усиливается приток соленой черноморской воды от Керченского пролива в придонные слои воды вдоль побережья 1емрюкского залива, чю приводит к смене градиента на отрицательный и активизации обменных процессов на границе вода-дно Гакис явления наблюдались поздней осенью. Весенний паводок вызывает онрсснснис как наддоиной. так и верхних горизонтов иловой воды, на несколько десятых долей г/л по хлору и SM. Глубина проникновения воды из придонного слоя сильно зависит от состава осадков, часто и юбилуюншх ракушечником, и гидродинамическою режима вод в придонном слое.

Общий характер вертикального распределения С'А 2/W, Na, Mg в колонках выражается в следующем: минимум концентраций приурочен к глубинам 0.8-1.5. в среднем - чуть более 1 м в отложениях и связан, но всей вероятности, с границей древнеазовских и новоазовских оиюжений (рис. 11).

Этот минимум для открытого моря соаавляет по CI 6.1-6.9 г/л. по IM -11.4-13.5 г/л; чуть выше он у Керченского пролива. Для Темрюкскою залива минимум С1 _ 4. IM ~ 7.8 г/л: в центральной части Таганрогского залива минимум CI - 4,5. IM - 9.5 г/л. Выше и ниже этой границы концентрации большинства ионов расту 1. Повышенная ЕМ в нижних горизонтах более длинных колонок связана с дрсвнеазовскими отложениями и континентальными отложениями плейстоцена. соответствующего новоэвксину, подвергающихся подводному выветриванию и размыву в восточных и северных районах Азовского моря.

РЬ. чВ П. г/л Ы)4. чгокв/1 ("а". М1 "»кв/1 \М11 и|/.1

рН IМ. г/ч А11с. мг-экв/.1 М^* м1-жв/.| . чг/л

Рис. 11. Химический состав иловых вол Азовского моря на станции 104.

На пунктирной линии- данные по придонной воде

В отложениях Азовского моря хорошо проявлена редукция сульфатов. Уже в верхних юризонтах содержание сульфатов часто понижается в 3-7 раз и резко возрастают величины щелочного резерва - от 2,8-3,3 в придонной воде до 20-30 мг-экв/л в нижних юризонтах колонок. Отношение А!к/С1 при этом возрастает в 3-9 раз. Активно протекала редукция сульфатов и на нескольких прибрежных станциях близ устья р. Кубани Об интенсивности редукционного процесса можно судить по величинам коэффициента сульфатредукции 'МНс/БО), который возрастал ино1да и сотни раз (табл. 1). Редукционные процессы и минерализация ОВ приво-дяг к формированию резко восстановительной обстановки в отложениях, чему могут способствовать также процессы генерации метана и других УВГ [Жижченко. 1984] Величины ЕЙ при этом становятся отрищиельными. достшая -200. иноыа -370 мВ. а рП понижается до 7.5-7.1. Их минимумы приурочены к мегаморфизо-ванным иловым водам на горизонтах с активной редукцией сульфатов.

Ослабление редукционного процесса екмшш с активизацией I идродипамиче-скот режима, размывом кошинеигальных оможений плейеюнена, а иногда -глинистых прослоев в ракушечниках (подводным выветриванием) ">ю приводит к повышению окислигельно-восстановительного потенциала, развитию окислительных процессов и частичному растворению осадков. В иловую воду при этом мо!уг переходить сульфаты кальция и магния. Развиваемся обращая метаморфи-зация иловой воды. Чаще всего это наблюдается в юго-восточных и северных районах моря, где сильнее выражены >розионные явления.

В иловых волах Азовского моря высокое содержание биогенных элементов. а гакже Спр<. и 1Ч„р,. Вблизи устья Кубани и в центральной части моря содержание N-N114 достигает 48-67 мг'л. а Р-Р04 - 3,6-4.3 мг/л. В северной части моря и Таганрогом заливе содержание N-NH4 в иловой воде доешгае! 33 мг/л, а Р-РО, 2.4-3.1 мг/л. В распределении N ЬГН4 наблюдается рост концентраций вниз по колонкам и с юга на север и северо-запад на фациальных профилях. Отклонение

от этих закономерностей и локальные флуктуации связаны с лнтологической неоднородностью осадков и чередованием глинистых иловс ракушечником.

На самых мелководных станциях вблизи устья Кубани также встречены очень высокие концен грации биогенных компонентов - в единичных случаях до 42 мг/л N-NII4 и 5 мг'л N-NOi в верхних слоях иловой воды. Фоновые концентрации нитритов не превышали 50-70 мкг/л. Фосфор чаше обогащает верхние горизонты, но иногда наблюдалось его плавное накопление с глубиной. В иловых водах Тем-рюкского залива содержание кремния в большинстве проб - 22-34 мг/л. а в опресненных иловых водах понижается до 17-13 мг/л. отчасти коррелируя с хлором.

По материалам осенней съемки в Тсмрюкском заливе концентрации брома составили 16-33 мг/л. В основном они коррелирую! с содержанием хлора. В большинстве проб иловой воды величины Br/CI отношения составляют (3,4-4.4)-10 \ повышаясь в отдельных пробах опресненной воды до (4,8-6,3)-Ю-1. Бром может накапливаться в растворе при локальном проявлении процессов гало-I енеза в прибрежных лагунах и в волноприбойпой зоне. Повышенные величины Вг/С1 отношения в иловой воде Азовского моря связаны также с минерализацией ОВ в отложениях этого бассейна с высокой биологической продуктивностью и. возможно, с процессами подводного выветривания отложений плейстоцена.

Бор обнаружен в количестве 3.2-1.8 мг/л. В колонках наблюдалось общее понижение его содержаний. Обогащение подповерхностных слоев связано с минерализацией ОВ. что сходно с распределением бора в иловых водах Черного моря. Повышенные концентрации бора в нижних горизонтах ряда колонок связаны с ростом IM и Alk. Отношение B-IOVCI = 2,7-5.1, чю отражает влияние диагенеза и. m част и, эпигенетических процессов. Для воды Азовского моря В- 104/С1 = 3,1.

Содержание йода в придонной воде составляет 0.03-0,1 мг/л. В колонках в основном наблюдастся накопление йода с глубиной: 01 0.3 до 1.3 мг/л. В ряде случаев йод обогащае! и верхние, или подповерхностные горизонты иловых вод.

По материалам двух съемок изучено распределение Си, Zn, Мп, Fe, Ni примерно в 50 пробах иловой и наддонной волы. По результатам весенней съемки в приповерхностных пробах иловой воды концен фации Fe достигают 2.5 мг'л и Мп 1.2 мг/л. Cu. Zn. Ni - 0.2. 0,15. 0.1 mi/л. В наддонной воде наибольшие содержания Fe. Мп. Zn, Cu. Ni были: 50. 10. 40, 8 и 2 мкг/л.

По результатам осенней съемки содержание 1-е составило в иловой воде от 0.03 до 2 mi'л и Мп oí 0.01 до 2.4 мг/л. Zn - от 0,04 до 2.4 и Си от 0.02 до 0.44 мел. Повышенные концен фации пи\ металлов зачастую связаны с активизацией био1снного процесса, накоплением био1енны\ компонентов и наблюдались в осадках с высоким содержанием Мп и Fe.

В иловых водах Азовского моря хорошо проявлен первый чтап метамор-физации. связанный с сульфатредукцией. опреснением вод и преобразованием состава анионов. Опреснение воды в приустьевых зонах приводит к ее обратной метаморфизании и в отдельных случаях к появлению вод сульфатно-натриевого подтипа и карбонатного типа.

Подобные изменения в составе иловых вод обычно сопряжены с минерали-шпией ОВ. а 1акже с процессами i операции и частичного окисления метана Второй пап метаморфизации, связанный с преобразованием ка!иопного состава, сравнительно слабо развит в 01;южениях Азовского моря, что способствует сохранению сульфатно-магниевого подтипа в сульфатном гипс вод для подавляющего большинства проб иловой воды.

I iHBit f». Каспийское море

Печение каспийскою моря проводилось нами с 1967 i. до сцкдины и. ¡а чти годы йы I ныночнсн оолыиои ооьем leojioi 0-1 сохимичсских иссде юкании '»ер д|чкой и гяшвой фа! лонных отложений н жсмсдинияч на НИС "ГС-58". "Поиск''. "II. Кожин". "Ллма-Лш". "Эксперимент", проведены буровые рабо!ы ¡ы б/'с "Киргиз" и "Слдмалис". Основное внимание было уделено геохимии иловых вод. 410 нашло отражение в о тегах 1973-81 и и vwoi их публикациях [1 урскнй. 1974, 1979. 1981, 1983а,б; Гурский. Сузюмов и др.. 1974; Валяшко. Гурский. 1980. Валяшко и др.. 1982. 1985: Гурский. Левшенко. 1981.1982. 1985 и др. работах. Расположение на) чных станций в Каспийском море показано на рис 12

Рис. 12. Схема расположения станций в Каспийском море

1- 1967 г.. с. 1-8. «ГС-58». 2 - 19711972 гг.. с.1-13. НИС «Поиск» : 3

1975 1., Ман1Ы1н-лакский ио-лигон. с.1-15. НИС "Поиск": 4 1976 i. с. 1-18.

НИС'Кожин": 5

1976 I . с. 16-34. НИС "ГС-58"; 6 -

1977 ).. с. 19-40. НИС "Л1ма-Лта": 7

1979 I.. с.1э-25э. НИС "Эксперимент": 8 станции 1 з-8т в районе вуткана "банка Макарова" (врезка): 9 ¡981 1 (июль). ст.121> 134х НИС '"Зкспе-римен I": 10 - 1981 I.. октябрь ст.1 НЬ-1 15j. t'ill0)-113) совпадаю! с расположением скиажип б/с "Судмалис"; 11 морские скважины 1977 г.. с. 1-3. б\р./судж> "Кир-пп": 12 - ст. 4U3-53э НИС "Эксперимент". 1983 г.: 13 линия глубинного рашома

В »тих рабсиах представлена информация по сотням проб Всего по приблизительной опенке было изучено около 1000 каспийских проб. В данной главе рас-смо!рены наиболее важные регул маш проведенных исследований

Общая характеристика водоема

Каспийское море является уникальным водоемом, утратившим связь с Мировым океаном, но сохранившим все основные черты морского бассейна. Оно занимает крупную гетерогенную депрессию, пересекающую различные геоструктурные элементы от платформенных областей на севере и востоке до горноскладчатых областей на юге и юго-западе моря [Геологическое строение.... 1976].

По характеру рельефа Каспийское море отчетливо разделяется на зри части: мелководную равнину Северною Каспия, ассиметричную котловину Среднего Каспия и глубоководную котловину Южного Каспия. Невысокий Маж ышлакский порог отделяет Средний Каспий от северной мелководной части. Котловины Среднего и Южного Каспия разделяет Апшеронский порог. Самая северная, точнее, СВ часть Каспия, приуроченная к Русской докембрийской платформе и южной части Прикаспийской впадины, в разрезе которой присутствует мощная соле-носная толша нижнепермского возраста, изобилует соляными куполами. Харак-1срной особенностью Южно-Каспийской впадины является наличие многочисленных фязевых вулканов. Многие районы Каспийскою моря отличаются повышенной нефте1аюносностью. Впадина Среднего Каспия по ряду геологических и геоморфологических особенностей является подобием (в миниатюре) океанических котловин [Геологическое строение.... 1976; Лебедев, Кулакова. 1983].

Уровень Каспийского моря по данным 80-х п. был на 28 м ниже уровня Мирового океана. В плейстонене-голоцене. включая и сравнительно недавнее историческое время, он испытывал многочисленные колебания, связанные с климатическими изменениями, вариациями наземного и подземного стока. Наибольшие глубины моря, обнаруженные в Южно-Каспийской впадине, нем щи им превышают 1000 м. максимальная глубина Среднего Каспия 788 м Весь Северный Каспий находи 1ся в зоне шельфа, который в Каспийском морс Офаничсн глубинами 100 м Большая часть Северного Каспия имест 1лубины менее 10-20 м Материковый склон в Среднем Каспии офаничен глубинами 500-600. в Южном Каспии 700-750 м [Добровольский. Залошн. 1982; Каспийское морс.... 1969.1986]

Средняя соленость Каспийскою моря - 12.8 1/к1. чю аютвстствуст содержанию С1~5.37г/К1 [Ллекин. 1966]. Разъединение Каспийского моря с Черноморским бассейном произошло, но некоторым данным, около 10 тыс. лст юму назад

Донные отложения Каспийского моря изучали С В Ьруевич [Ьрусвич. Винофа-чова. 1949], О.КЛеонтьев [Каспийское морс. 1969], Л.ИЛебсдев, Н.Г.Маев [Лебедев и др.. 1973; Гсоло! ичсскос строение.. 1976], Ю.П.Хрусталев [1978] и мно1ие др>1ие.

Колонками обычно удается вскрыть отложения новокаспийскою и хвалынско-го ярусов. Оиюжепия. связанные с новокаспийской трансфсссией. содержат карбонатные и 1ерри1енпые осадки. Верхнехвалынские отложения, подстилающие новокаспийские, представлены в верхней части разреза регрессивным машыш-лакским юризонтом. который существенно отличастея 01 выше- и нижележащих отложений. 'Зто в основном грубозернистые буровато-коричневые осадки с пониженной карбонатностью. более низким содержанием ОВ и своеобразной текстурой. В них повышено относи 1ельное количество терригенного материала. Многие колонки имеют кавернозную текстуру в связи с наличием газов и газовых гидратов

По материалам экспедиции 1981 г. на ПИС "Эксперимент" Ю.А.Карпычсв (ИВПАН) выполнил определения абсолютного возраста осадков радиоуглеродным методом (по изотопии углерода, извлеченного из СаСОз и ОВ). Эти определения свидетельствую! об изменении скоростей седиментации от 10-15 см/1000 лет во впадине и на континентальном склоне Среднего Каспия до 3-3,7 м/1000 лет на мелководье и в приустьевой зоне р. Куры. Пониженные скорости седиментации на отдельных станциях связаны с размывом отложений. На большей части шельфа и склона скорость осадконакопления составляла десятки см/1000 лет.

Химический состав иловых вол Каспийского моря

Химический состав иловых вод Каспийского моря изучали С.В.Бруевич [1946, 1973. 1978]. З.В.Пушкина [1963], Н.В.Тагесва и М.М.Тихомирова [1962а], С.А.Брусиловский [Брусиловский. Лаптева. 1976,1977: Ьрусиловский, Печенкина. 1989], Т.В.Левшенко [1979. 1981].

Рассмотрим результаты изучения Северного, Среднего и Южного Каспия в соответствии с их региональными отличиями и естественной природной градацией.

При изучении придонных и иловых вод из верхних слоев отложений Каспийского моря наиболее резкие изменения ЕМ наблюдались в Северном Каспии, где вариации солености досчитали 10-12 г/л. Это характеризует особенности зоны смешения пресных и морских вод, где изменения солености более четко фиксируются в иловой воде по сравнению с придонной водой. Волжская вода оказывает более мощное' опресняющее воздействие на иловую воду. Градиент ХМ и С1 между придонными и иловыми водами, как правило, положителен и при удалении 01 течений из основных русел Волги и Урала возрастает. В Северном Каспии наблюдался очень широкий лианаюп изменений 804 и (в 30-40 раз) Концентрации 804 доегшали 85 м!-экв/л в иловой и 58 мг-экв/л в придонной воде.

На востоке С. Каспия отмечены также высокие концешрации Са в сравнительно неглубоких горизонтах иловой воды - ло 40 мг-экв/л и 2-3-крашый рост отношения ЭСа/№ в аномальной зоне, сия шиной, вероятно, с субмаринной раз-фузкой подземных вод над соляными куполами. В этой зоне наблюдалось повышение хлорности иловых вод и рос г концешрации С1. Са, Mg вниз по колонкам.

В свое время Н.Ф Глазовский [Глашвский, 1973: Глаювский и др . 1976]. проводя специальные исследования по этой проблеме, пришел к заключению о том. что средние значения С1 иловых вод над соляными куполами в Северном Каспии составляют 3.83 1/л. а вне соляных куполов 2.64 г/л, Он отмечал >акжс ожелезне-ние осадков и образование гипсовых кейпроков над соляными куполами.

Это подтверждается нашими данными, т.к я аномальной зоне содержание С1 в иловых водах было 3.8-5.8 г/л. а на фоновых участках С.Каспия < 2.5 г/л (рис. 13). В колонках донных осадков из аномальной зоны в Уральской бороздине наблюдались пониженные величины рГГ (около 7) и Иг (до -280 мВ), тогда как в придонных водах рН « 8.3. Эю указывает на развитие редукционных процессов.

Установлены высокие концентрации железа. мар!анца и других металлов в иловых водах из района Уральской бороздины: Бе в 3-5 раз. а Мп. /п. Си = в 20 раз выше, чем в придонной воде. Однако опресненные иловые воды содержат больше Ре и 7.П и их содержание на станциях растет с юга на север. Над аномальной зоной повышено содержание Ге в придонной воде (отрицательный градиент). На южной периферии аномальной зоны отмечены очень высокие концентрации Яе в колонках, особенно в нижних горизонтах иловой воды - до 15 м|/л и высокий

Рис. 13. Распределение хлора в верхнем слое иловых вод Северного Каспия

1 - содержания Ст (г/л) в верхнем горизонте (0-"!0 см) иловой воды па станциях.

2 - изолинии концентраций хлора, т/л

положительный градиент на границе с придонной водой. Растворенный в иловой воде марганец далее других металлов проходит сквозь барьер река-море.

В Среднем и Южном Каспии при содержании CI и ЕМ в придонной воде из центральных частей примерно 5,4 и 13-13,2 г/л, наблюдается рост их концентраций в придонной воде и в верхних слоях иловой воды в восточном и ЮВ направлениях. в сторону беесшчпых берегов Южного Каспия. Влияние гидрохимической юналыюсти. связанной с ростом солености при удалении от берега и увеличением глубины моря, в Каспийском море выражено слабее, чем в Черном море, если судить по верхним горизонтам иловой воды и придонной воде (кроме Северного Каспия). I радиен! на границе придонная вода иловая вода в основном положи |ц,ich и обычно обнаруживался в пределах менее 0.2 и 0.5 i/л но С1 и ЕМ. за исключением нескольких аномальных станций Южного и Среднего Каспия.

Более существенны изменения ЕМ и CI пи вср|икали колонок. Изучение химического состава иловых вод в колонках донных отложений Среднего и Южного Каспия свидстсльст вуег об общем осолонении бассейна в хвалынскос и новокас-пийскос время (табл. 1, рис. 14).

На этом фоне отмечается локальное повышение солености, обусловленное мангышлакской регрессией и слабое опреснение верхних горизонтов иловой воды на отдельных станциях Среднего Каспия. Наименьшая соленость реликтовых иловых вод была встречена на горизонте около 7 м в колонке ст. 11, отобранной с глубины 970 м во впадине Южного Касггия (С1 -4.08 г/л. ЕМ= 7.6 г/л. в верхнем слое - 12.5 г/л. см. табл. 1).

Рис. 14. Химический состав иловых вод и ионные отношения в колонке донных отложений Каспийского моря на ст. 8. (Южный склон Среднего Каспия).

При общем оеолонении бассейна заметно усиление роли ионов герригенного стока и ослабление влияния компонентов, связанных с водами "палеоокеапа". прежде всего С1 и N0. В результате в некоторых колонках обнаружены редкие случаи, когда вертикальное распределение хлора и суммарной минерализации не совпадают и даже обнаруживают противоположную тенденцию. При сравнении средних оросительных концентраций (отношений к хлору) главных ионов иловых вод Каспия с иловыми водами Черного моря наблюдается превышение по приблизительно в 2 раза, по Са в 3 раза, по 804 в 4 раза. Тто приводит к росту снизу иверч в колонках величины отношения 1М/С! от 1.8 до 2.5 В распределении Са шблюдаен'я прямая связь с 804 и обращая - с Л1к (рис. 15).

В верхней части рисунка выделяются аномальные пробы из Северною Каспия (над соляными куполами) и Мангышлаке кою полигона (над разломом).

Закономерности именения химического состава норовых вод, захороненных в толше донных отложений Каспийского моря, исследовались и на больших глубинах. - в основном по материалам, отобранным в ЮЗ части моря в районе Бакинского архипелаг. В 1977 г. на НИС "Бакуви" и б/с "Киргиз" были проведены комплексные геолого-1 еохимические исследования на банке Макарова (структура Бахар). в которых участвовали сотрудники МГУ. ИГиРГИ и ГИП АзССР. Был изучен макросостав 37 проб поровых вод из трех скважин Шубиной от 60 до НО м, .Общий диапазон изменения О - 5Л-5.9 |/л, ЕМ- 10,1-12,8 г/л. В поровых водах проявлен процесс обратной метаморфимции, который привел к появлению на многих горизонтах воды сульфатно-натриевого подтипа сульфатного типа.

Рис. 15. График зависимости содержания кальция от содержания сульфатов и щелочности в иловых и придонных водах Каспийского моря (мг-экв/л)

I 3 И.юные ИОЛЫ III ЗОНЫ

ми-н,(|и I ( актинон с; »--фатрс.пкцией. 2 - с умеренном редакцией. 3 редакция не выражена: 4 - иловые воды континентального склона с активной сутьфатредукцией: 5 - иловые воды из центральной часгн с активной редукцией. Иловые волы Маш ышлакско-го полигона. 6 - с г. 2. 7 - ст. 3 и 4 и! зоны разлома: 8 - иловые воды Сев. Каспия; 9 -иловые воды аномальных юн с предполагаемой субмаринной разгрузкой; 10-12 - придонные волы: 10 - Сев. Каспия. 11 устьев Урала (У) и Волги (В); 12 - Среднею и Ю. Каспия: 1. 2 - линейная корреляция Б04 и Са с преимущественным влиянием седименто-генных. диагенетических (1) и 311И!снстичсских (2) процессов

Исследования поровых вод были продолжены в 1981 г.. когда пробурили 4 скважины (110-113) близ устья р. Куры и к северу от пего (рис. 12).

Примерное постоянство, или понижение хлорности и IM поровых вод в скважинах из приустьевой зоны сохранялось до глубин 10-30 м в осадках Далее в основании новокаспийских отложений минерализация начала повышаться, а затем обнаружился резкий скачок в верхней части хвалыпеких отложений. При лом содержание С1 и IM возросло в 1.5-2,5 раза. Sf)4 в 6-30 раз. Са в 4-7 раз. Mg в 2-3 раш Щелочность в основном понижалась (см рис 16)

Такие изменения обусловлены, по всей вероятности, частичным высыханием и окислением осадков при Мангышлакекой регрессии, когда уровень моря мог опускаться на 30 м ниже современного, что при глубинах моря в месгах бурения скважин 01 9 до 15 ч должно было привести к осу шению дна моря. Содержания С1 в новокаенийских оможениях составляю! 5,3 9.5 и ЕМ 9.9 19.4 |,л. в верхнехва-1ЫПСКИХ 7.7 18.7 и 20.6-32.6 г/л соответственно. В скв. 110 па i дубине 55-110 м минерализация уменьшается до 8 г/л (С1 до 3 г/л).

В скв. 111. на некотором расстоянии от устья, наблюдалось меньшее опреснение. В скв. 112. отстоявшей еше дальше от устья, скачок минерализации от 12.6 до 21.6 i/л встречен на глубине 24 м, а наибольшая минерализация 27 г/л. обнаружена на юр. 38-45 м. В скв. 113. пробуренной на наименьшей глубине (9 м) и в наибольшем удалении к северу oi устья реки, обнаружена наибольшая минерализация - 32.6 г/л в хвапынских отложениях на глубине 85-95 м. Ниже, до 110 м. ЕМ понижается. Отношение ЕМ/CI - 1.7-2.7 и достигает максимальных величин в сульфатно-натриевых водах, метаморфизированных в обратном направлении (скв. 110). а также в придонной и иловой воде верхних горизонтов на ст. 1 Юз и 111), подверженных в наибольшей степени процессу опреснения от р. Куры.

41

i Г. im. I/.I ди soT«,-««/.,

U i 10 15 20 0 20 JO Ы> 80 100 .,110,'--—■—■—' '—■—'—1—'—'

Рис. 16. Состав поровых вод в колонке и скважине ЮЗ Каспия на ст. 110

Распределение элементов (ионов) в колонке (верхняя часть рис>нка) и скважине (нижняя часть рисунка), I - серый глинистый ил; 2 - серовато-б>рый глинистый ил: 3 - карбо-натно-тлинистый ил: 4 - песок: 5 - ракушечник

В колонках и верхних горизонтах скв. 110. 111. 112 активизировалась суль-фатредукция. Но в скв. 113 развился Ca-Mg обмен (Ca/Mg до 0.7). что привело к появлению вод хлор-кальциевого типа. В поровых водах этих скважин встречены высокие концешрации Вг - до 94 mi/л и 1 до 49 мг/л. Среднее значение для хва-лынских (мангышлакских) отложений BrlO'/Cl = 8. а в воде Каспийского моря -1.4. Это связано с субаэральной обстановкой в оттожениях и минерализацией OB.

Был проведен анализ материалов З.В.Пушкиной |1963|. Б.11.Жижченко11984|. П.Н.Куприна и др.[1979]. полученных при изучении поровых вод в более глубоких скважинах ЮЗ части Каспийского моря. Установлено, что снижение их SM может продолжаться до глубин 110-180 м, достигая минимума в 5-6 г'л. Пониженные концентрации связаны с трансгрессивными отложениями хвалынского яруса. В более глубоких горизоггтах отложений наблюдайся рост SM поровых вод до максимальной величины 104 т/л (С1 = 70,4 г/л) в скважине Булла-море на глубине чуть более 1600 м в отложениях продуктивной свиты акчагыльского яруса и до 139 г/л на глубине 600 м в скважине на Ллятинской структуре Бакинского архипелага

Значительные изменения SM иловых вод и концентраций отдельных элементов связаны с эпигенетическими процессами. Помимо описанных выше, наблюдались аномалии, вызванные колебаниями уровня моря в Красноводском заливе

на ЮН побережье Каспия (удвоение КМ в 2 м колонках при палеоргрессиях). На широтном профиле в Ю. Каспии из 10 сгампий (глуб. моря от 20 до 920 м), наряду с обычным понижением ЕМ с глубиной по колонкам, на двух станциях (43э, 45э. см. |абл. 1) выявлено влияние грязевого вулканизма, которое привело к удвоению С1. ИМ и 5-10-кратному росту концентраций Яг в 2-м колонках с глубиной.

Аномалии, обусловленные теюоническими причинами, были выявлены и изучены на Мангышлакском полигоне Среднею Каспия в зоне глубинною разлома.

Крупные исследования на шельфе и континентальном склоне Ю. Мангышлака, начаше в 1975 г. на НИС «Поиск» совместно с ИГ'иРГИ, включали широкий комплекс геохимических и геофизических наблюдений. Цель исследований - разработка поисковых критериев для выявления нефтегазовых проявлений на морском шельфе. Важная особенность района - наличие глубинного разлома субширотного простирания. В этом районе, названном "Мангышлакским полигоном", были заложены 3 фациальных профиля из 15 станций, каждый из которых пересекал зону глубинного разлома (см. рис. 12). На станциях были отобраны колонки донных отложений длиной до 5-7 м, в которых детально исследовали литологический и химический состав осадков. ОВ, газовый и химический состав иловой воды.

В большинстве колонок вне зоны разлома наблюдалось понижение ЕМ и С1 иловой воды сверху вниз (фоновая закономерность). На этих станциях концентрации С1 изменялись от 5.4 до 4,8 г/л, ЕМ - от 14 до 11 г/л. На фанице с придонной водой отмечен небольшой положительный градиент, не превышавший 0,15 г/л по С1 и 0,5 г/л по ЕМ. В зоне разлома (сг 3. 4. 8, 15) наблюдалось аномальное распределение хлора и других ионов. Наибольшая аномалия была отмечена на ст. 3. Здесь фадиент С1 на фанице вода-дно составил 0.9 г/л, а по ЕМ - 2 г/л. Концентрация С! возросла сверху вниз от 5,4 г/л в придонной воде до 7,6 г/л в иловой воде на глубине 4,5 м. Рост ЕМ составил 13.3-16.9 г/л. Подобные закономерности отмечены на других станциях в зоне разлома, но с меньшими фадиентами. Кроме С1 было повышено количество М§, К, 804. ЫН4, 81. тяжелых УВГ. ЕТУ/СН4 Кальций образует полосу аномалий по периферии зоны разлома. Паши исследования здесь па НИС «ГС-58» и «Эксперимент» подтвердили прежние результаты

Др\ гой 1 им аномалий обусловлен активизацией биогенного процесса (рис 17)

Рис. 17. Биогенные элементы в иловых водах из колонок Средн. и К). Каспия

а - аммонийный азот: б - фосфор; в - кремний; цифры - номера станций

В этом отношении особенно выделяется колонка со ст. 6/72 на севере Среднего,Каспия в чоне локальною апвсллинга (см. рис. 12 и табл. I). Здесь при активной сульфафсдукции были обнаружены очень высокие концентрации биогенных компонентов и микроэлементов: А1к до 64 мг-экв/л. N-N144 - До 55 мг/л. - до 40 м//л. Р - до 7.7 мг/л, I - до 40 мг/л. В - до 6.5 мг/л, Вг до 35 мг/л Максимальные отношения В, I, Вг/С1 • 10"3 = 1,2; 8; 6.6. Значительные концентрации биогенных элементов были выявлены и на юге Среднего Каспия. В 7 м колонках широтного профиля на южных склонах Дербентской котловины концентрации N-N1 достигали 30-34 мг/л, иногда - до 40 и более мг/л. Здесь встречены и высокие концентрации йода, которые в нижних горизонтах колонок достигали 22-30 мг/л. Содержание фосфора здесь не превышало 3 мг/л, а — 16 мг/л.

В ЮЗ части Мангьшглакского полигона активно проявлены сульфатредукция. накопление биогенных элементов и микроэлементов, особенно N. 81,1, В. В целом Процессы редукции сульфатов, накопления компонентов растворенного органиче-ско1 о вещества и биог енных элементов при минерализации ОВ широко развиты в иловых водах Каспийского моря. Содержание N ЫН4 обычно увеличивается с игубиной в толще осадков. Кремний и фосфор обогащают преимущественно верхние горизонты новокаспийских отложений (см. рис 17).

Поскольку' иловые воды Каспия обогащены сульфатами Са и Mg по сравнению с черноморской и океанской водой, особенно в аномальных зонах Северного и Среднего Каспия, в них хорошо развита первая стадия прямой метаморфишции вод, связанная с редукцией и потерей сульфатов Са и М§ (рис. 18).

' меяо,,

т

2(ч а' 1\

К) А

4«

«

( ,1Г1,

Рис. 18. Диаграмма химического состава иловых вол Каспийского моря

1 - фигуративная точка воды океана' 2 - слабо измененные иловые воды с проявлением метаморфиза-аии в обратном направлении. 3-5 иловые волы, метаморфизирован-ные в прямом направлении: 3 - под влиянием сульфагрелукции: 4 - то же при аномальном рашитии процесса с формированием бесслльфат-]ц,вол (ст. 6/72): 5 - то же с переходом воды в С1-Са тип (ст. 1/71); 6 - иловые воды Мангышлакского полигона.

Обратная метаморфшация иловых и норовых вод. чаще при их опреснении и активизации биогенного процесса, наблюдалась в колонках и скважинах юго-западной части Каспия и других районов. Появление воды хлоридного (С1-Са) типа в 4 скважинах Бакинского архипелага и в одной из колонок на юго-западном континентальном склоне Дербентской котловины обусловлено вариациями соле-Нбети. связанными с регрессивно-трансгрессивным развитием бассейна, эпигенетическим осолонением поровых вод и другими аномальными процессами в донных отложениях.

Глава 7. Белое, Баренцево моря

Изучение северных морей начато нами в 60-х п.. когда были отобраны пробы осадков Баренцева моря на УНС "Батайск" в 1962 г. Наряду с анализом макросостава иловых вод вмсстс с В.М.Овсянниковым под руководством О.ВЛПишкиной, мы исследовали формы бора в системе осадок иловая вода [Гурский. 1968. 1970].

Материал для изучения иловых вод Белого моря собран на г/с "В.Альбанов" в 1978 г. Основные задачи были связаны с реконструкциями палеосолсности, палео-гидрохимии и палеогеографии водоема. Всего изучено 84 пробы иловой, придонной. поверхностной воды на 32 станциях в Белом море и 28 проб на 10 С1анциях в Баренцевом море (рис. 19 Л, Б). Результаты представлены в ряде публикаций [I урский. 1981, 1985а. 1988.2001 а.б.в, 2004].

Рис. 19. Схемы расположения станций в Белом (А) и Баренцевом (Б) морях

I станции НИС "Валериан Альбанов". 1978 г.. 2 - геологические С1аннии. 1 - станции, на которых и (учены иловые воды. 4 - станция Н ВЛ а! освой [1962]

Ма1ериал но Ьаренцевому морю рассмотрен для сравнения, как своеобразный океанский фон. поскольку основная цель раГкиы связана с изучением внутренних морей. Данные по составу иловых вод Баренцева. Карскою и других морей Северного Ледовитою океана можно найти во многих публикациях Л.Г.Павловой [Павлова. 1982. 1987. 1988. 2001а.б; Матишов. Павлова. 1987. 1990. 1999].

Общая характеристика водоемов

Белое море - одно из самых небольших внутренних морей, его площадь равна 90 тыс. км2. Средняя глубина - 67 м. наибольшая 350 м во внешней части Кандалакшскою залива и Бассейне (центральная часть моря). Северная узкая часть моря (Горло) и расширенная, открытая к ссвсру часть (Воронка) мелководны, что затрудняет водообмен с Баренцевым морем. Котонина Белого моря отделена от Баренцева моря на выходе из Горла подводным пороюм глубиной 20-40 м. При общем циклоническом направлении вдольбереговых течений, вокруг Соловецких осфовов существует противоположно направленное гечение. По соотношению между главными ионами беломорская вода близка к океанской.

Баренцево море - одно из крупнейших морей Северною Ледовитого океана. Ьго площадь - 1 млн. 424 тыс. км-. На ЮЗ глубины достигают 600 м. средняя глубина - 222 м. Соленость вод близка к океанской [Добровольский. Зало1 ин. 1982].

Формирование осадков в Белом море в поздне-послеледниковое время определялось сменой ледниково-морекой и морской стадий осадконакоплсния. Вначале па дне котловины образовались мощные юл щи глинистых осадков, а по ее периферии - алевритово-глинистых. В дальнейшем эта голща была перекрыта фаци-ально более пестрой пачкой морских осадков. Вокруг Соловецких островов ин-1снсивныс приливно-отливные течения способствовали накоплению хорошо отсортированных осадков в виде линз и прослоев, заполняющих эрозионные ложбины. Для нижней пачки характерно накопление Ре, Мп. Ть в осадках верхней пачки повышено содержание Сорг. вЮ^т. СаСО.т. В северных частях моря - в Горле. Воронке накапливались ледниково-морские отложения, представленные тонкими алевритами и песками без фауны [Медведев, Невесский. 1975].

Средняя карбонагность глинистых и алевритово-глинистых илов 3.6%, максимальная - 5.2%. Содержание С11р, в верхних слоях 1.5-2,2%, с уменьшением до глубины около 3 м на 30-50 %. Верхние слои иловых вод и осадков обогащены растворенными и аутигенными формами Мп, Ре и Р [Волков и др., 2003].

В рейсе 1978 г. на г/с "В. Альбанов" собран материал на трех участках Белого моря: на полигоне у Соловецких островов и к северу от них (ст. 3-48, глубины моря 21-283 м), в средней части Кандалакшского залива (ст. 69. глубина 89 м) и на севере Белого моря (Воронка) - сг. 120-142 с глубинами 184-207 м (рис. 19 Л).

На большей части Соловецкого полигона встречены позднеледниковые отложения. представленные бурыми до 2-7 см и зеленовато-серыми в остальной част и разреза алевритовыми Iлинами и песчанистыми илами. В южной части полигона в осадках появляется грубообломочный материал. На севере преобладают глинистые более пластичные осадки голоценового возраста. В Кандалакшском заливе наблюдается переслаивание алевритовых ыип. до 360 см представленных современными. а ниже - до 530 см - нозднеледниковыми оиюжениями. На станциях в Воронке верхние 10-20 см представлены зеленовато-серым алевритом и песком, а ниже до 1.5 м - коричнева го-серыми глинами и алевритовыми (липами.

В изученных колонках Баренцева моря встречены ледниковые и голоценовые отложения, сложенные окисленными и слабо восстановленными песчанистыми и [.тинистыми илами. Содержание глинистой фракции 01 20 до 80%. Карбонатность от 0.5 до 4.2% СаСО',. Сог, от 0.34 до 2.67% по ре«\ лмашм анализа 25 проб.

Химический состав иловых и придонных вол. Величины рН и ЕЬ

В отложениях Белое о моря установлены колебания рН в интервале 6,8-7.8 и ЕЙ в широком диапазоне от -324 до +523 мВ. Наиболее высокий ок.-в. потенциал и понижение рН наблюдались в верхних горизонтах окисленных буровато-коричневых осадков ледникового происхождения, обычно при размыве отложений и наличии гидроокислов Мп и Ре. Самый низкий потенциал, ниже -300 мВ при слабом росте рН наблюдался в ледниковых отложениях - плотных моренных песчанистых глинах. В голоценовых осадках при сульфатредукции ЕЬ а -200 ± 50 мВ с общим повышением рН. В колонках ЕЙ обычно понижается с глубиной, а рН' йосле резкого падения на границе вода-дно медленно повышается. В придонной воде Баренцева моря рН = 7.55-8.27. в иловой воде - 6.34-7,53 с тенденцией к повышению сверху вниз по колонкам.

Суммарная минерализация иловых вод по сравнению с придонной водой в южной и центральной частях Белого моря слегка понижена, а в северной части моря- повышена. Интервал колебаний ЕМ в придонной воде 27,4-34.5 г/л (до 33.9 г/'кг), а в иловой воде - 25.6-35,4 г/л (до 34.5 г/кг). Наибольшие изменения ЕМ и содержания С1 в иловых водах наблюдались в голоценовых осадках с отчетливо выраженным повышением ЕМ, концентраций С1. N8 и М§ снизу вверх по колонкам, что отражас! процесс осолонения бассейна и усиление влияния солевых компонентов океанской воды (рис. 20. 21).

см ЮЗ 200

Рис. 20. Изменение ЕМ иловых вод Белого моря на профиле от ст. 3 до ст. 21

Отсчет 1М на каждой станции - 0| 27 г/л (вертикальные линии); 1 - придонная вода: 2. 3 - иловые воды. 2 - и\ голоценовых отложений: 3 - из плейстоценовых отложений

При ншиая

но

, , 1>0- ДЬ .и ' <•»'

рН 1/1 ЧО, " чтл/1 «I и™/|

к Ч Г ?> « 41 Я> 4 « « 17 1« IV

\.\Н4 |>-Ю.,

М1/ I ЧГ'Л

«1Л I з 1 4 1 0 <1 :

21Н1,

' "'г \ \

\ \ г \\

41 41 Г <-4 III '

■ч ЪО,

м|/1

II 211 N-N0.

•!! 4411 4Н1 2 МХ 24 22111 _МП

41 «В 1'Г М1 VI»

М1 1КЦ/ I М! 11.н/ I Мо Щ >111' I

Рис. 21. Состав иловых вод и ионные отношения в осадках Белого моря, ст. 9

Наиболее высокая ЕМ наблюдалась в верхних слоях голоценовых осадков на севере моря и в самых глубоководных колонках в е! о ЮЗ части (до 30 г/л).

В Баренцевом море соленость придонных вод 34,13-34.38%«. иловых вод 34.08 40,97 г/кг. Самая низкая ЕМ встречена в ЮВ части моря, севернее мыса Калин Нос, повышенная ЕМ (до 38 г/кг) в ЮЗ части моря в Нордкапском желобе.

Пониженные величины ХМ отмечены в позднеледниковых отложениях и на контакте с ними в основании юлоцена. Роим 1М иловых вод до 30 и бон«- >/п встречен в ледниковых и наиболее ранних по возрасту моренных отложениях, представленных плотными суховатыми глинами с грубообломочным ма1ериалом.

Подобная, но еще более резко выраженная закономерность проявилась и в ледниковых отложениях Баренцева моря, где в основании одной из колонок на возвышенности Персея встречена аномально высокая соленость - 41%о. что почти на 5%о больше, чем в вышележащем горизонте (см. табл. 1). Появление экстремальных величии солености (ЕМ) в ледниковых отложениях, с отклонениями в сторону увеличения или уменьшения концентраций, связаны с различными стадиями детляциации ледника и развития криогенного процесса.

Редукция сульфатов проявлена в позднеледниковых и современных глинистых и алсвритово-1 линистых отложениях па Соловецком полигоне (см. ст. 20, табл. 1). Наблюдалась она и в Кандалакшском заливе (ст. 69). На севере Белого моря редукция сульфатов была слабо выражена лишь в одной колонке, а в отложениях Баренцева моря она не обнаружена.

Дру1ая сторона биогенного процесса, связанная с минерализацией ОВ. проявилась в накоплении N-N1^ до 20 мг/л. N-N07 до 0.03 мг/л. Р - до 3.5 мг/л, 81 до 2 мг/л в иловых водах Белого моря. В целом иловые воды Белого моря содержат невысокие концентрации био[енных компонентов с неравномерным распределением и ростом на отдельных горизонтах, обогащенных ОВ. В вертикальном профиле отложений прослеживается накопление N-^4 с глубиной и появление локальных Максимумов в нижних слоях отдельных колонок.

На большинстве станций Белого моря отмечен отрицательный фадиент концентраций магния на 1 ранице с придонной водой и понижение его содержания с глубиной в отложениях, что отражает процесс осолонения бассейна и усиление при I ока морской воды в голоцене. В ряде случаев эти процессы сопровождались ростом с глубиной содержаний кальция и СаЛ^ в иловой воде, что указывает на наличие Са-М§ обмена в системе осадок-иловая вода (ем. табл. I).

Результаты корреляционного анализа данных по составу иловых вол Белого моря выявили высокий уровень корреляции между главными ионами макросостава Для Ыа и Ми связь с С1 близка к I. а для Са и Х04 она равна 0.7-0.8. ')ти взаимосвязи подтверждаю 1ся и результатами факторною анализа (табл. 4).

Таблица 4.

Факторный анализ данных по иловым водам Белого моря (факторные нагрузки)

Первый фактор (солевой. седиментогенный) Второй фактор (биогенный) Третий фактор (вертикальной игмепчивости)

СГ 0.97 А1к 0.94 Глуб. в колонке 0.89

0.96 Р-Р04 0.93 ГОШ, 0.73

Ма2' Са5' 0.94 Я042 -0.69 А1к 0.34

0.84 0.61 -0.31

0.67 N^4 0.51

Яг' -0.59

Все главные ионы, кроме НСО-, (А!к) и 81 с отрицательным знаком, офажают влияние 1-го седимегттогенного фактора, который описывает эволюцию химического состава вод в бассейне Белого моря На него приходится 48% дисперсии

признаков, характеризующих химический состав иловых вол П-й - биогенный фактор связан с сульфагредукнией и преобразованием OB (33% суммарной дисперсии). Он включас! Alk. Р, S04. Si, N-NH4. 111-й фактор отражает рост с Шубиной по колонке N-NH4 и обратную взаимосвязь Alk и S04 (16,6% дисперсии.).

Аналогичные результаты,- преобладание седиментогенного и биогенного факторов,* были получены нами и при факторном анализе данных по химическому составу иловых вод Черного н Каспийского морей [Гурский, Крупное. 1985].

Вес пробы воды Белого и Баренцева морей (наддонной. иловой) относятся к сульфатно-магниевому подтипу вод. Анализ данных с помощью диаграммы сви-дстсльствуе! о близости большинства точек к составу воды океана и о слабом развитии процесса прямой метаморфизации. обусловленном сульфатредукцией. В придонной воде и верхних горизонтах иловых вод повышено ошосительное содержание MgCl2. что отражает эволюцию бассейна Белою моря в голоцене. Указанные явления мотут быть связаны также с вариациями температуры сезонною характера и работой «криоюнного насоса», который ре!улярно поставляет рассолы вымораживания, обогащенные хлористым магнием, на дно Белого моря. При эпигенетическом опреснении иловых вод возможно относительное повышение в них Na2S04, что отражает развитие процесса обратной метаморфизации.

К изучению Балтийского моря мы приступили в 1977-81 гг. и продолжили работы в 1985-88 гг.. исследуя материалы, собранные в рейсах НИС "Проф. Добрынин". "Шельф". «Рудольф Самойлович» и др. (рис. 22).

Рис. 22. Расположение станций в Балтийском море

1 НИС "Акад. Курчатов". 1978 I., 2 - НИС "Шельф", 1985 г.. 40 рейс и 1986 I.. 47 рейс: 3 - "Р. Самойлович". 1987 т.; 4 - ст. в Рижском заливе. 1987-88 г.г.: 5 - линия профиля

Глава 8. Балтийское море

Исследования в Балтийском море проводились сотрудниками Института океанологии под руководством В.Ь.Лртемьева и В.В.Гордеева. В рейсах участвовали сотрудники и студенты кафедры геохимии. Отдельные результаты их отражены, помимо курсовых, дипломных работ и отчетов, в ряде публикаций [Артемьев. Горшков. 1982; Артемьев. 1993: Валяшко, Гурский и др.. 1985].

Летом 1985 г. в 40-м рейсе НИС "Шельф" были отобраны пробы из колонок донных отложений на 9 станциях- в ЮВ части шельфа у г. Клайпеды (ci. 1335— 1339). в Готландской впадине и впадине Форе (ст. 1366-1369). По чтим материалам исследовано 38 проб иловой и 6 проб придонной воды. Изучены главные ионы, определено содержание бора, аммония и нитратов, выполнены измерения рН и Eh. Основные анализы проведены на кафедре геохимии МГУ. часть их продублирована в ЛитНИГРИ (г. Вильнюс). Сходимость хорошая. В Институте геологии Эстонии было выполнено определение 8|80. Резулыаты ттих исследований опубликованы в работах [Гурский и др., 1987. 1988в,г; Gursky et а!.. 2002J

Летом 1986 г. в 47 рейсе НИС "Шельф" отобраны пробы на 10 станциях в центральной части моря (ci. 1526-1530) и на Клайпедском полигоне (ст. 1532-1538).

В рейсе НИС "Рудольф Самойлович" в 1987 г. на "вековом" профиле Копенгаген-Ленинград на 12 станциях отобраны 35 проб донных отложений (рис. 22). По материалам 1986-87 гг. в твердой и жидкой фазах было сделано примерно по 50 элементоопределений на 63 горизонтах из 18 колонок донных отложений Балтийского моря. Значительная часть анализов была выполнена нашим студентом-дипломником Г.П.Пантелеевым в ГЕОХИ с использованием методов ИСП и ААС. (Результаты приведены в приложении в монографии). Анализ макросостава иловых вод и Вг проводился также на кафедре геохимии МГУ обычными методами.

В 1987-88 п. на НИС "Шельф" и маломерных судах Рижской морской геолого-съемочной партии был отобран ма1ериал на 9 станциях в южной и ЮЗ частях Рижского ¡алива (29 проб иловой и 8 проб придонной воды). Был исследован также макросостав 48 проб иловой и придонной воды по материалам 47 рейса НИС "Шельф" Эти результаты отражены в ряде публикаций [Шевченко. 1988: Рурский и др.. 1988г: Гурский. Шевченко. 1989: Gursky et al.. 1990a.b] Обобщение материалов но Гданьскому заливу Балтийскою моря представлено в одном из разделов монофафии Geology of the Gdansk Basin [Gursky et al.. 2002].

Всего в общей сложности в Балтийском море изучен химический состав более 200 проб иловой и придонной воды па 46 станциях. Кроме того, выполнены определения широкого спектра микроэлементов в жидкой и твердой фазах осадков

Общая характеристика водоема

Балтийское море - внутренний бассейн платформенного типа. С Атлантическим океаном его связывают Да/ские проливы и Северное море. Занимает обширную депрессию в СЗ части докембрийской Вост.-Европейской платформы (Осадкообразование.... 1981]. Площадь - 419000 км". Средняя глубина - 51 м. максимальная - 470 м в Ландсортском желобе: преобладают глубины от 20 до 150 м.

Офаниченный водообмен с Северным морем, большой речной сток обусловливают низкую соленость и закономерные изменения ее в пространстве и времени. На поверхности моря соленость в основном понижается с ЮЗ на север и СВ от 1 \%а у Датских проливов до 7-8%о в центральной части моря. 2-5%о в Финском заливе. Соленость глубинных вод меняется от 21%о в ЮЗ части моря до 10-16%о в

центральной его части Температура воды у дна - 4.5-12". Основные направления [счсний циклонические. [Алекин. 1966: Добровольский. Залогии. 1982].

Состав балтийской воды по соотношению основных ионов близок к океанскому. но о!личается несколько повышенным содержанием Са. А1к и пониженным -№. 'Эти различия ослабевают от берегов к центру моря и с глубиной. Отмечаются резкое уменьшение содержания кислорода от 60-70 м и низкие концентрации от 80-100 м до дна. Периодически мощный приток соленых вод через проливы способствует обновлению глубинных вод Балтики, что ведет к ослаблению застойных явлений и исчезновению в глубинных водах Борнхольмской и Готландской впадин [Емельянов. 1998]. Воды Балтийского моря богаты 81. связанным с речным стоком. Содержание других биогенных компонентов невелико. Сор1 = 4-6 мг/л. Величины рП балыйской воды 7,8-8,3. во впадинах - до 7.1 [Алекин, 1966]

По результатам изучения длинных колонок (до 10 15 м) А.И.Блажчишнн [1998] и Е.М.Емельянов [ЕшеКапоу, 1995] нашли в отложениях среднего плейстоцена озерные пески и алевриты с растительными остатками. подводные суглинки. Позднеледниковые ленточные отложения верхнего плейстоцена представлены глинами с прослоями алеврита. Они содержат значительное количество СаСОз (8-30%). Выше ленточных глин залегают гомогенные глины Иольдиевого моря - коричневато-бурые терригенные осадки с микроленточной, полосчатой текстурой. Их мощность достигает 2-3 м. Выше залегают гидротроилитовые 1 липы и глинистые илы Аннилового озера мощностью 2-4 м. Верхняя часть разреза представлена средне-, верхнеголоценовыми и современными илами, заполняющими средние части впадин Илы содержат ОВ, НрЯ и другие газы. Часто они окрашены в темные тона: от зеленовато-серого до черного и отличаются более грубозернистым составом по сравнению с подстилающим горизонтом.

В пробах лонных осадков из колонок длиной до 3-4 м. отобранных в 47 рейсе НИС "Шельф" и на профиле Копенгаген-Санкт-Петербург с глубин моря от 36 до 234 м в основном встречены пелитоморфные глины, глинистые и алевритово-глинистые илы. как восстановленные, так и окисленные. Влажность осадков 2179%. величины ЕЙ - от -200 до +370 мВ. рН от 6.6 до 7.8. Пониженные значения ЕЬ часто наблюдаю 1ся в самых верхних слоях, сложенных пелитовыми и алеври-то-пелитовыми илами с запахом НА. Повышенные ЕЬ были в коричневых глинах, нередко содержащих Ре-!\^ конкреции и песчано-гравийный материал, а также в верхних горизонтах мелководных колонок из подзон размыва отложений.

Результаты изучения химического состава иловых вод и осадков

При изучении жидкой и твердой фаз в донных отложениях Балтийского моря методом ИСП и других методов исследовалось примерно 50 различных макро- и микроэлементов. Наибольшие концентрации МпО (около 7%), С11Г,, 8|тр встречены в верхних горизонтах восстановленных (ЕЙ * -200 мВ) осадков Готландской впадины. В восстановленных илах также повышены концентрации Ее. Тк РЬ. V. 7п. Си. №. Ыа. К. Ледниковые глины обогащены Ре. Са. К. Со. Сг, особенно Ва и 8г по сравнению с морскими голоценовыми отложениями, но содержат пониженные количества Мп. Р. РЬ. V. 7п. 7г. Си. Данные по изотопии серы отражают развитие редукционного процесса, свидетельствуя об утяжелении изотопного состава 5345пир вниз по колонкам. Диапазон изменений й34Яшф от -44,5 до 7.1 %о. В иловой воде изучено распределение по районам и типам отложений Мп, Ре. 7п. Си, С(Г Ва. Яг. Мо и других элементов и рассчитаны их средние концентрации.

Наблюдается 3-5-крагное понижение концентраций хлора и ХМ придонных и иловых вод с ЮЗ на СВ от Датских проливов и Арконской впадины до приустьевых зон Дау1авы и Невы в Рижском и Финском заливах. Колебания С1 и ЕМ в центральном районе и на Клайпедском полигоне в ЮВ части моря (Гданьский бассейн) в основном не превышают 2-4%о. В региональном плане наблюдается связь С1 и ЕМ с глубиной моря из центральных районов. Наибольшая величина и\ в Готландской впадине на глубине 240 м - 7,0 и 12,7 г/л в придонной воде. 7.1 и 12,4 г/л в верхних горизонтах иловой воды. С уменьшением глубины С1 и ЕМ понижаются в ряду: Готландская впадина - впадина Форё - центральный район -Клайпеде кий полигон, где они достигают минимальных величин на прибрежных и мелководных станциях (4,4 и 8,3 г/л в придонной и 4.8 и 8.5 г/л в иловой воде при глубинах 70-80 м). Наименьшие концентрации в Рижском и Финском заливах.

Основные изменения в вертикальном профиле донных отложений заключаются в повышении С1 и ЕМ иловых вод примерно до глубины 1-2 м. выраженном более резко в верхних слоях, с постепенной стабилизацией, а затем понижением в более глубоких горизонтах отложений, вплоть до глубин 9-11 м, о чем свидетельствуют также данные отечественных и зарубежных исследователей, полученные для более длинных колонок [Шишкина и др., 1981]. "Эти изменения отражают гидрохимическую эволюцию Балтийского моря в плейстоцене и голоцене, указывая, в частности,- на преобладание в последний период голоценовой истории процессов опреснения. В иловых водах открытого моря отношение ЕМ/С1 = 1.7-1.9.

Распределение С1 и ЕМ в Рижском заливе имеет более сложный характер. Здесь в анцил-иольдиевых отложениях и в моренных сут линках содержание С1 -3,5-3,8 г/л. ЕМ ~ 6,6-7.3 г/л: в современных илах С1 = 3.2-3.7 г/л, ЕМ = 6.3-7.9 г/л, ЕМ/С1_ 1.8-2,0 для большинства проб, за исключением аномальных случаев.

Резкая активизация биогенного процесса в верхних горизонтах на некоторых станциях Рижского залива вызывает повышение ЕМ до 9.3-9.8 г/л. рост ЕМ/С1 до 2.2-2.9 и повышение градиентов ЕМ на границе с придонной водой до +2.5-И-3.8 г/л. Наиболее вероятная причина этих аномалий - атропогенные загрязнения. Как следствие, наблюдается обратная метаморфизация. которая приводит к появлению иловых вод Я04-Ыа подтипа и карбонатного типа (рис. 23).

1 -вода океана (Ок). 2-21

» иловые и придонные воды Балтийского моря: 2-7 -центральная часть моря: 813 - Клайпедекий полигон: 14-21 - Рижский залив: 2. 8. — 14 - придонные воды: ило-

, вые воды по горизонтам, см:

3, 9. 15 - 0+10: 4. 10. 16 -10+100: 5. 11. 17 - 100 + 200; 6. 12. 18 - 200+300; 7. 13, 19->300: 20, 21 -а. 8: 20 - придонная но, (а; 21 -иловая вода. Общий вид

. диаграммы см. на рис. 4.

Рис. 23. Диаграмма химического состава иловых вод Балтийского моря

52

Помимо аномалий биохимического характера, в юго-западной част Рижского залива на ст 8 выявлена аномалия, связанная с субмаринной разгрузкой пресных вод в районе Талсинского разлома. Наряду с резким понижением хлорности (0.70.3 i/ji) и ЕМ иловых вод (1,8-1,0 г/л) и уменьшением их книзу, здесь наблюдается рост отношений ЕМ/CI до 3,2. Вг/С1 в 2-2.5 раза и Г/С1 в 7-19 раз по сравнению с фоновыми величинами, а также облегчение изотопного состава кислорода иловой воды до 5180 = -10.4%о Это соответствует особенностям состава неглубоко залегающего здесь аругаоласко-аматского водоносного комплекса (Di.^.^,,).

В отложениях центральных районов моря, в Готландской впадине (ст. 1366. табл. 1) и на ЮВ Клайпедского полигона отчетливо выражен процесс редукции сульфатов. Наиболее активно он протекает в верхних горизонтах отложений, быстро затухая в нижележащих слоях, что является характерной особенностью Балтийского моря. Это подтверждается изменением величин соответствующих ионных отношений: S04/C1, Alk/Cl. Alk/SO.j В ЮВ част Клайпедского полигона и в Рижском заливе сульфа1редукция ярко выражена на горизонте 0-5 см, во впадинах Готландской и Форе - до 20-50 см. на центральном профиле - до 50-100 см. Однако на большей части Клайпедского полигона, за исключением прибрежных юго-восточных станций, редукция сульфаюв проявлена слабо. В придонных водах Клайпсдского полигона прослеживается зависимость величин рН и Eh от содержания растворенного кислорода. Иногда в колонках на ок.-в. барьере при окислении HiS возникают вторичные максимумы S04

Важнейшая закономерность в Балтийском море связана с накоплением кальция в иловой воде при углублении в юлшу донных отложений. Повышение концентраций Са прослеживается до глубин 9-11 м. Обычно этот процесс сопровождается более слабо выраженным понижением содержаний Mg. затем Na. что указывает на развитие катионного обмена. В колонках наблюдается рост соответствующих отношений: Ca/CI. Ca/Mg и др. (см. табл. 1). Основные причины поступления Са в жидкую фазу связаны с растворением при голоценовой трансгрессии моря отложившихся ранее в озерном бассейне аутигенных карбонатов кальция. Это сопровождалось охлаждением морской воды на контакте с ледниковыми отложениями. диффу шей ее в осадки и смещением карбонатного равновесия.

При активной редукции сульфатов содержание Са может понижаться в верхних горизон тах колонок. Термодинамический расчет состояния карбонатной системы показал, что содержание Са в большинстве проб иловой воды Балтийского моря ниже предела насыщения вод СаС'О? Поведение кальция определяет дальнейшее развитие кагионного обмена. Распределение кашоноп в длинных колонках и анализ диаграммы природных вод показывают, что на начальных этапах прямой метаморфизации преобладает обмен Са на Mg, затем - Са на Na иловой воды, которые постепенно замещают Са в твердой фазе осадка

Изучение закономерностей формирования химического состава иловых вод Балтийского моря в толще донных отложений выявило развитие процессов метаморфизации вплоть до появления новых химических типов вод - карбонатного и хлоридного (рис. 23). Эти процессы вызваны эпигенетическими причинами: обратная метаморфизация - вторичным опреснением и резкой активизацией биогенного процесса под влиянием антропогенных загрязнений; прямая - осолоненисм водоема при грансгрессии моря и растворением карбонатов, диффузией и катион-ным обменом с накоплением Са в иловой воде. Вместе с тем большинство проб иловой воды и все пробы придонной воды сохраняют свою принадлежность к

су.1ьфап1о-мапшевому подтипу вод сульфатного типа. Первый пап прямой мета-морфизапии связан с потерей сульфат-иона при редукции. Второй этап отражает процесс накопления Са ири формировании вод С1-Са типа. Однако ряд проб иловой воды из Рижского залива и Лрконской впадины, потерявших основное количество сульфатов, на втором этапе преобразования испытали обратную метамор-физацию с повышением относительных количеств Ыа в иловой воде. Аномальные пробы воды из Рижскою залива при эпигенетическом опреснении перешли в N3 подтип, а при антропогенном загрязнении - в карбонатный тип вод.

Факторный анализ данных по составу иловых вод открытой части Балтийскою моря выявил, как и в Белом море, преобладающую роль седиментогенного фактора. связанного с эволюцией солевого состава вод бассейна седиментации (табл. 5).

Таблица .5.

Результаты факторного анализа данных по составу иловых вод Балтийского моря

Ионы и др. показатели Центральный район (п =32) Клайпедский полигон (п = 25)

N фактора (% дисперсии)

1 (58%) TI (22%) III (10%) I (33%) И (22%) III (17%)

С1 0.97 0,14 0.17 0.06 0,88 0,36

S04 0.07 -0,96 0,06 0.04 0,69 0,04

Alk 0.57 0.78 0.04 0.21 0,08 0,06

Na 0.98 0.11 0,16 0.11 0,95 0,21

К 0.92 0.09 -0.01 0.83 0,18 0,25

Ca 0.16 0.09 0,96 0.31 0.21 0,60

Mg 0,96 0.21 -0,01 0.01 0.79 -0,52

I-.h -0.38 -0.68 0.03 -0.86 0.10 -0.24

Глуб. гориз. 0,03 0,80 0.37 0.21 0.11 0.94

Сильнее он проявился в центральном районе моря (1-й фактор), слабее - на Клайпедском полигоне (Н-й фактор). Важное значение имеют биогенный фактор, обусловленный сульфатредукцией. и фактор, соответствующий накоплениею кальция в иловой воде. Они закономерно связаны с I дубиной горизонта в колонке. Па Клайпедском полигоне был выявлен также фактор, отражающий накопление калия в иловой воде восстановленных осадков (1-й фактор). Он связан с процессом подводного выветривания калийсодержащих минералов.

При изучении биотшых элементов и микроэлементов было обнаружено, чго наряду с обычным накоплением аммонийного азота в колонках с глубиной, наблюдались случаи резкого обогащения им верхних горизонтов. Ото. как и усиление здесь сульфатредукции, свидетельствует об активной минерализации ОВ в отложениях среднего и позднего I олоцена, часто содержащих сапропелевые илы. Активность биогенного процесса отражается и на распределении в иловых водах нитратов, йода, брома, фтора и бора. Вертикальное распределение бора напоминает закономерности его поведения, выявленные нами ранее в Черном море.

Величины 51вО в иловых водах Балтийского моря колеблются от -10.4 до -4.3%о. Среднее содержание б,80 в иловых водах Рижского залива составляет -7,596о, Клайпедского полигона -5,4%о. в северной группе станций в районе впадины Форё -4,9%о, в Готландской впадине -4,3%о. Полученные данные свидетельствуют об утяжелении изотопного состава кислорода с увеличением глубины моря и солености иловых вод.

Геохимия литогидросферы внутренних морей. Том 2.

Иловые воды Красного и Средиземного морей. Зоны эстуариев.

Закономерности формирования и классификация литогидросферы

Завершая и ыожепие материалов по первому тому монографии «Геохимия литогидросферы внутренних морей», который и является основным предметом диссертационной работа, автор считает целесообразным привести краткое резюме второго тома монографии с тем же названием. В нем сведены воедино материалы по Средиземному, Красному морям и результаты изучения устьевых зон внутренних морей, а также дано теоретическое обоснование фациально-генегической классификации поровых вод и общей классификации литогидросферы. Новые региональные материалы служат дополнительным подтверждением основных закономерностей формирования химического состава вод морской литогидросферы, выявленных и описанных в первом томе.

Результаты этих исследований достаточно полно отражены в специальных публикациях автора в реферируемых журналах и других отечественных и зарубежных изданиях. Это касается и доказательств фациально-генстической классификации иловых-поровых вод и общей классификации литогидросферы.

Второй том монографии объемом 52 п.л. включает предисловие. 6 глав (с 9-й по 14-ю) и заключение. Список литературы содержит свыше 400 наименований В региональных [лавах приведены результаты 7 экспедиций в Средиземное и Красное моря. Изучен химический состав иловых вод (главные ионы, биогенные компоненты, микроэлементы, рН. ЕЬ) в Лионском заливе и заливе Сидра, в Лигурийском, Тирренском. Ионическом морях. Детальные исследования проведены в районах Восточного Средиземноморья: на Критском полигоне, в Левантийском желобе, на конусе выноса реки Нил, на полигоне у острова Кипр.

Получены данные по химическому составу иловых вод и рассолов во впадинах Тиро, Кретсус. Бсинок. Атлантис-2. Кебрш. ряда малоизученных и неизвестных ранее впадин. Изучены рассолы, отобранные на вершинах подводных гор и !рязе-вых вулканов. Получен интересный материал о влиянии современного вулканизма (Этна. Стромболи) на состав иловых вод Ионического и Тирренскою морей. Изучены закономерности распределения в системе осадок - иловая вода - рассол и выявлены мистические особенности солевых и рудных компонентов в рифювой юне Красною моря. С помощью диаграммы природных вод найдены различия между рассолами выщечачивания и маючиыми рассолами из различных районов Средиземного моря и прослежены закономерности формирования хлор-кальциевых рассолов во впадинах Красного моря. Проведен генетический анализ данных по составу поровых вод Средиземного и Красного морей по материалам бурения.

В 11-й главе приведены обширные материалы по составу придонных, иловых вод и осадков из приустьевых зон внутренних морей (зона смешения река - море) Выделены зоны открытых и закрытых эстуариев. Здесь содержтся информация по приустьевым зонам Дуная. Днепра, Риони. Кубани, Дона. Волги. Урала. Куры. Даугавы, Невы. Нила и других рек внутренних морей. Часть этих данных была приведена и в первом томе монографии. Среди закрытых эстуариев особое внимание уделено результатам многолетних наблюдений в Днепро-Бугском лимане Черною моря, где с 1978 по 1990 п. выполнено 6 сезонных съемок.

Изучены динамика химического обмена, сезонные и многолетние вариации в Днепро-Бугском лимане и других эстуариях закрытого и открытого типов. Наряду с закономерностями мегаморфизации химического состава иловых вод в особых

55

условиях зон смешения, дана оценка уровня антропогенных загрязнений в приус-1ьсвых зонах, рассмотрены закономерности их эволюции в пространстве и во временй: Предложены способы картографирования загрязнений но интегральным признакам. Показана опасность загрязнений вторичного характера б именными соединениями и металлами, которые связаны с возможным поступлением их в водоем из Донных отложений и иловой воды.

' Третья, заключительная часть монографии посвящена обобщению фациальных и генетических закономерностей формирования химического состава вод морской литоги'дроеферы. Она включает три главы. В 12-й главе описаны фациально-зональн'ые отличия химического состава иловых вод. Проводится сравнительный анализ особенностей иловых вод из зон шельфа, крутою и пологого континентального склона, зон морской пелагиали, зон тектонической активности во внутренних морях. В 13-й главе рассмотрены генетические особенности химического состава иловых вод. Исследуются различные процессы и факторы, которые находят отражение в составе иловых вод при седиментации, диагенезе и эпигенезе донных отложений. 11ри рассмотрении климатических воздействий на химический состав иловых вод привлечены дополнительные материалы, полученные автором в Атлантическом. Тихом. Индийском и Северном Ледовитом океанах.

14-я глава посвящена фациально-генетической классификации иловых и поро-вых вод. На основе различных методов математической статистики приведены доказательства различий между зонами и подзонами по составу иловых вод и обоснойано Выделение других таксонов [Гурский, Крупное. 1985. Гурский, 1981, 1985, 2000]. Здесь же дана классификация литогидросферы. Приводится анализ материалов по изучению процессов метаморфизации. как современной, так и ископаемой литогидросферы. С этой целью было выполнено обобщение результатов глубоководною бурения в океане и проведено их сопосгавление с исследованиями во внутренних морях и материалами но изучению подземных вод на континенте [Валяшко. Гурский. Гричук. 1979. 1981. 1985].

Показано, чю наряду с постоянством состава поровых вод в пелагиали океанов, вплоть до отложений верхней юры (за исключением рифтовых областей и приостровиых районов) в приконтинентальных фациально-генетических областях океана и во внутренних морях наблюдается закономерное изменение состава захороненных вод с резким преобладанием процесса прямой мегоморфизации. приводящего к формированию вод хлоридно1 о (хлор-кальциевого) типа.

Результаты них исследований подтвердили основные фациальные и генетические закономерности формирования химического состава иловых и поровых вод. выявленные при изучении внутренних морей, и позволили показать их глобальный хараюер. Дополнительная информация по составу иловых вод пресноводных континентальных водоемов была получена нами в Норило-Пясинской водной системе. Все это было положено в основу разработанной автором классификации литог идросферы [Гурский, 2000] (рис. 24).

В заключительной главе монографии содержи гея также раздел, посвященный описанию возможностей использования предложенной классификации и данных по составу иловых вод для решения задач прикладною характера при комплексном изучении донных отложений. Выявлены критерии отличия глубинных и се-диментогенньгх аномалий На конкретных примерах показаны возможное! и использования разработанной методологии в различных областях: при поисках нефти и газа, для выявления аномалий различного характера, для индикации антропогенных за!рязнений. в экологической геохимии.

¡Полизанные

' Антропогенные

ФАЦИИ

\

ПОДЗОНЫ

Аккумуляции осадков Размыве осадков Эстуариев открытых Эстуариев закрыпых Опреснения Осолонения

Разгрузки пресных вод Разгрузки соленых вод Апвеллингов Гидротвриальных воздействий

Антропогенных загрязн Базальтовых контактов

ЗОНЫ

Эстуариев Пологого конт. склона Морской пелагиали

Шельфа Крутого конт склона Глубокое желобов

Тектонической активности

ФАЦИАЛЬНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОБЛАСТИ (ФГО) океанские

Внутренних идеи Триотюе» талым Пелагические Рифчгаые

V11 Г 4 * А

ШОКТИНЕНТОВ«

п

'Грунтовые. воды ! Почвежые

ЛГС ОКЕАНОВ М МОРЕЙ \

¡Термобарич , флюиды

«группах; (изтябитмая

1-слабо

2-уыеренная ¡-сильная ¿■аномальная

_Классы _ ______

Седнментогенный}»(ДиагенетическийМ Эпигенетически^»! Экогенный)

Группы

Антропо- Биоген- Опрес- Инерт- * Освло- Лито- Вулкано-

генная ная ненная ная ненная генная генная

Окисли -тельная Ей»йЮтУ

Подгруппы

Спабоокис-питальная ЕЬ=200-50тУ

Нейтральная

ЕЬ***0тУ

Слабовосстановительная В|=-Ю-200тУ

Восстановительная aк■200mV

Рис. 24. Состав литогидросфвры

Заключение

Исследования I сохи мин иловых вод имеют давнюю историю, однако ни ре-зульташ. ни мсюдология работ но данной проблеме не были сведены воедино и систематизированы. В особенности эю касается внутренних, или пограничных морей России, представляющих большой интерес как в теоретическом. и с прикладном 01 потениях. Хараетерные отличия этих бассейнов связаны с частой сменой фансгрессий и рсмрессий моря в позднечетвертичное время и с активным развитием процессов седимеюации и диагенеза донных отложений.

Рсзулыаты проведенных исследований покачали, чго многокомпонентный состав иловой воды при разнообразии свойств отдельных химических элементов, или ионов, чувствительно рсажрует на развиыс диагенетических. эпигенешче-ских и других постседиментационных изменений и благодаря этому может нести важную генетическую информацию как об эволюции бассейна седиментации, так и о разнообразных процессах, происходящих в донных отложениях на различных этапах их формирования. Для решения гснешческих вопросов, наряду с ионными отношениями, успешно использовались различные методы математической статистики. в первую очередь факторный анализ, а 1акже фи ¡ико-химичеекая диафам-ма природных вод, позволяющая оценить химический тип и степень метаморфизации иловой воды. Применение методов фациальных профилей и полигонов, наряду с генетическим анализом, позволило выявить важные закономерности формирования иловых вод в различных фациальных обстановках.

В диссср1ации содержится обобщение преде 1ави1 ельных материалов (около 2500 проб) по химическому составу жидкой фазы отложений- морской лили идро-сферы. собранных автором в мноючисленных морских экспедициях. Результаты основаны на дсталыюм анализе макросостава биогенных компонентов, микроэлементов иловой и придонной воды, исследование коюрых сочеталось с лиюдо-ю-геохимичсским изучением осадков, иногда- анализом группового состава ОВ в жидкой и твердой фазах отложений, изучением сое: а на газов и массовыми измерениями рН и Г.Н. В ряде случаев был исследован состав изотопов кислорода иловой воды и определен абсолютный возраст осадков по радиоуглероду.

В Каспийском и Черном морях изучены закономерности метаморфизации по-ровых вод из сравнительно небольших (до 110 м) и довольно глубоких (1-1.6 км) скважин, пробуренных как нашими. 1ак и зарубежными исследователями

Хотя большая часть изученных морей находшея в гумидном климат - в умеренном и северном его проявлениях, однако отдельные районы Белого и Баренцева морей простираются за полярный круг в область арктическо! о ледово-морского еедимешо!снеза. а некоторые шельфовые районы Восточною Каспия и Азовского моря попадают во власть аридного климата. ')ш климатические отличия влияю! на химический состав иловых вод. отражаясь как на вариациях солености, так и на интенсивности проявления биоюнного процесса Оабл. I)

При анализе региональных материалов было показано, чю состав поровых вод можно использовать ,ия палеохимических реконструкций лишь при относительной стабильности и сохранности в отложениях исходной седиментогенной обстановки. На химический состав иловых вод оказывают влияние как разнообразные диагенезические процессы, так и процессы эпигенетическою характера. Последние могут быть вызваны субмаринной раз[рузкой вод разной солености, вулканизмом, колебаниями уровня моря, лавинной седиментацией. Те и другие отражаются на развитии прямой и обратной метаморфизации иловых вод.

58

Результаты исследований показали, что главное направление преобразования химического состава вод морской литогидросферы связано с прямой метаморфи-зацией захороненной в о!ложениях морской воды и формированием вод хлор-кальциевого типа. Локальное проявление обратной метаморфизации ограничено в пространстве и времени. Обычно она обусловлена грязевым вулканизмом, субма-ринной разгрузкой, или притоком пресных вод и активизацией биогенного процесса. особенно при антропогенных зафязнсниях.

Из-за большою объема региональных материалов не все они вошли в первый том монографии. Материалы по Средиземному. Красному морям и приустьевым зонам внутренних морей включены во второй се том. находящийся в печати. В этом томе приводится также более полное обоснование фациально-гснетической классификации норовых вод и обшей классификации литогидросферы. В нем описан и опыт практического применения результатов проведенного исследования для решения задач прикладного характера.

Предегавленная к защите монофафия может быть полезной при проведении исследований по океанологии, геохимии, экологии, налеогеофафии. литологии, страгшрафии. гидрогеологии во внутренних морях Приведенную в книге информацию можно использовать как дополнительный справочный материал для практических целей- при оценке перспектив нефгегазоносности. для ряда рыбопромысловых задач, при мониторинге природных объектов. Методические рекомендации и конкретные сведения по pei ионам могут послужить в качестве опорных данных при планировании дальнейших исследований во внуфенних морях.

Подводя итог работе, вспомним настоятельный призыв В.И.Вернадского -горячего сторонника и главного инициатора исследований по геохимии иловых вод - о необходимости получения новых количественных данных по составу морской и океанической иловой воды Хотелось бы выразить надежду, что большой фактический ма1сриал по химическом)' составу иловых вод внутренних морей, который был собран и систематизирован в кнш с. послужит хотя бы отдаленным откликом на жм призыв великого ученого.

Список основных публикаций по теме диссертации (соавторы в скобках)

1 Закономерности формирования химическою состава иловых вод Черною моря. Химико-океано.югич исслсд. М.: Наука. 1977. С 67-84 (Валяшко М.Г )

2. О направлении развития химического состава норовых вол в лонных отложениях морей и океанов Лиюл и полет иском 1979 № 4 С. 43-63. (Валяшко М.Г.. Гричук Д.В )

3 О шпах ка[ионного обмена в системе осадок-иловая вода в связи с процессами метаморфизации иловых вод '/ Литол. и полезн искон. 1981. № 2. С. 3-10 (Левшенко Т.В.).

4. Иловые воды морей и океанов и процессы формирования их химического состава '' Закономерности формирования химическою состава природных вол М.: Изд-во Моск. ун-та. 1981. С. 32-64.

5. Фациалыю-генстическая зональность иловых вод И Литология и полезные ископаемые 1985. № 6. С. 41-57. (Крупное И И.).

6. Геохимия процессов формирования химическою состава поровых вод морских отложений и их классификация // Геохимия природных вод. Л.: Гидромстео-издат. 1985. С. 242-252.

7. Chemical composition of the interstitial water in bottom sediments of Tyrrhenian Sea (Western Mediterranean): Diagenetic processes H Sci. mar 1990. 54(3). P 249-255. (NasrSM.).

8. Interstitial waters of the Southeastern Baltic Sea Sediments: major ions // Communications in Sci. Develop, research. Alexandria. Vol. 30. 1990a. P. 167-185. (Ы-Deek M.S.. Moussa A.A.).

9. Changes in Interstitial waters Chemistry of Sediment cores from the Gulf of Riga 4 Comm. in Sci. Develop, research. Alexandria. Vol. 30. 1990b. P. 153-166. (El-Deck M.S.. Moussa A.A.).

10. Сероводородсодержащие рассолы и высокоминерализованные иловые воды во впадинах Средиземного моря // Докл. АН СССР. 1990. т. 312. N 1, С. 201205. (Конюхов А.И.. Бурлин Ю.К.).

11. Химический состав и происхождение высокоминерализованных иловых вод и рассолов Восточного Средиземноморья Ч Океанология. 1991. I' 31. Вып. 3. С. 421-429.

12-13. Генетические особенности современной литогидросферы Красного моря. Статья 1. Химический состав иловых вод. рассолов, осадков // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геол. 1991. № 2. С. 61-79. Статья 2. Генетический анализ материалов // Там же. 1991. № 3. С. 58-70.

14. Рассолы Красного моря Гл. 7 Ч Красное море. С.-Пб. Гидрометеоиздат. 1992. С. 156-190. (МасловА.Ф.).

15. Подводные грязевые вулканы в зоне столкновения Африканской плиты с Эгейской вулканической дугой // Докл. РАН. Геол 1993. Т. 333. N. 3. С. 344-347. (Конюхов А.И.).

16. От химии грунтовых растворов к познанию процессов в современной лито-гидросфсре // Химия морей и океанов. М.. Наука. 1995. С. 349-363.

17. Коллоидные формы оршжческ-ою вещества в морских, иловых водах и рассолах Средиземного моря /' Геохимия. 1996. №. 10. С. 976-984. (Горшкова О.M . Кошохов А.И.).

18. Проблемы эколо! ической 1еохимии. Сообщение 2. Состав литогидросферы и методология зкогеохимичсскич исслезований " Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4 I солен ия. 2000. № 1 С 61-69

19. Процессы формирования химического состава иловых вод в донных оию-жениях Белого моря И Ссдпменюлог ич. процессы и эволюция морских жосисгем в условиях морского периыяциала. Кнша 2. Anai и ш: KI1Ц РАН. 2001. С 37-45.

20. Diagenesis of bottom sediments and geochemistry of pore waters /' Geology of the Gdansk Basin. Baltic Sea. Emelyanov E.M (ed.). Kaliningrad: Yantarny ska/. 2002. P. 302-315. (Emelyanov E.M.. Kravtsov V.A.).

21. Геохимия jihioiидросферы внутренних морей. Iом I. Методы изучения и процессы формирования химического состава иловых вод в отложениях Черного. Азовского. Каспийскою. Белого. Балтийскою морей. М. ПОТ. 2003. 332 с.

22. I еохимия jihtoi идросфсры внутренних морей. Гом 2. Иловые воды Красною и Средиземного морей Зоны кпуариев. Закономерности формирования и классификация лиюгидросферы. ГГ.ОС. 2004. (В печати).

23. Особенности химического состава иловых вод Белого моря // Океаноло1ия. 2004. (В печати).

I I

(

(

\ I

Отпечатано в отделе оперативной печати Гсологическо! о ф-та МГУ I ираж экз. Заказ № 39

РНБ Русский фонд

& • ' ¿Л ~~

2006-4 1961

П4

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Гурский, Юрий Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ.

ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЛОВЫХ ВОД В СИСТЕМЕ ДОННЫХ

ОТЛОЖЕНИЙ.

Глава 1. ИЗ ИСТОРИИ ИЗУЧЕНИЯ ИЛОВЫХ ВОД.

1.1. Основополагающие работы классиков и первых исследователей яловых вод.

1.2. Основные направления и результаты российских и зарубежных исследований иловых вод 50-70-х гг.

1.3. Исследования химического состава поровых вод из скважин во внутренних морях и океане (Работы б/с "Гломар Челленджер").

1.4. Исследования иловых вод в последние десятилетия XX в.

Выводы.

Глава 2. МЕТОДЫ ЭКСПЕДИЦИОННЫХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ.

2.1. Получение и первичная обработка проб в экспедиции.

2.1.1. Отбор проб придонной воды и осадков.

2.1.2. Потенциометрические измерения рН и ЕЬ.

2.2. Методы и аппаратура для выделения и исследования иловых вод.

2.2.1. Изучение иловых вод без отделения от твердой фазы осадка.

2.2.2. Методы выделения иловых вод.

2.3. Методы изучения химического состава иловых вод.

2.3.1. Исторический аспект.

2.3.2. Определение главных ионов и биогенных элементов.

2.3.3. Определение микроэлементов.

2.3.4. Изучение компонентов растворенного органического вещества.

2.3.5. Методы изучения коллоидного органического вещества.

2.3.6. Методы изучения растворённых и сорбированных газов.

2.3.7. Изучение изотопного состава иловых вод.:.

2.4. Методы изучения твердой фазы донных отложений.

2.4.1. Изучение вещественного состава осадков и их стратиграфии.

2.4.2. Изучение химического состава осадков.

2.4.3. Методы изучения органического вещества.

2.4.4. Определение состава поглощенного комплекса осадков.

Выводы.

Глава 3. ОСНОВЫ МЕТОДОЛОГИИ ИССЛЕДОВАНИЙ МОРСКОЙ ЛИТОГИДРОСФЕРЫ.,

3.1. Понятие литогидросферы и теоретические аспекты методологии.

3.1.1. Представление о лито гидросфере.

3.1.2. Особенности методологии геологических исследований.

3.2. Принципы отбора и обработки материалов.

3.2.1. Комплексный подход к изучению системы донных отложений.

3.2.2. Метод фациальных профилей и полигонный метод морских геохимических исследований.

3.3. Оценка факторов, влияющих на состав иловой воды в процессе ее получения и анализа.

3.3.1. Давление отпрессовывания.

3.3.2. Температура.

3.3.3. Время и условия хранения проб.

3.4. Способы обработки и представления аналитических результатов.

3.4.1. Диаграмма основных химических типов природных вод.

3.4.2. Математические и графические методы обработки данных.

Выводы.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ.

РЕЗУЛЬТАТЫ РЕГИОНАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИЛОВЫХ ВОД В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ

ВНУТРЕННИХ МОРЕЙ.

Глава 4. ЧЕРНОЕ МОРЕ.

4.1. Общая характеристика водоема.

4.1.1. Географические, геологические, гидрологические и гидрохимические особенности.

4.1.2. Стратиграфия, литология и геохимия донных отложений.

4.1.3. Состав, распределение и процессы преобразования органического вещества в отложениях.,.

4.2. Региональные особенности химического состава иловых вод.

4.2.1. Северо-западный район Черного моря.

4.2.2. Южное побережье Крымского полуострова (Ялтинский полигон).

4.2.3. Таманский полигон и Керченский пролив.

4.2.4. Восточное и юго-восточное побережье. Рионский полигон.

4.2.5. Юго-западные и западные районы Черного моря.

4.2.6. Глубоководная впадина Черного моря.

4.3. Химический состав поровых вод Черного моря по данным глубоководного бурения.

4.3.1. Хлор, бром, йод и соленость.

4.3.2. Сульфаты и щелочной резерв.

4.3.3. Состав катионов (Na, К, Са, Mg, nh4).

4.4. Общие закономерности формирования химического состава вод современной и ископаемой литогидросферы Черного моря.

4.4.1. Хлор и суммарная минерализация.

4.4.2. Процессы метаморфизации.

4.4.3. Поведение биогенных элементов.

4.4.4. Закономерности распределения микроэлементов.

4.4.5. Состав растворенного органического вещества.

4.4.6. Особенности состава растворенных и сорбированных газов.

Выводы.

Глава 5. АЗОВСКОЕ МОРЕ.

5.1. Общая характеристика водоема.

5.1.1. Гидрологические, гидрохимические, геологические особенности.

5.1.2. История осадконакопления и состав донных осадков.

5.2. Химический состав придонных и иловых вод Азовского моря.

5.2.1. Характеристика изученного материала.

5.2.2. Южная и центральная части моря. Темрюкский полигон

5.2.3. Северная часть моря. Таганрогский залив.

5.3. Общие закономерности формирования химического состава иловых вод в отложениях Азовского моря.

5.3.1. Распределение хлора и суммарной минерализации.

5.3.2. Особенности развития биогенного процесса.

5.3.3. Состав катионов и процессы метаморфизации.

Выводы.

Глава 6. КАСПИЙСКОЕ МОРЕ.

6.1. Общая характеристика водоема.

6.1.1. Геологические, гидрологические, гидрохимические особенности.

6.1.2. Литология, стратиграфия, абсолютный возраст донных осадков.

6.2. Химический состав иловых вод Каспийского моря.

6.2.1. Северный Каспий.

6.2.2. Средний Каспий. Мангышлакский полигон.

6.2.3. Южный Каспий.

6.2.4. Состав поровых вод по данным бурения на шельфе ЮЗ Каспия.

6.3. Общие закономерности формирования химического состава иловых и поровых вод Каспийского моря.:.

Выводы.

Глава 7. БЕЛОЕ, БАРЕНЦЕВО МОРЯ.

7.1. Общая характеристика водоемов.

7.1.1. Климатические, гидрологические, гидрохимические особенности.

7.1.2. История осадкообразования и состав донных отложений.

7.1.3. Величины рН и Eh.

7.2. Химический состав иловых и придонных вод.

7.2.1. Хлор и суммарная минерализация.

7.2.2. Сульфаты и щелочной резерв.

7.2.3. Состав катионов.

7.2.4. Биогенные элементы.

7.2.5. Формы бора в системе: иловая вода - осадки Баренцева моря.

7.3. Общие закономерности формирования химического состава иловых вод Белого и Баренцева морей.

Выводы.

Глава 8. БАЛТИЙСКОЕ МОРЕ.

8.1. Общая характеристика водоема.

8.1.1. Геологические, гидрологические, гидрохимические особенности.

8.1.2. История осадкообразования и литология донных отложений.

8.1.3. Особенности химического состава изученных осадков.

8.2. Химический состав придонных и иловых вод Балтийского моря.

8.2.1. "Вековой" профиль Копенгаген-Санкт-Петербург.

8.2.2. Юго-восточный район. Клайпедский полигон.

8.2.3. Центральные районы моря. Готландская и другие впадины.

8.2.4. Рижский залив.

8.3. Общие закономерности формирования химического состава иловых вод

Балтийского моря.

8.3.1. Региональные и вертикальные изменения в распределении С1 и ЕМ.

8.3.2. Процессы метаморфизации вод и факторный анализ данных.

8.3.3. Распределение биогенных элементов и микроэлементов.

8.3.4. Изотопный состав кислорода иловой воды.

Выводы.

ПОСЛЕСЛОВИЕ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геохимия литогидросферы внутренних морей"

Вода - источник жизненных процессов на Земле, основа жизни, она входит в состав всех живых организмов. Воистину, без воды не было бы ничего живого на нашей планете. Известно, что возможность жизни на других планетах также связана с наличием воды. Поэтому проблема эволюции воды и водных растворов в биосфере и, прежде всего, в гидросфере и литосфере несомненно имеет фундаментальный характер.

Мировой океан - главный резервуар воды, огромной массы соленой воды на Земле. Он покрывает более 2/3 поверхности навдей планеты, которую на взгляд из Космоса следовало бы величать "планетой Океан". Поэтому вполне естественен интерес человечества во все время его существования к тайнам океана. И это связано не только с проблемой мореплавания или открытием новых земель. Пытливый ум научного познания уже давно стремился заглянуть в глубь океана, добраться до морского дна, исследовать состав морской воды и морских осадков, разобраться в загадочных процессах, происходящих в воде и под дном океана.

В начале 30-х гг. минувшего столетия возникло новое направление в морской геологии и геохимии: геохимия иловых вод, главным образом, под влиянием В.И.Вернадского, который раньше других показал его большое значение для решения теоретических проблем литологии и геохимии, отметил важную роль иловых вод в создании биогенных руд и минералов и их огромное практическое значение. В.И.Вернадский первый назвал воду, заключенную в морских и пресноводных осадках, иловой водой. Именно благодаря фундаментальным трудам В.И.Вернадского [1933-1936, 1960], "История природных вод", "Проблемы биогеохимии" удалось создать и укрепить это новое направление.

Приоритет в исследовании химического состава иловых вод, несомненно, принадлежит российским ученым. Профессор А.А.Вериго [1870] - член Новороссийского общества естествоиспытателей и Одесского бальнеологического общества - впервые исследовал химический состав воды, выделенной из илов Куяльницкого и Хаджибейского лиманов близ Одессы в 70-90-х гг. XIX в. Результаты этих исследований вызвали живой интерес академика В.И.Вернадского, а позднее - акад. Н.М.Страхова, которые неоднократно цитировали в своих трудах работы А.А.Вериго.

Первые шаги в практической реализации идей

B.И.Вернадского были сделаны в 30-40-х гг. проф.

C.В.Бруевичем и его сотрудниками сначала во ВНИРО, затем, после 1946 г. - в Институте океанологии АН СССР. Преемником и продолжателем трудов С.В.Бруевича стала О.В.Шишкина, которая исследовала сотни проб иловой воды в различных морях и океанах и к началу 70-х гг. представила обобщение своих работ в двух небольших монографиях [Шишкина, 1972; Шишкина и др., 1969]. Большой вклад в становление и развитие этого направления внесли П.А.Крюков, Т.И.Горшкова, Н.В.Тагеева, М.М.Тихомирова, Н.Д.Старикова, Е.Д.Зайцева, В.В.Мокиевская, З.В.Пушкина, И.И. Волков, А.Г.Розанов, А.В.Вершинин, Л.Г.Павлова, Г.А.Павлова, А.Ю.Леин, Т.В.Левшенко, И.И. Крупное, В.В.Гордеёв, С.А.Брусиловский, С.А.Кле-щенко, Е.Г.Коников, а за рубежом - Дж.Муррей, Л.Ирвин, Б.Кулленберг, К.Эмери, С.Риттенберг, Ф.Шепард, Д.Мур, Г.Аррениус, Ф.Манхейм, Ф.Сайлс, ¿.Мартене, Р.Сивер, Р.Бернер, Б.Пресли, Дж.Каплан, Дж.Гискес, Дж.Бишофф, Х.Тен Хавен, Г.Де Ланж, Р.Мак Дуфф, Г.Мичард, К.Корселли, М.Дамянова, Е.Болялэк, Г.Пекарэк-Янковска и др.

Изучение жидкой фазы морских отложений проводится на кафедре геохимии геологического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова с начала 60-х гг. по инициативе основателя кафедры академика

A.П.Виноградова - одного из ближайших учеников

B.И.Вернадского, и профессора М.Г.Валяшко -крупнейшего специалиста по морскому галогенезу и опытного химика. Автор был у истоков этих исследований. Первые результаты работ по этой проблеме отражены в кандидатской диссертации [Гур-ский, 1969].

За минувшие годы автору довелось участвовать во многих научных экспедициях, в океанах - Тихом, Индийском, Атлантическом, Северном Ледовитом и во многих морях. Особое внимание было уделено внутренним морям: Черному, Азовскому, Каспийскому, Белому, Балтийскому, Средиземному, Красному. Именно здесь был собран основной представительный материал по геохимии иловых вод, по изучению процессов в системе вода-осадок и в пограничной зоне: гидросфера-литосфера.

Настоящая книга - первый том двухтомной монографии "Геохимия литогидросферы внутренних морей", в которой обобщены результаты многолетних исследований по геохимии иловых вод, выполненных автором на кафедре геохимии геологического факультета МГУ.

Актуальность изучения морских водоемов для познания процесса океанского осадкообразования отмечал Н.М.Страхов: "Для того, чтобы глубоко познать океанское осадкообразование и его специфику, нужно не игнорировать морские водоемы, а включать их в работу как необходимые звенья. Ибо только таким путем и могут быть познаны особенности океанского осадкообразования сравнительно с седиментацией других, меньших по размеру, водоемов" [Страхов, 1976, с. 5].

Многие проблемы биогеохимии, геохимии диагенеза, нефтегазообразования, аутигенного мине-ралообразования и рудогенеза, наконец, проблемы антропогенных загрязнений и охраны морской среды от негативных техногенных воздействий не могут быть решены без изучения жидкой фазы морских отложений. Данные по химическому составу иловых и придонных вод, безусловно, необходимы при выполнении разнообразных работ прикладного характера: поисках нефтегазовых проявлений на морском дне, изучении подводного грязевого вулканизма и углеводородных потоков, выявлении тектонических нарушений и мест субмаринной разгрузки подземных пресных или соленых вод, исследовании вулканогенных и гидротермальных ру-допроявлений, решении отдельных рыбопромысловых задач, при мониторинге состояния придонного слоя в местах прокладки трубопроводов, районах сброса отходов производства и других потенциальных загрязнителей. Следует считаться с тем, что во внутренних морях, особенно в приустьевых и шельфовых зонах, концентрации биогенных компонентов и тяжелых металлов даже в верхних горизонтах иловой воды зачастую на 1-3 порядка превышают их содержание в наддонной воде. Это обусловливает наличие восходящих потоков химических элементов и вероятность вторичного загрязнения водоемов. Необходим постоянный контроль над этими процессами.

Многие работы по изучению жидкой фазы морских отложений, особенно в 50-70-е гг., в основном ограничивались задачей получения новых данных о количестве биогенных элементов или компонентов макросостава иловых вод в тех или иных регионах и проводились в отрыве от изучения твердой фазы. Объяснение наблюдаемых закономерностей зачастую носило формальный характер и не всегда подкреплялось фактическим материалом.

Чтобы устранить эти недостатки, в наших исследованиях основной акцент был сделан на изучении процессов, происходящих с участием иловой воды: седиментогенных, диагенетических, эпигенетических. Это потребовало нового методологического подхода, проведения комплексных исследований на полигонах с изучением вмещающих осадков, органического вещества, измерением величин рН, ЕЬ и т.д.

Несмотря на важность информации по химическому составу иловых вод внутренних морей, до сих пор не предпринималось попыток провести исследование всей совокупности внутренних морей -от Белого до Красного по единой методолЪгии и представить соответствующее обобщение. Монография по геохимии иловых вод, опубликованная

О.В.Шишкиной в 1972 г., обобщила материалы по океанам и ряду окраинных морей, имевшиеся на конец 60-х гг. Из внутренних морей она содержит информацию по Черному морю и единичные данные по другим морям.

Главной целью настоящего исследования было изучение геохимии процессов формирования химического состава иловых вод в донных отложениях внутренних морей, процессов в системе вода-осадок и на границе дно-вода, или в более широком понимании литосфера-гидросфера.

Основные задачи сводились к следующему:

- анализ результатов отечественных и зарубежных исследований по изучению геохимии иловых и поровых вод;

- освоение, усовершенствование и разработка методов и аппаратуры для изучения химического состава иловых вод и донных отложений;

- разработка представлений о литогидросфере;

- разработка методологии комплексного исследования морской литогидросферы;

- изучение региональных закономерностей формирования химического состава иловых вод Черного, Азовского, Каспийского, Белого, Балтийского и других морей;

- изучение закономерностей метаморфизации поровых вод Черного, Каспийского и других морей по материалам бурения.

Во втором томе монографии будут также представлены региональные материалы по геохимии иловых вод и рассолов Средиземного и Красного морей, данные о процессах в приустьевых зонах моря, также будут рассмотрены фациальные и генетические закономерности формирования иловых вод во внутренних морях и обоснованы классификации иловых-поровых вод и литогидросферы в целом.

В результате проведенных исследований была усовершенствована методология изучения иловых вод, предусматривающая комплексные работы на геохимических полигонах по системе фациальных профилей с послойным опробованием колонок донных отложений. Исследования включают анализ макросостава, биогенных компонентов, микроэлементов иловой и придонной воды, оценку физико-химического состояния среды, изучение геологической ситуации в регионе, основных особенностей литологии, стратиграфии, геохимии осадков, ОВ и газов. При обобщении результатов для выявления ведущих процессов в системе придонная вода-иловая вода-осадок используются генетические критерии, ионные отношения, диаграмма природных вод, факторный анализ и другие методы математической статистики.

Исследования показали, что данные по составу иловых вод для реконструкций палеосолености и палеохимии водоемов можно использовать лишь при сохранении седиментогенной обстановки в определенных фациальных условиях. Нарушение относительной замкнутости системы донных отложений вызывает развитие эпигенетических процессов, обусловленных геолого-тектоническими причинами или антропогенным загрязнением. Установлено широкое развитие в большинстве внутренних морей явлений эпигенетического характера, оказывающих существенное влияние на химический состав иловых вод. К ним относятся: субмаринная разгрузка пресных или соленых вод, гидротермальные воздействия, вулканизм грязевой или обычный, колебания уровня моря, склоновые явления.

Установлено, что генеральным направлением преобразования химического состава вод морской литогидросферы приконтинентально-морских фа-циально-генетических областей является процесс прямой метаморфизации захороненной в отложениях морской воды в сторону хлоридно-калыдиевого типа. Локальные проявления обратной метаморфизации иловой воды связаны с разгрузкой пресных вод, грязевым вулканизмом и активизацией биогенного процесса. Показана ведущая роль процессов сульфатредукции, катионного обмена, аутигенного минералообразования и смешения вод разной минерализации в преобразовании состава жидкой и твердой фаз донных отложений.

В развитие идей В.И.Вернадского о парагенети-ческих геосферах разработаны представления о ли-тогидросфере - водной фазе литосферы, генетически связанной с Мировым океаном и геохимическими процессами в донных отложениях.

Монография является первым крупным обобщением материалов по химическому составу иловых и поровых вод внутриконтинентальных морских водоемов. Работа более чем на 90% построена на собственных оригинальных материалах, полученных и обработанных в экспедициях и лабораториях при непосредственном участии автора. Использование ряда генетических критериев и диаграммы природных вод позволили диагностировать степень сохранности или изменчивости первоначального состава иловой-поровой воды, оценить направление и характер ее метаморфизации. Генетические и палео-химические реконструкции проводились как по собственным материалам, так и по материалам ОБОР в скважинах глубоководного бурения.

Основной фактический материал был собран и обработан в научных морских экспедициях сотрудниками Морской геохимической партии геологического факультета МГУ, которую автор возглавлял более 20 лет, начиная с 1971 г. Большое участие в работе принимали аспиранты и студенты кафедры геохимии, выполнявшие исследования по предложенным автором темам.

В 70-е гг. успешному проведению комплексных исследований во многом способствовала работа "Комиссии по изучению процессов преобразования органического вещества в современных и ископаемых осадках", в которой, помимо МГУ, участвовали сотрудники ИГиРГИ, ВНИИГАЗ, ИОАН, ГЕОХИ, ГИН, ВНИГНИ, ВНИИЯГТ и ряда региональных организаций. Возглавлял Комиссию проф. Б.П. Жижченко (ВНИИГАЗ).

Для практической реализации разработанной комиссией программы была организована на хоздоговорных началах Морская геохимическая партия при кафедре геохимии геологического факультета МГУ, на которую возложили задачи по сбору и первичной обработке материалов в экспедициях, методическому и аппаратурному обеспечению работ, координации исследований, детальному изучению химического состава иловой воды. Автор руководил экспедиционными работами на НИС "Московский университет", распределял собранный материал для различных видов исследования по специально разработанной им схеме, проводил его систематизацию и первичную обработку.

При решении методических задач были усовершенствованы методы отбора донных отложений и получения иловой воды. По нашим эскизам в КБ и на Опытном заводе ВНИИГАЗа были разработаны и изготовлены новые пробоотборники, прессформы и прессы для отжатая иловой воды. С этой же целью на кафедре геохимии МГУ был модифицирован ряд химико-аналитических методов изучения иловой воды и осадков. Разработана и внедрена в практику экспедицйонных работ методология комплексного изучения всей системы донных отложений (иловая вода, осадок, газ, органическое вещество) на фациальных профилях и специальных геохимических полигонах.

Результаты работ МГП отражены в 7 отчетах монографического характера, где автор был основным ответственным исполнителем, а также в ряде других отчетов и многих публикациях. Первый из отчетов ("Закономерности изменения химического состава иловых и поровых вод морских осадков на различных стадиях диагенеза и катагенеза", в 3-х томах, 439 с.) был в 1974 г. отмечен премией МИНВУЗа.

Экспедиции во внутренних морях, Атлантическом и Индийском океанах проводились на научно-исследовательских судах МГУ: "Московский университет" (было три судна с таким названием). Первое работало в 60-70-х гг. в Черном море, второе вступило в строй в 1973 г., а в 1975 г. было переименовано в НИС "Академик Петровский". Третье появилось в 80-х гг. Небольшое судно "Эксперимент" было построено к концу 70-х гг. и по тем временам хорошо оборудовано: подводное телевидение, камера подводного обзора, барокамера, оснащение для работы с аквалангами, мощная центрифуга, хорошие лебедки и т.п. (рис. 1-4).

На этих судах проведены многочисленные рейсы в Черном, Средиземном, Красном, Азовском, Каспийском морях. Отдельные рейсы проводились на других судах: "Поиск" (ИГиРГИ), "ГС-58", "Н.И.Кожин" (ЦНИОРХ), "Алма-Ата" (Касп-НИРХ), "Бакуви", "Киргиз" (ГИН АзССР) - в Каспийском море; "Валериан Альбанов" - в Белом море; "Шельф", "Проф. Добрынин" - в Балтийском море; "Акад. Вавилов" (ИОАН СССР), "Створ" - в Черном море и др. Большой сравнительный материал по составу иловых вод был собран нами в 46 рейсе "Витязя" (1969 г.) на трансокеанском профиле в Тихом океане (рис. 5).

Рис. 1. Первое научно-исследовательское судно "Московский университет". В 60-70-х гг. работало в Черном море

Рис. 2. Второе научно-исследовательское судно "Московский университет". В 1973 г. - совершило 1-й рейс в Средиземное море. В1975 г. было переименовано в НИС "Академик Петровский"

Рис. 3. Научно-исследовательское судно "Горизонт". В 80-х гг. переименовано в НИС "Московский университет". Работало в Средиземном, Черном морях и Атлантическом океане

Рис. 4. Научно-исследовательское судно "Эксперимент". В 80-90-х гг. работало в Черном, Азовском, Каспийском морях

Рис. 5. Научно-исследовательское судно "Витязь"

Это судно многие годы было флагманом отечественного научного флота. С 1949 по 1979 гг. совершило 65 рейсов в разные районы Мирового океана. Свои первый и последний рейсы "Витязь" начинал в Черном море.

За три десятилетия исследований геохимии иловых вод проведены работы на 800 станциях во внутренних морях. Содержание главных ионов определено в 3,5 тысячах проб иловой и придонной воды. Также в тысячах проб изучено содержание биогенных компонентов и микроэлементов, выполнены потенциометрические измерения рН и ЕЙ. При комплексных работах исследовались состав растворенного и коллоидного органического вещества, поглощенного комплекса осадков, растворенных и сорбированных газов, изотопия кислорода иловой воды. Проводился широкий спектр исследований твердой фазы: гранулометрический, минералогический, химический анализы. Помимо обычных определений СорГ, исследовался групповой и компонентный состав ОВ, особенно детально в отложениях Черного моря. Большое внимание было уделено вопросам расчленения отложений на основе методов биостратиграфии и абсолютного датирования. Таким образом, помимо детального изучения иловой воды, был проведен широкий комплекс разносторонних исследований всей системы донных отложений. При факторном анализе на стадии обобщения материалов на отдельных горизонтах колонок исследовали до 30-40 параметров.

Результаты исследований отражены в 150 работах автора, в том числе в 70 научных статьях, многочисленных тезисах докладов, в ряде крупных отчетов и других рукописных работах. Результаты были представлены на всех 14 Всесоюзных (Международных) школах по морской геологии в Геленджике и Москве (1974-2001 гг.), на III-VII конференциях по химии моря (1965-75 гг.), на рабочих совещаниях по изучению строения черноморской впадины (Батуми, 1968 г. и др.), на конференциях по проблеме поровых растворов в геологии (Минск, Киев, 1966-74 гг.), на 1-м Международном геохимическом конгрессе (1971 г.), на XVI Генеральной ассамблее МГТС в Гренобле (1975 г.), на Всесоюзной конференции по исследованию и освоению ресурсов Мирового океана (Владивосток, 1976 г.), на Всесоюзном совещании "Формирование химического состава подземных вод" (МГУ, 1976 г.), на VIII Международном конгрессе по органической геохимии (1977 г.), III Всесоюзном семинаре по органической гидрогеохимии нефтегазоносных бассейнов (1979 г.), на Рабочем совещании НС ГКНТ и АН СССР по комплексному изучению проблем Каспийского моря (Баку, 1979 г.), на Всесоюзной школе-семинаре но теории классификации (Борок, 1979 г.), на VIII Всесоюзном симпозиуме по стабильным изотопам (1980 г.), на Школе по лавинной седиментации (Архыз, 1981 г.), на II, III Всесоюзных съездах океанологов (Севастополь, Ленинград, 1982-87 гг.), П-м Международном симпозиуме по геохимии природных вод (Ростов-на-Дону, 1982 г.), на Всесоюзных совещаниях по биоседиментации и биогеохимии в морях и океане (Теберда, Нальчик, 1983-84 гг.), на Всесоюзном совещании по геохимическому картографированию техногенных изменений окружающей среды (Вильнюс, 1984 г.), на 1-3 Всесоюзных школах "Современные методы морских геологических исследований" (Светлогорск, Калининград, 1985-91 гг.), на Всесоюзных (Международных) конференциях в Мурманске по проблемам палеоэкологии и палеогеографии Белого и Баренцева морей (1985-2001 гг.), на Океанографической школе Италии в Триесте (1991 г.), на Международном симпозиуме по прикладной геохимии стран СНГ (1997 г.), Международном Тихоокеанском конгрессе PACON-99, на Ломоносовских чтениях, конференциях в МГУ по проблемам Мирового океана и других совещаниях.

Первый том монографии содержит 8 глав, объединенных в методическую и региональную части. Методическая часть включает 3 главы: история изучения, методы и методология исследования иловых вод. В региональной части описаны характерные особенности иловых вод Черного, Азовского, Каспийского, Белого, Баренцева и Балтийского морей. Материал по Баренцевому морю в 7 главе рассматривается в сравнительном плане. В каждой из региональных глав приводится общая характеристика водоема, описание химического состава иловых вод (хлор, суммарная минерализация, сульфаты и щелочной резерв, состав катионов, биогенные компоненты и микроэлементы) по внутрирегиональному принципу; общие закономерности формирования химического состава иловых вод по отдельным морям. В конце глав даны развернутые выводы. В начале региональных глав содержится информация о характере и объеме выполненных работ. Вспомогательный материал вынесен в приложение.

Представленная работа подводит итог многолетним исследованиям, выполненным в 70-90-е, отчасти - в 60-е годы. Однако первый опыт морских геологических исследований автор приобрел значительно раньше, в 1958-60 гг., когда начинал свою трудовую деятельность в отделе морских отложений Института океанологии им. П.П.Ширшова АН СССР. Уже в те годы мне довелось участвовать в экспедициях на Черном море: НИС "Акад. Ширшов", "Акад. Обручев", "Акад. Вавилов" и в 30-м рейсе "Витязя" в Тихом океане. Близкое общение в экспедиции и лаборатории с выдающимися морскими геологами и геохимиками: П.Л.Безруковым,

A.П.Лисицыным, Г.Б.Удинцевым, А.В.Живаго,

B.П.Петелиным, С.В.Бруевичем, Э.А.Остроумовым, И.И.Волковым, О.В.Шишкиной, Н.Д.Стариковой, Н.С.Скорняковой, И.О.Мурдмаа, Е.МЕмелья-новым, К.М.Шимкусом и многими другими укрепило интерес к морским наукам и определило сферу дальнейшей деятельности.

Исследования в Московском университете, тема и направление научной работы сформировались под влиянием основателя кафедры геохимии академика А.П.Виноградова, проф. М.Г.Валяшко и проф. В.Н.Флоровской - первых руководителей и соавторов ранних публикаций.

На различных этапах работы, особенно при проведении комплексных исследований, автору довелось сотрудничать со многими замечательными учеными, обогатить свои знания и творческий опыт, многому научиться у них. Хотелось бы вспомнить добрым словом Л.А.Гуляеву, Т.В.Дроздову, Б.П.Жижченко, В.В.Вебера, К.К.Зеленова, П.А.Крюкова, Н.В.Логвиненко, О.К.Бордовского, Ф.А.Щербакова.

Настоящий труд не мог бы быть выполнен без многолетней напряженной работы моих бывших сотрудников по Морской геохимической партии: Г.В.Карповой, В.В.Мошкова, А.Н.Ноздрякова, Л.Б.Загудаевой, Ю.А.Фокина, Д.В.Гричука, А.С.Знаменской, Е.Е.Каменевой, Т.В.Левшенко, И.В.Витвицкой, И.И.Крупнова, Р.А.Митояна,

C.Н.Полосухина, З.Д.Юдиной и др.

Большую помощь в работе мне оказывали аспиранты и студенты, в том числе и после окончания обучения в университете. Многие результаты их труда нашли отражение в книге. Особенно хотелось бы отметить В.П.Шевченко, И.И.Крупнова, С.М.Али Насра, Л. Л. Демину, А.В.Дубинина, Р.М.Тарашкявичюса, В.В.Богдановскую, И.Белень-кую, О.Карасеву, И.Калько.

Автор признателен коллегам: Л.Г.Богашовой,

A.А.Ярошевскому, Д.В.Гричуку, А.А.Матвееву, М.В.Борисову, А.Ю.Бычкову, Ю.В.Алехину, Н.А.Титаевой, Т.В.Шестаковой, А.В.Аплеталину,

B.В. Володиной, И.П.Родионовой, С.С.Матвеевой и всему коллективу кафедры геохимии за внимание и помощь в делах. Плодотворным было сотрудничество в экспедициях и в университете с

A.И.Конюховым, Ю.К.Бурлиным, М.К.Ивановым, П.Н.Куприным, С.А.Брусиловским, С.А.Лапицким,

B.М.Сорокиным, А.С.Поляковым, а также Е.Г.Ма-евым, С.Д.Николаевым, А.В.Евсеевым и другими сотрудниками Геологического и Географического факультетов МГУ.

Пристальное внимание и постоянную поддержку в работе мы ощущали со стороны зав. кафедрой геохимии академика В.А.Жарикова, которому автор весьма признателен за ряд ценных советов и за благожелательную творческую атмосферу, созданную им на кафедре геохимии.

Неизменно доброе отношение, помощь, консультации по разным вопросам автор получал в Институте океанологии РАН им. П.П.Ширшова. Особенно хочется поблагодарить акад. А.П.Лисицына, чл.-корр. РАН С.СЛаппо, И.И.Волкова, Е.А.

Романкевича, А.Г.Розанова, В.В.Гордеева, В.Н.Лу-кашина, Ю.А.Богданова, А.В.Живаго, Н.А. Айбу-латова, Г.А.Павлову, В.В.Быкову, В.Д.Коржа, А.Ю. Леин, И.В.Садовникову.

На протяжении многих лет поддерживались взаимополезные творческие контакты со специалистами по геохимии иловых вод из разных учреждений: Т.В.Левшенко, Л.Г.Павловой, А.Г.Розановым, А.В.Вершининым, В.С.Савенко, Е.Г.Кониковым и другими.

Большую помощь в подготовке рукописи оказал доцент кафедры геохимии А.Ю.Бычков. Постоянную опору и поддержку мы имели у ближайшего друга - И.Ф.Лосицкой. В многочисленных рейсах научных судов следует отметить большой самоотверженный труд экипажей кораблей: капитанов, штурманов, механиков, боцманов, палубных команд.

Всем названным здесь, а также и многим другим коллегам и добровольным помощникам, без соучастия которых труд этот не мог бы завершиться успешно, автор выражает свою глубокую искреннюю благодарность.

Публикация книги поддержана грантом РФФИ 02-05-78059.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЛОВЫХ ВОД В СИСТЕМЕ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Гурский, Юрий Николаевич

Выводы

1. При комплексном геохимическом изучении жидкой и твердой фаз в донных отложениях Балтийского моря с использованием метода ИСП и других аналитических методов исследовалось 50 различных макро- и микроэлементов. Наибольшие концентрации МпО (около 7%), Сорг, 8пир встречены в верхних горизонтах восстановленных (ЕИ ®-200 мВ) осадков Готландской впадины. В восстановленных илах также повышены средние концентрации Ре, "П, РЬ, V, Хп, Си, Иа, К. Ледниковые глины обогащены Ре, Са, К, Со, Сг, особенно Ва и Бг по сравнению с морскими голоценовыми отложениями, но содержат пониженные количества Мп, Р, РЬ, V, Ъг\, Ъх, Си. Данные по изотопии пиритной серы отражают развитие редукционного процесса и свидетельствуют об утяжелении изотопного состава 6 48пир вниз по колонкам. Диапазон изменений 8348пир от —44,5 до -7,1%о.

В иловой воде изучено распределение по районам и типам отложений Мп, Ре, Zn, Си, Сс1, Ва, Бг, Мо и других элементов и рассчитаны их средние концентрации.

2. В акватории Балтийского моря прослеживается закономерное 3-5-кратное понижение хлорности и суммарной минерализации придонных и иловых вод с юго-запада на северо-восток от Датских проливов и Арконской впадины до приустьевых зон Даугавы и Невы в Рижском и Финском заливах. Колебания концентраций С1 и ЕМ в центральном районе и на Клайпедском полигоне в юго-восточной части моря (Гданьский бассейн) в основном не превышают в 2-4%о.

В региональном плане наблюдается связь С1 и ЕМ с глубиной моря из центральных районов. Они имеют наибольшую величину в Готландской впадине на глубине 240 м - 7,0 и 12,7 г/л в придонной воде, 7,1 и 12,4 г/л в верхних горизонтах иловой воды. С уменьшением глубины моря концентрации С1 и ЕМ понижаются в ряду: Готландская впадина - впадина Форё - станции центрального профиля - Клайпедский полигон, где достигают минимальных величин на прибрежных и наиболее мелководных станциях (4,4 и 8,3 г/л в придонной воде и 4,8 и 8,5 г/л в иловой воде при глубинах 70-80 м). Наименьшие концентрации в Рижском и Финском заливах.

3. Основные изменения в вертикальном профиле донных отложений заключаются в повышении концентраций С1 и ЕМ иловых вод приблизительно до глубины 1-2 м, выраженном более резко в подповерхностных слоях, с постепенной стабилизацией, а затем понижением в более глубоких горизонтах отложений, вплоть до глубин 9-11 м, о чем свидетельствуют также данные отечественных и зарубежных исследователей, полученные для более длинных колонок. Согласно этим данным, минимальная хлорность иловых вод в основании колонок в ленточных глинах составляет 6,4 г/кг в центральной части моря, 5,25 г/кг в Готландской впадине, 1,9 г/кг в Рижском заливе. В основном указанные изменения отражают гидрохимическую эволюцию бассейна Балтийского моря в плейстоцене и голоцене. В придонных и иловых водах открытого моря отношение ЕМ/С1 = 1,7-1,9.

Распределение С1 и ЕМ в толще осадков Рижского залива имеет более сложный характер. Здесь в анцил-иольдиевых отложениях и в ледниковых моренных суглинках содержание С1 составляет 3,53,8 г/л, ЕМ = 6,6-7,3 г/л; в современных послелито-риновых илах - С1 = 3,2-3,7 г/л, ЕМ = 6,3-7,9 г/л, ЕМ/С1 = 1,8-2,0 для всех проб, за исключением аномальных случаев.

4. Резкая активизация сульфатредукции и всего биогенного процесса в верхних горизонтах иловой воды на некоторых станциях Рижского залива вызывает повышение ЕМ до 9,3-9,8 г/л, нарушение корреляции С1 и ЕМ, рост ЕМ/С1 до 2,2-2,9 и повышение градиентов ЕМ на границе с придонной водой до +2,5-=-+3,8 г/л. Одна из причин появления этих аномалий связана, по всей вероятности, с антропогенным загрязнением. Как следствие, здесь наблюдается развитие процессов обратной мета-морфизации, которые приводят к появлению иловых вод 804-Ыа подтипа и карбонатного типа.

5. Помимо аномалий биохимического характера, в юго-западной части Рижского залива на ст. 8 выявлена аномалия, связанная с субмаринной разгрузкой пресных вод в районе Талсинского разлома. Наряду с резким понижением хлорности (0,7-0,3 г/л) и ЕМ иловых вод (1,8-1,0 г/л) и уменьшением их книзу, здесь наблюдается рост отношений ЕМ/С1 до 3,2, Вг/С1 в 2-2,5 раза и Р/С1 в 7-19 раз по сравнению с фоновыми величинами, а также облегчение изотопного состава кислорода иловой воды до 6180 = -10,4%о. Это соответствует особенностям состава неглубоко залегающего в этом районе арукюласко-аматского водоносного комплекса (Ог-заг-ат)

6. В отложениях центрального района моря и в юго-восточной части Клайпедского полигона отчетливо выражен процесс сульфатредукции. Наиболее активно этот процесс протекает в самых верхних горизонтах донных отложений, а затем быстро затухает в нижележащих слоях, что является характерной особенностью Балтийского моря. Это подтверждается изменением величин соответствующих ионных отношений: 8С>4/С1, А1к/С1, А1к/8С>4 В юго-восточной части Клайпедского полигона и в Рижском заливе сульфатредукция ярко выражена на горизонте 0-5 см, во впадинах Гот-ландской и Форе - до 20-50 см, на центральном профиле - до 50-100 см. Однако на большей части Клайпедского полигона, за исключением прибрежных юго-восточных станций, редукция сульфатов проявлена слабо. В придонных водах Клайпедского полигона прослеживается зависимость величин рН и ЕЬ от содержания растворенного кислорода.

7. Важнейшая закономерность в Балтийском море связана с накоплением кальция в иловой воде при углублении в толщу донных отложений. Значительное повышение концентраций Са прослеживается до глубин 9-11 м. Обычно этот процесс сопровождается более слабо выраженным понижением концентраций затем что указывает на развитие катионного обмена. Основные причины поступления Са в жидкую фазу связаны с растворением при голоценовой трансгрессии моря отложившихся ранее в озерном бассейне аутогенных карбонатов кальция. При этом происходили охлаждение морской воды на контакте с ледниковыми отложениями, диффузия ее в осадки и смещение карбонатного равновесия. Процесс растворения карбонатов мог развиваться и в газонасыщенных, содержащих метан осадках, где происходит значительное понижение величины рН.

При активной сульфатредукции концентрации Са могут понижаться в верхних горизонтах некоторых колонок. По результатам термодинамического расчета состояния карбонатной системы установлено, что содержание Са в большинстве проб иловой воды Балтийского моря ниже предела насыщения вод Са-СОз. Поведение кальция определяет дальнейшее развитие катионного обмена. Распределение катионов в длинных колонках и анализ диаграммы природных вод показывают, что на начальных этапах прямой метаморфизации преобладает обмен Са на затем - Са на Ыа иловой воды, которые постепенно замещают Са в твердой фазе осадка.

8. Изучение закономерностей формирования химического состава иловых вод Балтийского моря в толще донных отложений выявило развитие процессов метаморфизации вплоть до появления новых химических типов вод - карбонатного и хло-ридного. Эти процессы обусловлены эпигенетическими причинами: обратная метаморфизация -вторичным опреснением и резкой активизацией биогенного процесса под влиянием антропогенных загрязнений; прямая - осолонением водоема при трансгрессии моря и последующем растворении карбонатов, активизации диффузии и катионного обмена с накоплением Са в иловой воде. Вместе с тем большинство проб иловой воды и все пробы придонной воды сохраняют свою принадлежность к сульфатно-магниевому подтипу вод сульфатного типа. Первый этап прямой метаморфизации связан с потерей сульфат-иона при сульфатредукции. Второй этап обычно отражает процесс накопления Са при формировании вод С1-Са типа. Однако ряд проб иловой воды из Рижского залива и Арконской впадины, потерявших основное количество сульфатов, на втором этапе преобразования испытали обратную метаморфизацию с повышением относительных количеств № в иловой воде. Аномальные пробы воды из Рижского залива при эпигенетическом опреснении перешли в 804~№ подтип, а при антропогенном загрязнении - в карбонатный тип вод.

9. Факторный анализ данных по составу иловых вод для открытой части Балтийского моря выявил преобладающую роль седиментогенного процесса, связанного с эволюцией солевого состава вод бассейна седиментации. Сильнее он проявился в центральном районе моря. Важное значение имеют биогенный фактор, обусловленный сульфатредук-цией, и фактор, соответствующий накоплениею кальция в иловой воде. На Клайпедском полигоне был выявлен также фактор, отражающий накопление калия в иловой воде восстановленных осадков. Он связан с процессом подводного выветривания калийсодержащих минералов.

10. При изучении состава биогенных элементов и микроэлементов было обнаружено, что наряду с обычным накоплением аммонийного азота в иловых водах с глубиной по колонкам, наблюдались случаи резкого обогащения им верхних горизонтов. Это, как и усиление сульфатредукции, свидетельствует об активном развитии процесса минерализации ОВ в отложениях среднего и позднего голоцена, часто содержащих сапропелевые илы. Интенсивность развития биогенного процесса отражается в той или иной степени на распределении в иловых водах нитратов, йода, брома, фтора и бора. Особенности вертикального распределения бора напоминают закономерности его поведения, выявленные ранее в Черном море.

11. Величины б180 в иловых водах Балтийского моря колеблются от -10,4 до -4,3%о. Среднее содержание б180 в иловых водах Рижского залива составляет - 7,5%о, Клайпедского полигона -5,4%о, в северной группе станций в районе впадины Форе -4,9%о, в Готландской впадине -4,3%о. Полученные данные свидетельствуют об утяжелении изотопного состава кислорода с увеличением глубины моря и солености иловых вод.

12. На формирование химического состава и суммарную минерализацию иловых вод Балтийского моря существенное влияние могут оказать диффузионные и эпигенетические процессы, связанные не только с субмаринной разгрузкой пресных вод, отмеченной в Рижском и Финском заливах, или вторичным осолонением бассейна, но и с флюидными глубинными потоками, газовыми плюмами, грязевым вулканизмом и другими аналогичными явлениями. Исследования последних лет свидетельствуют о широком распространении подобных явлений как в Балтийском море, так и в других внутренних морях.

ПОСЛЕСЛОВИЕ

Завершая работу над первым томом монографии, отметим некоторые особенности приведенных в нем материалов. Хотя исследования по геохимии иловых вод имеют давнюю историю и проводятся в нашей стране с большей, или меньшей интенсивностью уже многие десятилетия, однако ни результаты, ни методология исследований по данной проблеме не были сведены воедино и систематизированы. В особенности это касается внутренних, или пограничных морей России, представляющих большой интерес как в теоретическом, так и в прикладном отношениях. Характерные отличия внутриконтинентальных бассейнов связаны с частой сменой в них трансгрессий и регрессий моря в позднечетвертичное время и с активным развитием процессов седиментации и диагенеза донных отложений.

Во внутренних морях, которые являются конечными водоемами стока многочисленных рек и вместе с их водами принимают огромные массы генетически разнородного осадочного материала, скорость седиментации резко возрастает по сравнению с океанскими бассейнами, приобретая иногда лавинный характер; диагенетические процессы при обильном поступлении свежего органического вещества здесь также активизируются. В первую очередь это отражается на химическом составе иловой воды, которая формируется из морской воды, захороненной в донных отложениях.

Результаты проведенных исследований показали, что сложный многокомпонентный состав иловой воды при разнообразии свойств отдельных химических элементов, или ионов, чувствительно реагирует на развитие диагенетических, эпигенетических и других постседиментационных изменений и благодаря этому может нести важную генетическую информацию как об эволюции бассейна седиментации, так и о разнообразных процессах, происходящих в донных отложениях на различных этапах их формирования.

Направление и интенсивность развития суль-фатредукции, катионного обмена, аутигенного ми-нералообразования и других процессов в иловой воде определяются по совокупности генетических признаков, связанных с уровнем концентаций и соотношением ионов, которые отражают специфические особенности её химического состава. Кроме того, для решения генетических вопросов успешно использовались различные методы математической статистики, в первую очередь- метод факторного анализа, а также физико-химическая диаграмма природных вод, с помощью которой оценивают степень метаморфизации и химический тип, или подтип иловой воды.

Применение этих методов при анализе материалов по химическому составу иловых вод из колонок донных отложений, отобранных на фациаль-ных профилях и геохимических полигонах, позволило выявить ряд важных генетических и региональных закономерностей, которые отражают основные особенности формирования химического состава иловых вод в различных морских бассейнах и разнообразных фациальных обстановках.

В монографии содержится обобщение представительных материалов (более 2 тыс. проб) по химическому составу жидкой фазы морских отложений- морской литогидросферы, собранных автором вместе с сотрудниками и студентами кафедры геохимии геологического факультета МГУ за 30-40-летний период в многочисленных экспедициях в Черном, Азовском, Каспийском, Белом, Баренцевом, Балтийском морях. Значительная часть работ была выполнена в рамках крупных комплексных исследований, в которых помимо МГУ участвовали ГЕОХИ, ГИН, ИГиРГИ, Институт океанологии им. П.П.Ширшова, ВНИИГАЗ, ВНИГНИ, ВНИИЯГГ и другие академические и отраслевые институты.

Полученные результаты основаны на детальном анализе макросостава, биогенных компонентов, микроэлементов иловой и придонной воды, исследование которых сочеталось с литолого-геохими-ческим изучением осадков, иногда- анализом группового состава органического вещества в жидкой и твердой фазах отложений, изучением газового состава и массовыми потенциометрическими измерениями рН и ЕЬ. В ряде случаев был исследован изотопный состав кислорода иловой воды и определен абсолютный возраст осадков по радиоуглероду.

В Каспийском и Черном морях изучены закономерности метаморфизации химического состава поровых вод из сравнительно неглубоких (до 110 м) и довольно глубоких (1-1,6 км) скважин, пробуренных как нашими, так и зарубежными исследователями, включая результаты бурения НИС "Гло-мар Челленджер".

Хотя большая часть акваторий изученных морей находится в гумидном климате - в умеренном и северном его проявлениях, однако отдельные районы Белого и Баренцева морей простираются за полярный круг в область арктического ледово-морского седиментогенеза, а шельфовые районы Каспия у восточных берегов попадают во власть аридного климата. Эти климатические отличия влияют на химический состав иловых вод, отражаясь как на вариациях солености, так и, в особенности,- на характере и интенсивности проявления биогенного процесса. Более детально этот вопрос будет рассмотрен во втором томе монографии.

При анализе региональных материалов по отдельным внутренним морям было показано, что состав иловых и поровых вод можно использовать для палеохимических реконструкций лишь при относительной стабильности и сохранности в отложениях первоначальной седиментогенной обстановки.

В то же время на изменение химического состава иловых вод оказывают влияние как разнообразные диагенетические процессы, такие как сульфат-редукция, катионный обмен, аутигенное минерало-образование, так и процессы эпигенетического характера. Последние могут быть вызваны субмарин-ной разгрузкой вод разной солености, вулканизмом, колебаниями уровня моря, лавинной седиментацией. Те и другие отражаются на развитии прямой и обратной метаморфизации иловых вод.

Было установлено, что обратная метаморфиза-ция обычно имеет локальное проявление, ограниченное во времени и пространстве. Чаще всего она обусловлена грязевым вулканизмом, субмаринной разгрузкой, или притоком пресных вод и активизацией биогенного процесса, особенно при антропогенных загрязнениях. Поэтому если за пределами устьевых зон встречаются пробы иловых вод карбонатного типа, или сульфатно-натриевого подтипа, связанные с процессом обратной метаморфизации, то это свидетельствует о влиянии тектонических нарушений, или о неблагополучии экологической обстановки, особенно когда такие воды обнаруживаются в верхних горизонтах отложений.

Результаты проведенных исследований показали, что основное направление преобразования химического состава вод морской литогидросферы связано с процессом прямой метаморфизации захороненной в отложениях морской воды, который в конечном счете приводит к формированию иловых и поровых вод хлор-кальциевого типа.

Из-за большого объема региональных материалов не все они вошли в первый том. Поэтому материалы по Красному, Средиземному морям и приустьевым зонам внутренних морей перенесены во второй том монографии, подготовленный автором к печати.

Структура всей работы построена таким образом, что в региональных главах 1-го и П-го тома основное внимание уделено изложению фактического материала по отдельным морям и полигонам, и несколько меньшее внимание - обсуждению выявленных закономерностей. Поэтому третья - заключительная часть монографии во втором томе посвящена теоретическому анализу фациальных и генетических закономерностей формирования химического состава вод морской литогидросферы, с привлечением сравнительного материала по океанам. В ней содержится обоснование и изложение фациально-генетической классификации иловых -поровых вод, а также общей классификации литогидросферы.

Специальный раздел во втором томе посвящен вопросу практического применения результатов проведенного исследования для решения задач прикладного характера. Среди них - поиск нефти и газа на шельфах и континентальных окраинах, выявление мест субмаринной разгрузки вод разной минерализации, проявлений вулканизма, оценка уровня антропогенных загрязнений в связи с проблемами экологической геохимии.

Информация, приведенная в книге, может быть полезной при проведении исследований по геохимии, экологии, океанологии, палеогеографии, литологии, стратиграфии, гидрогеологии во внутренних морях. Ее можно использовать как необходимый справочный материал и для практических целей, например, при оценке нефтегазоносности, или перспектив рыбных промыслов, или при мониторинге природных объектов. Методические рекомендации и конкретные сведения по регионам могут послужить в качестве опорных данных при планировании дальнейших исследований во внутренних морях.

В течение ряда лет автор читает на геологическом факультете МГУ курс "Морская геохимия" для студентов старших курсов и магистрантов. Материал, изложенный в книге, может быть использован в качестве дополнительного пособия как будущими слушателями этого курса, так и студентами, или аспирантами геологических и географических специальностей, в той или иной степени связанных с изучением моря.

С учетом этих интересов большое внимание в книге уделено различным методам исследования, практическим вопросам методологии и организации работ в морских экспедициях; приводится также краткая история морских геологических и геохимических исследований.

В целом представленная монография содержит уникальный материал по геохимии, гидрохимии и геологии внутренних морей, который при современных государственных границах и сложившейся экономической ситуации уже никогда не сможет быть получен и исследован. Следует отметить, что за последние 30 лет ни в отечественной, ни в зарубежной литературе не было опубликовано ни одной монографии по данной проблеме.

Подводя предварительный итог проведенному исследованию, вспомним настоятельный призыв В.И.Вернадского - горячего сторонника и главного инициатора исследований по геохимии иловых вод, призыв, обращенный к геохимикам и океанографам в нашей стране, - о необходимости получения новых количественных данных по составу морской и океанической иловой воды. Хотелось бы выразить надежду в связи с этим, что большой фактический материал по химическому составу иловых вод внутренних морей, который был собран и систематизирован в книге, послужит хотя бы отдаленным откликом на этот призыв великого ученого.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Гурский, Юрий Николаевич, Москва

1. Андрусов Н.И. Избранные труды. T.IV. Геолого-океанографические исследования южнорусских морей, Мраморного моря и проливов. М.: Наука. 1965. 404 с.

2. Аникиев В.В., Валяшко М.Г., Гурский Ю.Н. и др. Использование ион-селективных электродов в гидрохимических исследованиях // Всес. сов. по хим. и ин-струм. метод, анал. Тез. Ч. 1. М., 1973. С.117-119.

3. Артемьев В.Е. Геохимия органического вещества в системе река- море. М.: Наука, 1993. 204 с.

4. Артемьев В.Е., Горшков А.Г. Некоторые особенности поведения взвешенных микроэлементов и Сорг при смешении речных и морских вод в Балтийском море // Лавинная седиментация в океане. Ростов: Изд-во Ростовского ун-та, 1982. С. 118-129.

5. Архангельский А.Д., Страхов Н.М. Геологическое строение и история развития Черного моря. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1938. 310 с.

6. Архангельский А.Д., Залманзон Э.С. Сравнительное литологическое исследование по вопросу о поис-хождении подземных вод Грозненских нефтяных месторождений // Бюлл. МОИП, отд. геол. Т. IX. 1931. С. 3-4.

7. Бабинец А.Е., Мшропольский А.Ю., Емельянов В.А. и др. Физико-механические свойства донных осадков Черного моря. Киев: Наукова Думка, 1981.204 с.

8. Бабко А.К., Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. и др. Физико-химические методы анализа. М.: Высшая школа, 1968. 335 с.

9. Бакри Д., Клинг С.А., Мангейм Ф.Т., Хорн М.К. Геологическое значение кокколитов в тонкозернистых карбонатных слоях гостгляциальных осадков Черного моря // Литология и полезные ископаемые. 1970. № 6. С. 22-33.

10. Барабанов В.Ф. Геохимия. Л.: Недра, 1985. 423 с.

11. Безруков П.Л., Лисицын А.П. Классификация осадков в современных водоемах // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1960. Т. 32. С. 3-15.

12. Бельчер Р. Субмякрометоды анализа органических веществ // Перевод с англ. под ред. И.П.Алимарина. М.: Мир, 1968. 230 с.

13. Блажчишин А.И. Главные этапы истории Балтийского моря // Геологическая история и геохимия Балтийского моря. М.: Наука, 1984. С. 98-105.

14. Блажчишин А.И. Палеогеография и эволюция позднечетвертичного осадконакопления в Балтийском море // Калининград: Изд-во Янтарный сказ, 1998. 160 с.

15. Богашова Л.Г., Валяшко М.Г., Родионова И.П., Муравьева Л.Я. Экспериментальное изучение закономерностей формирования поровых растворов // Закономерности формирования химического состава природных вод. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. С. 99-107.

16. Богданов Ю.А., Гурвич Е.Г., Бутузова Г.Ю. и др. Металлоносные осадки Красного моря. М.: Наука, 1986.288 с.

17. Богдановская В.В. Количественная оценка химического обмена биогенных элементов через границу вода-осадок. Автореф. дисс. . канд. геол.-мин. наук. М. ИОРАН. 1993.25 с.

18. Бордовский O.K. Накопление и преобразование органического вещества в морских осадках. М.: Недра, 1964. 128 с.

19. Бордовский O.K. Органическое вещество морских и океанских осадков в стадию раннего диагенеза. М.: Наука, 1974. 104 с.

20. Бородзич Э.В., Гричук Д.В., Гурский Ю.Н., Коробейник В.М., Яницкий И.Н. Обнаружение высоких концентраций гелия в морских водах // Докл. АН СССР. 1978. Т. 243. № 5. С. 1239-1242.

21. Ботнева Т.А., Ильина A.A., Терской А.Я. и др. Методическое руководство по люминесцентно-битуминологическим и спектральным методам исследования органического вещества пород и нефтей. М.: Недра, 1979. 204 с.

22. Бруевич C.B. Некоторые методы химического исследования грунтов и грунтовых растворов моря. М.Свердловск: Гидрометеоиздат, 1944. 30 с.

23. Бруевич C.B. Соленость грунтовых растворов Каспийского моря // Докл. АН СССР. 1946. Т. 54. №. 3. С. 239-242.

24. Бруевич C.B. Погребенные опресненные воды под современными осадками Черного моря // Докл. АН СССР. 1952. Т. 84. №. 3. С. 247-249.

25. Бруевич C.B. К химии осадков Охотского моря // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1956. Т. 17. С. 41-132.

26. Бруевич C.B. Гидрохимические исследования Белого моря // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1960. Т. 42. С. 199-254.

27. Бруевич C.B. Щелочной резерв вод и грунтовых растворов морей и океанов // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1973. Т. 63. С. 18-56.

28. Бруевич C.B. Проблемы химии моря. М.: Наука. 1978. 335 с.

29. Бруевич C.B., Виноградова Е.Г. Вертикальное распределение солености и биогенных элементов в грунтовых растворах Северного Каспия // Докл. АН СССР. 1940. Т. 27. №6. С. 579-571.

30. Бруевич C.B., Виноградова Е.Г. Химический состав грунтовых растворов Каспийского моря // Гидро-хим. мат-лы. 1947. Т. 13. С. 129-186.

31. Бруевич C.B., Виноградова Е.Г. Осадкообразование в Каспийском море // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1949. Т. 3. С. 120-155.

32. Бруевич C.B., Деменченок C.K. Инструкция по производству химических исследований морской воды. Вып. 7. М.: Изд-во Главсевморпути, 1944. 83 с.

33. Бруевич C.B., Зайцева Е.Д. К химии осадков Берингова моря // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1958. Т. 26. С. 8-108.

34. Бруевич C.B., Зайцева Е.Д. Биогенные элементы в грунтовых растворах Тихого океана // Тихий океан. Т. 3. Химия Тихого океана. М.: Наука, 1966. С. 308-323.

35. Брукс Р., Каплан И., Питерсон М. Микроэлементы термальных рассолов и иловых вод Красного моря // Соврем, гидротерм, рудоотл. Под ред. Э.Дегенса и Д.Росса. М.: Мир, 1974. С. 76-95.

36. Брусиловский С.А., Гурский Ю.Н., Поляков В.А. и др. Изотопный состав иловых растворов Красного моря // VIII Всес. симп. по стабильным изотопам в геохимии. М.: ГЕОХИ, 1980. С. 213-214.

37. Брусиловский С.А., Лаптева JI.A. Хлорность иловых растворов геохимический индикатор субмарин-ной разгрузки подземных вод в Каспийском море. Комплексные исследования Каспийского моря. Вып. 5. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1976. С. 168-188.

38. Брусиловский С.А., Лаптева Л.А. Основные закономерности распределения хлорид-ионов в иловых водах Каспийского моря. Химико-океанологические исследования. М.: Наука, 1977. С. 20-35.

39. Бурлин Ю.К., Гайнанов А.Г., Гурский Ю.Н., Куприн П.Н., Мелихов В.Р., Соколов Б.А. Исследования ученых Московского университета в Мировом океане // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геол. 1998. № 3. С. 12-17.

40. Бутузова Г.Ю. К минералогии и геохимии сульфидов железа в осадках Черного моря // Литология и полез. ископаемые. 1969. № 4. С. 3-15.

41. Бутузова Г.Ю. К минералогии осадков Черного моря // Литология и полез, ископаемые. 1971. № 4. С. 46-54.

42. Бутузова Г.Ю. , Холодов В.Н. Изучение осадкообразования в Черном море и его роль в развитии идей Н.М.Страхова // Проблемы литологии и геохимии осадочных пород и руд. М. Наука. 1975. С. 27-40.

43. Быкова E.JL, Бродовская A.A., Дудова М.Я. Методы исследования органических веществ подземных вод. М.: Недра, 1969. 98 с.

44. Валяшко М.Г. Основные химические типы природных вод и условия их образования // Докл. АН СССР. 1955. Т. 102. №. 2. С. 315-318.

45. Валяшко М.Г. Геохимические закономерности формирования месторождений калийных солей. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1962. 397 с.

46. Валяшко М.Г., Гурский Ю.Н. О метаморфизации иловых вод Черного моря // V конф. по химии моря. Тез. докл. М. АН СССР. 1971. С. 13-15.

47. Валяшко М.Г., Гурский Ю.Н. Новые данные о химическом составе иловых вод Черного моря // Влияние поровых вод на физико-механические свойства пород. Киев: Наукова думка, 1974. С. 44-52.

48. Валяшко М.Г., Гурский Ю.Н. О формировании химического состава иловых вод Черного и Каспийского морей // XVI Генер. ассамблея Междун. геофиз. и геодез. союза в Гренобле. Геох. моря. Тез. докл. 1975. С.277-278.

49. Валяшко М.Г., Гурский Ю.Н. Исследование процессов формирования химического состава иловых вод Черного, Каспийского и Средиземного морей // Комплексные исследования природы океана. Вып. 7. Изд-во Моск^ ун-та, 1980. С. 61-66.

50. Валяшко М.Г., Гурский Ю.Н., Гричук Д.В. О направлении развития химического состава поровых вод в донных отложениях морей и океанов // Литол. и по-лезн. ископ. 1979. №. 4. С. 43-63.

51. Валяшко М.Г., Гурский Ю.Н., Гричук Д.В. Закономерности метаморфизации поровых вод осадочных толщ океана // Геология дна океана по данным глубоководного бурения. М.: Наука, 1981. С. 90-92.

52. Валяшко М.Г., Гурский Ю.Н., Гричук Д.В. О формировании химического состава вод в современных и древних отложениях морей и океанов // Геохимия природных вод. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. С. 223-232.

53. Валяшко М.Г., Гурский Ю.Н., Знаменская A.C. и др. Роль химического обмена в системе вода-осадок в приустьевой зоне моря в связи с поступлением и трансформацией антропогенных загрязнений // Геохимия природных вод. Л.: Гидрометеоиздат, 1985а. С. 544-557.

54. Валяшко М.Г., Жеребцова И.К., Садыков Л.З. Геохимические методы поисков месторождений калийных солей. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1966. 74 с.

55. Валяшко М.Г, Поливанова А.И., Жеребцова И.К. Экспериментальное исследование перемещения растворов разного удельного веса в пористой среде в связи с вертикальной гидрохимической зональностью // Геохимия. 1963. №. 3. С. 312-328.

56. Валяшко М.Г., Поливанова А.И., Жеребцова И.К. и др. Геохимия и генезис рассолов Иркутского амфитеатра. М.: Наука, 1965. 160 с.

57. Вебер В.В., Гурский Ю.Н. Образование мальты в современных осадках рассолоносной впадины Кебрит Красного моря // Геология нефти и газа. 1982. №. 1. С. 29-33.

58. Вернадский В.И. История минералов земной коры. Т. 2. История природных вод. JI.: ОНТИ. Химтеорет-издат. Ч. 1. Вып. 1-3. 1933-36. 562 с.

59. Вернадский В.И. Избранные сочинения. М.: Изд-во АН СССР, 1960. Т. 4. Кн. 2. 651 с.

60. Вернадский В.И. Размышления натуралиста. Пространство и время в неживой и живой природе. Кн. 1. М.: Наука, 1975. 173 с.

61. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М.: Наука, 1987. 340 с.

62. Вериго A.A. Изучение целебных грязей лиманов Черного моря. Одесса. 1870. 123 с.

63. Вершинин A.B. Химический обмен на границе раздела придонная вода-морское дно. Автореф. дисс. . доктора хим. наук. М.: ГЕОХИ РАН, 1999. 38 с.

64. Вершинин A.B., Богдановская В.В. Закономерности раннего диагенеза осадков Атлантики в районе влияния реки Конго // Геохимия. 1994. № 4. С. 565-579.

65. Вершинин A.B., Богдановская В.В., Бородкин С.О. и др. Диагенез осадков района влияния реки Конго по результатам химического анализа осадков и иловой воды // Биогеохимия пограничных зон Атлантического океана. М.: Наука, 1994а. С. 199-214.

66. Вершинин A.B., Розанов А.Г. Платиновый электрод как индикатор окислительно-восстановительных свойств морских осадков // Геохимия, 1983. №.10. С. 1468-1476.

67. Вершинин A.B., Розанов А.Г. Химический анализ на границе вода-дно в океанах и морях. М.: ГЕОС, 2002. 164 с.

68. Веселовский Н.В. О заготовлении грязевого раствора отжиманием и отсасыванием // Гидрохим. мат-лы. 1947. Т. 13. С. 23-30.

69. Виноградов А.П. Введение в геохимию океана. М.: Наука, 1967.215 с.

70. Витвицкая И.В., Гурский Ю.Н., Левшенко Т.В. Ка-тионный обмен в системе осадок-иловая вода при диагенезе донных отложений Черного моря // Литология и полезные ископаемые. 1977. № 3. С. 29-37.

71. Власова Л.С., Месхетели A.B., Романов В.В. и др. Исследование процессов смешения континентальных и морских вод на Кавказском шельфе Чёрного моря по данным анализа трития // Водные ресурсы, 1984. №6. С. 70-82.

72. Влияние поровых вод на физико-механические свойства пород. Киев: Наукова думка, 1974. 320 с.

73. Вовк И.Ф., Клещенко С.А. Влияние радиоактивных излучений на изменение физико-механических свойств донных осадков. Влияние поровых вод на физико-механические свойства пород. Киев: Наукова Думка, 1974. С. 195-200.

74. Волков И.И. О свободном сероводороде и сернистом железе в иловых отложениях Черного моря // Докл. АН СССР. 1959. Т. 126. №1. С. 163-166.

75. Волков И.И. О свободном сероводороде и некоторых продуктах его превращений в осадках Черного моря // Труды Ин-та океанологии АН СССР. АН СССР. 1961а. Т. 50. С. 29-67.

76. Волков И.И. Сульфиды железа, их взаимосвязь и превращения в осадках Черного моря // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 19616. Т. 50. С. 68-92.

77. Волков И.И. Закономерности образования и превращения соединений серы в Черном море // Современные осадки морей и океанов. М.: Изд-во АН СССР, 1961b. С. 577-596.

78. Волков И.И. Закономерности образования и химический состав конкреций сульфидов железа в отложениях Черного моря // Тр. Ин-та океанологии АН СССР. 1964. Т. 67. С. 101-134.

79. Волков И.И. Химические элементы в толще глубоководных осадков Черного моря // Труды Ин-та океанологии АН СССР. АН СССР. 1973а. Т. 63, С. 148-171.

80. Волков И.И. Основные закономерности распределения химических элементов в толще глубоководных осадков Черного моря // Литология и полезные ископаемые. 19736. № 2. С. 3-22.

81. Волков И.И. Химические элементы в речном стоке и формы их поступления в море (на примере рек Черноморского бассейна) // Проблемы литологии и геохимии осадочных пород и руд. М.: Наука, 1975. С. 85-113.

82. Волков И.И. Геохимия серы в осадках океана. М.: Наука, 1984. 272 с.

83. Волков И.И, Жабина H.H., Демидова Т.П., Соколов B.C. Окислительно-восстановительные процессы в осадках зоны Перуанского апвеллинга // Геохимическая деятельность микроорганизмов в осадках Тихого океана. Пущино. 1981. С. 92-134.

84. Волков ИИ, Дирссен Д., Розанов А.Г. Проблема щелочности вод и анаэробная минерализация органического вещества в Черном море // Геохимия. 1998. №.1. С. 78-87.

85. Волков ИИ., Остроумов Э.А. Конкреции сульфида железа в отложениях Черного моря // Докл. АН СССР. 1957. Т. 116. №4. С. 645-648.

86. Волков И.И., Фомина Л.С. Роль сульфидов железа при накоплении микроэлементов в осадках Черного моря //Литология и полезные ископаемые. 1972. №. 2. С. 18-24.

87. Воскобойников В.М., Коников Е.Г. Поровые воды и диффузионная проницаемость голоценовых илов причерноморских лиманов // Геохимия подземых вод и ландшафтов. Краснодар: Изд-во Кубанского гос. унта. 1981. С. 134-142.

88. Воскобойников В.М., Коников Е.Г., Краковский Б.И. и др. Палеореконструкции шельфовых обстано-вок осадконакопления // Докл. АН УССР. 1983. №.2. С. 12-14.

89. Гавриленко Е.С. Гидрогеология тектоносферы. Киев: Наук, думка, 1975. 194 с.

90. Гавриленко Е.С., Дерпгольц В.Ф. Глубинная гидросфера Земли. Киев: Hayкова думка, 1971. 271 с.

91. Гавришин А.И. Количественные методы изучения закономерностей формирования химического состава природных вод // Геохимия природных вод. JL: Гид-рометеоиздат, 1985. С. 428-431.

92. Гавшин В.М., Лапухов A.C., Дамянова М.Б. и др. Геохимия литогенеза в условиях сероводородного заражения. Черное море. Новосибирск: Наука, 1988.194 с.

93. Гаррелс P.M., Крайст 4.JI. Растворы, минералы, равновесия. Науки о земле. Т. 5. М.: Мир, 1968. 368 с.

94. Гедройц К.К. Химический анализ почвы. М.-Л.: Сельхозгиз, 1932. 158 с.

95. Гедройц К.К. Учение о поглотительной способности почв. Избр. соч. Т. 2. М.: Сельхозгиз, 1955. 327 с.

96. Геологическая история и геохимия Балтийского моря. М.: Наука, 1984. 176 с.

97. Геологическая история Черного моря по результатам глубоководного бурения. М.: Наука, 1980. 212 с.

98. Геологическое строение и нефтегазоносность платформенной части Каспия. Под ред. М.Ф.Мирчинка. М.: Наука, 1976. 128 с.

99. Геология Балтийского моря. Под ред.

100. B.К.Гуделиса и Е.М.Емельянова. Вильнюс: Изд-во Мокслас, 1976. 384 с.

101. Геохимия галогенеза. Под ред. В.И.Борисенкова. Изд-во Моск. ун-та, 1989. 195 с.

102. Геохимия осадочного процесса в Балтийском море. М.: Наука, 1986. 230 с.

103. Гидрогеология СССР. Т. 31. Латв. ССР. М.: Недра, 1967. 200 с.

104. Гинсбург Г.Д., Соловьев В.А. Субмаринные газовые гидраты. С.-Пб.: Изд-во "ВНИИОкеангеология". 1994. 199 с.

105. Глазовский Н.Ф. Подземный сток растворенных веществ в Каспийское море и его геохимическое значение. Автореф. дисс. . канд. геол.-мин. наук. МГУ, 1973.26 с.

106. Глазовский Н.Ф., Батоян В.В., Брусиловский С.А. Грязевой вулканизм как источник поступления вещества в Каспийское море // Комплексные исследования Каспийского моря. Вып. 5. Изд-во Моск. ун-та, 1976.1. C. 189-200.

107. Голубов Б.Н. Бессточен ли Каспий? // Бюл. Моск. о-ва испытателей природы. Отд. геол. 1984. Т. 59. Вып. З.С. 110-124.

108. Гончаров В.П., Непрочное Ю.П., Непрочнова А.Ф. Рельеф дна и глубинное строение Черноморской впадины. М.: Наука. 1972. 158 с.

109. Гордеев В.В., Лисицын А.П. Микроэлементы // Океанология. Химия океана. Т. 1. Химия вод океана. M.: Наука. 1979. С. 337-375.

110. Горшкова Т.И. Химический состав грунтовых растворов Азовского моря и Таганрогского залива // Труды ВНИРО. Т. 31. 1955. С. 176-183.

111. Горшкова Т.И. Биогеохимия современных осадков морей СССР. Автореф. дисс. . доктора геол.-мин. наук. М.: Ин-т океанологии АН СССР, 1970а. 49 с.

112. Горшкова Т.И. Грунтовые растворы Балтийского моря и Рижского залива // Химические ресурсы морей и океанов. М.: Наука, 19706. С. 67-78.

113. Горшкова Т.И. Гуминовые вещества осадков Балтийского моря и их роль в круговороте фосфора // Иссл. по химии моря. Труды Ин-та океанологии АН СССР. Т. 63.1973. С. 185-193.

114. Горшкова Т.И. Органическое вещество современных шельфовых осадков северных морей СССР // Проблемы геологии шельфа. М.: Наука, 1975. С. 66-72.

115. Горшкова О.М., Гурский Ю.Н., Конюхов А.И. Коллоидные формы органического вещества в морских, иловых водах и рассолах Средиземного моря // Геохимия. 1996. №. 10. С. 976-984.

116. Гричук Д.В. Экспериментальное исследование ме-таморфизации иловых вод морских осадков при суль-фатредукции. Автореф. дисс. . канд. геол.-мин. наук. М.: МГУ, 1976.31 с.

117. Гричук Д.В. Экспериментальное исследование метаморфизации иловых вод морских осадков при сульфатредукции // Закономерности формирования химического состава природных вод. М.: Изд. Моск. ун-та. 1981. С. 83-98.

118. Гричук Д.В. Термодинамические модели субма-ринных гидротермальных систем. М.: Научный мир, 2000. 304 с.

119. Гуляева Л.А. О содержании бора в современных морских илах // Докл. АН СССР. Т. 60. № 5. 1948. С. 833-837.

120. Гурский Ю.Н. Поведение бора и йода в иловом растворе в связи с минерализацией органического вещества в донных отложениях Черного моря // IV На-учн. конфер. по химии моря. М., 1968а. С. 37-39.

121. Гурский Ю.Н. Бор в осадках Баренцева моря // Сборн. НСО. № 6. М.: Изд-во Моск. ун-та, 19686. С. 137-153.

122. Гурский Ю.Н. Геохимия бора и йода при диагенезе современных морских отложений Проблемы Мирового океана. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1970. С. 126-134.

123. Гурский Ю.Н. Геохимическое поведение брома, йода и бора в современных морских отложениях//1 Междунар. геохим. конгр. М., 1971. Т. 2. С. 817-818.

124. Гурский Ю.Н. Химический состав иловых вод Каспийского моря // Влияние поровых вод на физико-механические свойства пород. Киев: Наукова думка, 1974. С. 53-61.

125. Гурский Ю.Н. Иловые воды морей и океанов как первая фаза формирования седиментационных подземных вод // Проблемы теоретической и региональной гидрогеохимии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. С. 154-157.

126. Гурский Ю.Н. Вариант фациально-генетической классификации поровых вод морских и океанских отложений // Совр. пробл. мор. геол. 4 Всес. школа мор. геол. М. 1980а. Т. 2. С. 20-22.

127. Гурский Ю.Н. Особенности процесса формирования химического состава иловых и придонных вод в приустьевой зоне моря // Совр. пробл. мор. геол. 4 Всес. школа мор. геол. М., 19806. Т. 2. С. 23-24.

128. Гурский Ю.Н. Отражение биогенных и миграционных процессов в химическом составе иловых вод // Совр. пробл. мор. геол. 4 Всес. школа мор. геол. М. 1980в. Т. 2. С. 25-26.

129. Гурский Ю.Н. Иловые воды морей и океанов и процессы формирования их химического состава // Закономерности формирования химического состава природных вод. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. С- 32-64.

130. Гурский Ю.Н. Генетические и региональные особенности химического состава иловых вод внутренних морей // Геология морей и океанов. 5 Всес. школа мор. геол. М. 1982. Т. 1. С. 132-134.

131. Гурский Ю.Н. О результатах комплексных геолого-геохимических исследований на шельфе Каспийского моря // Геолого-геоморфологические исследования Каспийского моря. М.: Наука, 1983а. С. 53-61.

132. Гурский Ю.Н. Отражение условий седиментации, диагенеза и эпигенеза донных отложений Каспийского моря в химическом составе иловых вод // Палеогеография Каспийского и Аральского морей в кайнозое. М.: Изд-во Моск. ун-та, 19836. Ч. 2. С. 62-81.

133. Гурский Ю.Н. Геохимия иловых вод: итоги и перспективы исследований // Геология океанов и морей. 6 Всес. школа мор. геол. Т. 1. М. 1984. С. 108-110.

134. Гурский Ю.Н. Палеохимия иловых вод Белого и Баренцева морей // Проблемы четвертичной палеоэкологии и палеогеографии Баренцева и Белого морей. Мурманск. КФ АН СССР. 1985а. С. 41-43.

135. Гурский Ю.Н. Геохимия процессов формирования химического состава поровых вод морских отложений и их классификация // Геохимия природных вод. JL: Гидрометеоиздат, 19856. С. 242-252.

136. Гурский Ю.Н. Отражение оледенений в палеохи-мии иловых вод // Геология морей и океанов. 8 Всес. школа мор. геол. Т. 3. М. 1988. С. 86-87.

137. Гурский Ю.Н. О формировании вод эпигенетического класса в современной литогидросфере Средиземного и Красного морей // Геология морей и океанов. 9 Всес. школа мор. геол. Т. 1. М., 1990. С. 39-40.

138. Гурский Ю.Н. Химический состав и происхождение высокоминерализованных иловых вод и рассолов Восточного Средиземноморья // Океанология, 1991а. Т. 31. Вып. 3. С. 421-429.

139. Гурский Ю.Н. Генетические особенности современной литогидросферы Красного моря. Статья 1. Химический состав иловых вод, рассолов, осадков // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геол. 19916. № 2. С. 61-79.

140. Гурский Ю.Н. Генетические особенности современной литогидросферы Красного моря. Статья 2. Генетический анализ материалов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геол. 1991 в. № 3. С. 58-70.

141. Гурский Ю.Н. От химии грунтовых растворов к познанию процессов в современной литогидросфере // Химия морей и океанов. М.: Наука, 1995. С. 349-363.

142. Гурский Ю.Н. Классификация литогидросферы // Геология морей и океанов. XIII Междунар. школа, мор. геол. Т. 1. М.: ГЕОС, 1999а. С. 315-316.

143. Гурский Ю.Н. Проблемы экологической геохимии. Сообщение 1. Парагенетические геосферы и эколого-геохимические функции литосферы // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 19996. №. 3. С. 9-16.

144. Гурский Ю.Н. Проблемы экологической геохимии. Сообщение 2. Состав литогидросферы и методология экогеохимических исследований // Вестн. Моск. унта. Сер. 4. Геология. 2000. №. 1. С. 61-69.

145. Гурский Ю.Н. Макросостав иловых вод и формы бора в донных отложениях Баренцева моря // Седи-ментологические процессы и эволюция морских экосистем в условиях морского перигляциала. Книга 1. Апатиты: КНЦ РАН. 2001а. С. 73-80.

146. Гурский Ю.Н. Процессы формирования химического состава иловых вод в донных отложениях Белого моря // Седиментологические процессы и эволюция морских экосистем в условиях морского перигляциала. Книга 2. Апатиты: КНЦ РАН. 20016. С. 37-45.

147. Гурский Ю.Н. Геохимия процессов формирования химического состава иловых вод в донных отложениях внутренних морей // Геология морей и океанов. XIV Междунар. школа мор. геол. Т. 1. М.: ГЕОС, 2001в. С. 106-107.

148. Гурский Ю.Н., Аникиев В.В., Гричук Д.В. К методике изучения иловых вод современных морских отложений. Проблема поровых растворов в геологии. Минск: Наука и техника, 1973. С. 219-220.

149. Гурский Ю.Н., Беленькая И.Ю., Павлова Г.А. Влияние грязевого вулканизма на состав иловых вод и осадков Чёрного, Средиземного и Каспийского морей // Геология морей и океанов. XII Междунар. школа мор. геол. М.: ГЕОС, Т. 1. 1997. С. 190-191.

150. Гурский Ю.Н., Валяшко М.Г. Закономерности формирования химического состава иловых вод в СЗ части Черного моря // Седьмая конфер. по химии моря. Тез. докл. М. АН СССР, 1975. С. 47-50.

151. Гурский Ю.Н., Валяшко М.Г., Закономерности формирования химического состава иловых вод Черного моря. Химико-океанологические исследования. М.: Наука, 1977. С. 67-84.

152. Гурский Ю.Н., Гуляева JI.A. Бром и йод при седиментации и диагенезе современных морских отложений // Геохимия йода и брома в осадочной толще нефтеносных областей. М.: ИГиРГИ АН СССР, 1971. С. 12-26.

153. Гурский Ю.Н., Зеленов К.К., Козлов В.Б., Маев Е.Г., Чередниченко А.П., Черткова JI.B. Взаимодействие океана и литосферы // I Всес. конфер. по иссл. и осв. ресурсов Мирового океана. Владивосток. ДВО АН СССР. 1976. С. 150-153.

154. Гурский Ю.Н., Знаменская A.C., Евсеев A.B. Иловые воды Средиземного моря // Геология морей и океанов. 8 Всес. школа мор. геол. Т. 3. М. 1988а. С. 84-85.

155. Гурский Ю.Н., Зорькин Л.М., Черткова Л.В. Новые данные о газах осадков Черного и Каспийского морей // 3 Всес. семинар: Органич. вещество совр. и ископ. осадков. МГУ, 1972. С. 11-12.

156. Гурский Ю.Н., Карасева О.Н. Химический состав иловых вод индикатор процессов в донных отложениях // Геология морей и океанов. XI Междунар. школа мор. геол. М. 1994. Т. 1. С. 107-108.

157. Гурский Ю.Н., Крупнов И.И. Оценка факторов, влияющих на формирование состава органических и минеральных компонентов иловых вод // Органич. гид-рогеох. нефтегазон. басс. М.: ИГиРГИ, 1979. С. 116-119.

158. Гурский Ю.Н., Крупнов И.И. Количественное обоснование фациально-генетической классификации иловых вод методом дискриминантного анализа // Совр. пробл. мор. геол. 4 Всес. школа мор. геол. М., 1980. Т. З.С. 172-173.

159. Гурский Ю.Н., Крупнов И.И. Оценка роли органического вещества и биогенных процессов в формировании химического состава иловых вод // Биоседиментация в морях и океанах. Всес. совещ. М., 1983. С. 127-128.

160. Гурский Ю.Н., Крупнов И.И. Фациально-генетическая зональность иловых вод // Литология и полезные ископаемые. 1985. № 6. С. 41-57.

161. Гурский Ю.Н., Крупнов И.И., Али Наср С.М. Анализ факторов, контролирующих фациальные особенности состава осадков и иловых вод Черного моря // Геология морей и океанов. 8 Всес. школа, мор. геол. Т. 1. М.: АН СССР, 19886. С. 40-41.

162. Гурский Ю.Н., Лапицкий С.А. Окислительно-восстановительные и кислотно-щелочные условия в морских и океанских осадках // Ломонос, чтен. и VI отчета, конф. Геол. фак-та. МГУ, 1971. С. 17-18.

163. Гурский Ю.Н., Левшенко Т.В. О типах катионного обмена в системе осадок-иловая вода в связи с процессами метаморфизации иловых вод // Литология и полез, ископаемые. 1981. № 2. С. 3-10.

164. Гурский Ю.Н., Левшенко Т В. Химический состав иловых и поровых вод районов грязевого вулканизма // Труды 2 Всес. съезда океанологов. Вып. 7. Ч. 2. Севастополь. 1982. С. 57-58.

165. Гурский Ю.Н., Левшенко Т.В. Метаморфизация иловой воды Каспийского моря в связи с процессами обмена в системе иловая вода-осадок // Геохимия природных вод. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. С. 488-496.

166. Гурский Ю.Н., Мокрик Р.В., Стрюк В.Л., Йокшас К.К. Формирование химического состава иловых вод // Процессы осадконакопления в Гданьском бассейне. (Балтийское море). СЭВ. М.: Изд-во ИО АН СССР. 1987. С. 243-247.

167. Гурский Ю.Н., Мокрик Р.В., Йокшас К.К. Закономерности формирования химического состава иловых вод Балтийского моря // Труды АН Лит. ССР. Серия Б. 1988в. Т. 6. С. 85-98.

168. Гурский Ю.Н., Мокрик Р.В., Пантелеев Г.П., Шевченко В.П., Юдина З.Д. Химический состав иловых вод Балтийского моря // Геология морей и океанов. 8 Всес. школа мор. геол. М., 1988г. Т. 3. С. 88-89.

169. Гурский Ю.Н., Потапова Л.И. Процесс преобразования органического вещества Черного моря по данным люминесцентно-микроскопического изучения // Геохимия. 1972. № 8. с. 997-1005.

170. Гурский Ю.Н., Сузюмов А.Е., Артамонов В.И., Золотых Е.Б. Некоторые результаты комплексного геолого-геохимического изучения Каспийского мелководья // Комплексные исследования Каспийского моря. Вып. 4. Изд-во Моск. ун-та. 1974. С. 81-93.

171. Гурский Ю.Н., Черткова Л.В. Состав и распределение газов в иловых водах Черного и Каспийского морей // Проблемы поровых растворов в геологии. Минск: Наука и техника, 1973. С. 112-113.

172. Гурский Ю.Н., Шевченко В.П. Геохимические особенности иловых вод юго-восточных районов Балтийского моря. Геохимия галогенеза. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. С. 160-175.

173. Данилов И.Д. Гидрохимические и экологические аспекты гипотезы гляциоэвстатических колебаний уровня моря // Проблемы четвертичной палеоэкологии и палеогеографии северных морей. Апатиты. КФ АН СССР. 1987. С. 36-37.

174. Демина Л.Л. Формы миграции тяжелых металлов в океане. М.: Наука, 1982. 120 с.

175. Дерпгольц В.Ф. Вода во вселенной. Л.: Недра, 1971.222 с.

176. Дерпгольц В.Ф. Гидрохлоросфера Земли, как первичный источник хлоридных соляных месторождений и причины ее геохимической стратификации в литосфере // Проблемы соленакопления Т. 1. Новосибирск: Наука, 1977. С. 196-198.

177. Джамалов Р.Г. Подземный водообмен суши и моря и его закономерности. Автореф. дисс. . доктора геол.-мин. наук. Л.: Лен. горн, ин-т, 1991. 53 с.

178. Джамалов Р.Г., Зекцер И.С., Месхетели A.B. Подземный сток в моря и Мировой океан. М.: Наука, 1977. 94 с.

179. Дигхади И.Э. Океанологические и геохимические особенности формирования металлоносных рассолов и осадков Красного моря // Автореф. дисс. . канд. географич. наук. М., МГУ. 1987. 17 с.

180. Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Моря СССР. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1982. 192 с.

181. Дроздова Т.В., Богачева М.П., Гурский Ю.Н. Сохранность хлорофилла, феофитина и гуминовых соединений в осадках Черного моря различных фаци-альных зон // VI Научн. конф. по химии моря. М. 1972. С. 45-47.

182. Дроздова Т.В., Богачева М.П., Гурский Ю.Н. Определение хлорофилла и феофитина в осадках Черного моря // Химико-океанографические исследования морей и океанов. М.: Наука, 1975. С. 138-145.

183. Дроздова Т.В., Гурский Ю.Н. Условия сохранности хлорофилла, феофитина и гуминовых кислот в отложениях Черного моря различных фациальных зон // Геохимия. 1972. № 3. С. 323-334.

184. Дубинин A.B. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой: определение редкоземельных элементов в стандартных образцах отложений океанского генезиса // Геохимия. 1993. №. 11. С. 1605-1619.

185. Дюжикова Т.Н., Родионова К.Ф., Гурский Ю.Н. К битуминологической характеристике органического вещества донных осадков северо-западной части Черного моря // Геохим. сборн. № 10. М.: Труды ВНИГ-НИ. Вып. 175. 1975. С. 152-158.

186. Емельянов Е.М. Барьерные зоны в океане: осадко-и рудообразование, геоэкология. РАН. Калининград.: Янтарный сказ, 1998.416 с.

187. Емельянов Е.М., Волков И.И., Розанов А.Г. и др. Процессы восстановительного диагенеза в осадках впадин // Геохимия осадочного процесса в Балтийском море. М.: Наука, 1986. С. 131-154.

188. Емельянов Е.М., Лисицын А.П., Тримонис Э.С., и др. Геохимия позднекайнозойских осадков Черного моря. М.: Наука, 1982. 242 с.

189. Ефремова А.Г., Жижченко Б.П. Обнаружение кристалл-гидратов газов в осадках современных акваторий //Докл. АН СССР. 1974. Т.214.№5.С. 1179-1181.

190. Железнова A.A. О суспензионном эффекте в связи с измерением pH морских осадков // Труды Ин-та океанологии АН СССР. АН СССР. 1962. Т. 54. С. 83-99.

191. Жижченко Б.П. Методы стратиграфических исследований нефтегазоносных областей. М.: Недра, 1969. 372 с.

192. Жижченко Б.П. Методы палеогеографических исследований в нефтегазоносных областях. М.: Недра, 1974.376 с.

193. Жижченко Б.П. Углеводородные газы. М.: Недра, 1984. 112 с.

194. Зайцева Е.Д. Емкость обмена катионов в морских осадках и методы ее определения // Труды Ин-та океанологии АН СССР. Т. 26. 1958. С. 181-204.

195. Зайцева Е.Д. Щелочность и биогенные элементы в грунтовых растворах осадков СВ части Черного моря. // К познанию диагенеза осадков. М.: АН СССР, 1959. С. 51-71.

196. Зайцева Е.Д. Обменные катионы осадков Черного моря // Тр. Ин-та океанологии АН СССР. Т. 65. 1962.

197. Закономерности формирования химического состава природных вод. Под ред. М.Г.Валяшко и др. М.: Изд-воМоск. ун-та, 1981. 157 с.

198. Земная кора и история развития Черноморской впадины. М.: Наука. 1975. 358 с.

199. Злочевская Р.И. Связанная вода в глинистых грунтах. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1969. 176 с.

200. Иванов М.К. Фокусированные углеводородные потоки на глубоководных окраинах континентов. Ав-тореф. дисс. . доктора геол.-мин. наук. М.: МГУ, 1999.74 с.

201. Иванов М.К., Басов Е.И. Позднечетвертичный грязевой вулканизм в Черном море // Литология и полезные ископаемые, 1996. № 2. С. 215-222.

202. Ищереков В.И. Получение почвенного раствора в неизменном состоянии // Ж. опытн. агрон. 1907. Т. 8. С. 147-166.

203. Каргер М.Д., Крупнов И.И. Визуализация многомерных данных при классификации иловых вод Черного моря // Вестник МГУ. Сер. 4. Геол. 1979. №. 3. С.133-136.

204. Карцев A.A. Основы геохимии нефти и газа. М.: Недра, 1978. 279 с.

205. Каспийское море. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1969. 264 с.

206. Каспийское море. Гидрология и гидрохимия. М.: Наука, 1986. 261 с.

207. Кпенова М.В. Осадки СЗ части Баренцева моря // Бюлл.гос. океаногр. ин-та. 1932. №.9. С.5-22.

208. Кпенова М.В. Современное осадкообразование в Каспийском море как результат геологического развития Каспийской впадины // Материалы совещания по изучению четвертичного периода. Т. 2. М.: Изд-во АН СССР, 1961. С.76-93.

209. Кпещенко С.А. Исследование состава и геохимической эволюции поровых растворов донных морских отложений. Автореф. дисс. .канд. геол.-мин. наук. Киев: ИГН АН УССР, 1979. 24 с.

210. Кпышко Д.Н., Фадеев В.В. Определение флуоресценции на лазерном флуориметре // ДАН СССР. 1978. Т. 238. С. 320-323.

211. Козлов В.Г., Левшенко Т.В. Микроэлементы в поровых водах верхнекайнозойских отложений Южного Каспия // Бюлл. Моск. о-ва исп. природы. Отд. геол. 1987. Т. 62. Вып. 4. С. 130-134.

212. Комарова H.A. Методы выделения почвенных растворов // Физико-химические методы исследования почв. М.: Наука, 1968. С. 7-31.

213. Коников Е.Г. Состав, строение, свойства и поро-вые воды голоценовых глинистых отложений северозападного шельфа Черного моря и причерноморских лиманов. Автореф. дисс. . канд. геол.-мин. наук. Одесса: ОГУ, 1983. 16 с.

214. Коников Е.Г., Воскобойников В.М. Реконструкции палеогидрохимических обстановок прибрежного шельфа и лиманов // Совр. пробл. морск. геологии. 4 Всес. школа мор. геол. М. 1980. Т. 1. С. 40-41.

215. Коннов В.А. Определение аммиака в морской воде // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1965. Т. 79. С. 11-13.

216. Кочетов Г.А. Практическое руководство по энзи-мологии. М.: Высшая школа, 1980. 278 с.

217. Крамер Г. Математические методы статистики. М.: Мир, 1975. 648 с.

218. Красовский К.С. Железомарганцевые конкреции шельфа Черного моря // Изучение геологической истории и процессы современного осадкообразования Черного и Балтийского морей. Ч. I. Киев: Наукова Думка, 1984. С. 140-146.

219. Крисс А.Е. Морская микробиология (глубоководная). М.: Изд-во АН СССР, 1959.453 с.

220. Крупное И.И. Анализ факторов формирования химического состава иловых вод и осадков Черного моря. Автореф. дисс. . канд. геол.-мин. наук. МГУ, 1988.17 с.

221. Крупное И.И., Гурский Ю.Н. Применение методов многомерной статистики для оценки геохимической классификации иловых вод // Совр. пробл. мор. геол. 4 Всес. школа мор. геол. М., 1980а. Т. 3. С. 177-178.

222. Крупное И.И., Гурский Ю.Н. Исследование химического состава иловых вод методом главных компонент // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 19806. № 3. С. 114-117.

223. Крупное И.И., Гурский Ю.Н. О связи химического состава иловых вод с процессами седиментации и диагенеза в Черном море // Геология морей и океанов, 5-Всес. школа мор. геол. М. Т. 1. 1982. С. 143-144.

224. Крюков П.А. Методы выделения почвенных растворов // Современные методы физико-химических исследований почв. Руководство для полевых и лабораторных исследований. M.-JL: АН СССР, 1947. Т. 4. Вып. 2. С. 152-234.

225. Крюков П.А. Горные, почвенные и иловые растворы. Новосибирск: Наука, 1971. 220 с.

226. Куприн П.Н., Богашова Л.Г., Полякова Л.Д. Изменение солевого состава и органического вещества по-ровых вод по разрезу донных отложений Каспийского моря // Комплексные исследования Каспийского моря. Вып. 6. Изд-во Моск. ун-та, 1979. С. 75-83.

227. Лебедев Л.И., Маев Е.Г., Бордовский O.K., Кулакова Л.С. Осадки Каспийского моря. М.: Наука, 1973. 120 с.

228. Лебедев Л.И., Кулакова Л.С. Новые данные о грязевом вулканизме Южного Каспия // Геолого-геоморфологические исследования Каспийского моря. М.: Наука, 1983. С. 65-70.

229. Левин Л.Э., Байбулатова З.К. Историко-геологиче-ская обстановка нефтегазонакопления во впадине Черного моря // Минеральные ресурсы Мирового океана. Л.: Недра, 1974. Вып. 27. С. 111-148.

230. Левитан М.А., Логвиненко Н.В. К вопросу о поро-дообразовании в океанах (постседиментационные изменения океанских осадков) // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1981. №3. С. 134-143.

231. Левшенко Т.В. Изучение поведения обменного комплекса осадков в процессе метаморфизации иловых вод Черного моря. Автореф. дисс. . канд. геол.-мин. наук. МГУ. 1979. 16 с.

232. Левшенко Т.В. Изучение поведения обменного комплекса осадка в процессе метаморфизации иловых вод Черного моря // Геохимия. 1980. № 8. С. 12561262.

233. Левшенко Т.В. Роль органического вещества при метаморфизации химического состава поровых вод современных бассейнов седиментации // Геология нефти и газа. 1981. № 4. С. 38-42.

234. Леин А.Ю., Ванштейн М.Б., Кашпарова Е.В. и др. Биогеохимия анаэробного диагенеза и материально-изотопный баланс серы и углерода в осадках Балтийского моря // Геохимия осадочного процесса в Балтийском море. М.: Наука, 1986. С. 155-176.

235. Леин А.Ю., Иванов М.В. Динамическая биогеохимия анаэробного диагенеза осадков // Литология на новом этапе развития геологических знаний. М.: Наука, 1981. С. 62-76.

236. Леин А.Ю., Миллер Ю.М., Намсараев Б.Б., Павлова Г.А. и др. Биогеохимические процессы цикла серы на ранних стадиях диагенеза осадков на профиле река Енисей-Карское море // Океанология. 1994. Т. 34. №5. С. 681-692.

237. Леонтьев O.K., Каплин П.А., Рычагов Г.И. и др. Новые данные о четвертичной истории Каспийского моря // Комплексные исследования Каспийского моря. Вып. 5. Изд-во Моск. ун-та, 1976. С. 49-63.

238. Лимонов А.Ф., Иванов М.К., Мейснер Л.Б., Глумов И.Ф. и др. Новые данные о строении осадочного чехла в прогибе Сорокина (Черное море) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геол. № 3. 1997. С. 36-43.

239. Лисицын А.П. Осадкообразование в океанах. М.: Наука, 1974.438 с.

240. Лисицын А.П. Процессы океанской седиментации. М.: Наука, 1978.388 с.

241. Лисицын А.П. Лавинная седиментация // Лавинная седиментация в океане. Изд-во Ростовского ун-та, 1982. С. 3-58.

242. Лисицын А.П. Лавинная седиментация и перерывы в осадконакоплении в морях и океанах. М.: Наука, 1988.310 с.

243. Лисицын А.П. Процессы терригенной седиментации в морях и океанах. М.: Наука, 1991.270 с.

244. Лисицын А.П. Ледовая седиментация в Мировом океане. М.: Наука, 1994. 448 с.

245. Лисицын А.П. Потоки вещества и энергии во внешних и внутренних сферах Земли // Глобальные изменения природной среды 2001. Новосибирск. Изд-во СО РАН. 2001. С. 163-248.

246. Лукашин В.Н. Геохимия микроэлементов в процессах осадкообразования в Индийском океане. М.: Наука, 1981. 184 с.

247. Люминесцентная битуминология. Под ред. В.Н. Флоровской. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1975. 192 с.

248. Люцарев C.B., Горшкова О.М., Чубаров В.В. Флуоресценция и концентрация растворенного органического вещества в морской и иловой воде Индийского океана//Океанология. 1984. Т. 24. № 1. С. 95-101.

249. Люцарев C.B., Сметанкин A.B. Определение углерода растворенного органического вещества в пресных и морских водах // Методы исследования органического вещества в океане. М.: Наука, 1980. С. 32-46.

250. Маев Е.Г., Маева С.А., Карпычев Ю.А. Стратиграфия и абсолютный возраст осадков внешнегошельфа восточной части Каспийского моря // Геология континентальных террас окраинных и внутренних морей. М.: Изд-во Моск. ун-т, 1989. С. 105-114.

251. Макаренко Ф.А. Вода под Землей. Круговорот воды. М.: Наука. 1966. С. 86-105.

252. Мамонтова С. А. Геохимия свинца, кадмия и ртути в прибрежной зоне Японского моря (с учетом техногенного фактора). Автореф. дисс. . канд. геол-мин. наук. МГУ. 1979. 19 с.

253. Математические методы обработки данных геохимических поисков залежей нефти и газа // Методические рекомендации. М.: ВНИИЯГГ, 1976. С. 41-44.

254. Матишов Г.Г., Павлова Л.Г. Палеогеографическая обстановка на гляциальном шельфе Баренцева моря в четвертичный период // Проблемы четвертичной палеоэкологии и палеогеографии северных морей. Апатиты: КФ АН СССР. 1987. С. 76-77.

255. Матишов Г.Г., Павлова Л.Г. Общая экология и палеогеография полярных океанов. JI.: Наука, 1990.224 с.

256. Матишов Г.Г., Павлова Л.Г. Соленость в условиях океанического перигляциала в арктических морях // Докл. РАН. 1999. Т. 367. № 1. С. 115-116.

257. Медведев B.C., Невесский E.H. История развития бассейна Белого моря в поздне-послеледниковое время // Проблемы геологии шельфа. М.: Наука, 1975. С. 76-82.

258. Металлоносные осадки юго-восточной части Тихого океана // Под ред. В.И.Смирнова. М.: Наука, 1979. 280 с.

259. Методика анализа водорастворенных органических веществ // Исследования органической гидрогеохимии нефтегазоносных бассейнов. М.: Наука, 1982. С. 136-169.

260. Методические рекомендации по геохимическим методам поисков месторождений нефти и газа. М.: ОНТИ ВНИИЯГГ, 1975. 285 с.

261. Методические рекомендации по изучению органического вещества донных отложений Мирового океана. Л.: СЕВМОРГЕО, 1985. 75 с.

262. Методы анализа рассолов и солей. Под ред. Ю.В.Морачевского, Е.М.Петровой. ВНИИГ. Вып. XLVII. М.-Л.: Химия, 1965.404 с.

263. Методы гидрохимических исследований океана. Под ред. О.К.Бордовского, В.И.Иваненкова. М.: Наука, 1978.271 с.

264. Методы исследования органического вещества в океане. Под ред. Е.А.Романкевича. М.: Наука, 1980. 343 с.

265. Митропольский А.Ю., Безбородое A.A., Овсяный Е.И. Геохимия Черного моря. Киев: Наук, думка, 1982.114 с.

266. Мороз С.А., Оноприенко В.И. Методология геологической науки. Киев: Вшца школа, 1985. 199 с.

267. Морозов Н.П. Содержание лития и рубидия в морской воде и грунтовых растворах морских осадков. Исследования по теоретической и прикладной химии моря. М.: Наука, 1972. С. 92-102.

268. Мокиевская В.В. Метод определения марганца в морской и иловой водах // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1965. Т. 79. С. 3-10.

269. Наср С.М.А. Геохимия иловых вод и аутигенное минералообразование в осадках Ялтинского района Черного моря. Автореф. дисс. . канд. геол.-мин. наук. М.: МГУ, Геологич. ф-т, 1983. 16 с.

270. Невесский E.H. Процессы осадкообразования в прибрежной зоне моря. М.: Наука, 1967. 254 с.

271. Невесский E.H., Медведев B.C., Калиненко В.В. Белое море. Седиментогенез и история развития в голоцене. М.: Наука, 1977. 236 с.

272. Непрочное Ю.П. 42-й рейс "Гломара Челлендже-ра" // Природа. 1976. № 4. С. 122-123.

273. Неретин Л.Н. Современное состояние сероводородной зоны Черного моря. Автореф. дисс. . канд. геогр. наук. М.: ИО РАН, 1996.26 с.

274. Никаноров A.M., Посохов Е.В. Гидрохимия. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 232 с.

275. Николаев С.Д., Гурский Ю.Н., Аникиев В.В. Изотопный состав кислорода иловых вод донных отложений Черного моря // Новейшая тектоника, новейш. от-лож. и человек. № 6. Изд-во М. ун-та, 1976. С. 146-149.

276. Николаева Е.Я. Новые данные о строении осадочного чехла Морской Южно-Мангышлакской зоны поднятий // Геология нефти и газа. 1973. № 3. С. 24-29.

277. Никольский Б.П., Матерова Е.А. Ионоселективные электроды. Л.: Химия, 1980. 240 с.

278. Объемный метод определения аммонийного и белкового азота в растительных объектах, аммонийного азота в почвах и удобрениях с биамперометриче-ской индикацией конца титрования. Киев: УНИИЗ, 1970.11с.

279. Овчинников A.M. Гидрогеохимия. М.: Недра, 1970.200 с.

280. Осадкообразование в Балтийском море. М.:> Наука, 1981.247 с.

281. Остроумов Э.А. О формах соединений серы в отложениях Черного моря // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1953. Т. 7. С. 70-90.

282. Остроумов Э.А., Волков И.И., Фомина Л.С. Распределение форм соединений серы в донных отложениях Черного моря // Труды Ин-та океанологии АН СССР. Т. 50,1961. С. 93-129.

283. Павлова Л.Г. Геохимические исследования иловых вод Норвежского и Баренцева морей // Комплексные исследования природы северных морей. Апатиты: КФ АН СССР. 1982. С. 30-35.

284. Павлова Л.Г. Геохимия иловых вод в экологии моря // Палеогеография и палеоэкология Баренцева и Белого морей в четвертичный период. Апатиты: КФ АН СССР. 1987. С. 62-84.

285. Павлова Л.Г. Химический состав иловых растворов при палеоэкологических исследованиях в Баренцевом море // Геохимия. 1988. № 9. С. 1367-1374.

286. Павлова Л.Г. Соленость в условиях океанического перигляциала в арктических морях // Морской периг-ляциал и оледенение Баренцево-Карского шельфа в плейстоцене. Апатиты: КНЦ РАН, 1998. С. 84-87.

287. Павлова Л.Г. Геохимия иловых вод в условиях арктического ледово-морского седиментогенеза. Автореф. дисс. . доктора геогр. наук. Мурманск: КНЦ РАН, 2001а. 43 с.

288. Павлова Л.Г. Геохимия иловых вод в условиях арктического ледово-морского седиментогенеза // Се-диментологические процессы и эволюция морских экосистем в условиях морского перигляциала. Кн. 1. Апатиты: КНЦ РАН, 20016. С. 101-111.

289. Пахомова A.C., Затучная Б.М. Гидрохимия Каспийского моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 343 с.

290. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1979. 423 с.

291. Петелин В.П. Новый метод водного механического анализа морских осадков // Океанология. Т. 1. 1961. С. 143-148.

292. Пиннекер Е.В. Проблемы ¡региональной гидрохимии. Закономерности распространения и формирования подземных вод. М.: Наука, 1977. 196 с.

293. Покидин В.К., Кузнецов Ю.В., Прозорович Э.А. и др. Радиоактивность и скорость образования осадков Каспийского моря // Геохимия. 1972. № 7. С. 834-842.

294. Покровский О.С., Савенко B.C. Определение константы диссоциации фтористоводородной кислоты в морской воде с помощью фторидного ионо-селективного электрода // Океанология. 1993. Т. 33. № 1.С. 149-152.

295. Полдеварт А. Химия земной коры // Сб. Земная кора. М.: Изд-во иностр. литер., 1957. 132 с.

296. Поляков A.C. Динамика процессов позднечетвер-тичной седиментации на СВ окраине Черного моря // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1997. № 6. С. 21-32.

297. Полякова Л.Д. Закономерности распределения компонентов органического вещества в иловых водах Черного моря в связи с условиями седиментации и диагенеза. Автореф. дисс. . канд. геол.-мин. наук. МГУ, 1974.23 с.

298. Полякова Л.Д., Гурский Ю.Н. Органическое вещество в иловых водах восточной части Черного моря // Вестн. Моск. ун-та. 1974. № 5. С. 116-120.

299. Полякова Л.Д., Гурский Ю.Н., Коломенский E.H. Органическое вещество иловых вод Черного моря в связи с процессами седиментации и диагенеза // Влияние поровых вод на физико-механические свойства пород. Киев: Наукова Думка, 1974а. С. 138-145.

300. Полякова Л.Д., Куприн П.Н., Потапова Л.И. Органическое вещество иловых вод осадков Черного моря (Ялтинский и Туапсинский разрезы) // Вестн. Моск. ун-та, 19746. № 1. С. 112-114.

301. Пономарев А.И. Методы химического анализа минералов и горных пород. М.: Изд-во АН СССР, 1951. Т. 1. Силикаты и карбониты. 334 с.

302. Попов Н.И., Федоров К.Н., Орлов В.М. Морская водй. М.: Наука, 1979. 327 с.

303. Поровые растворы и методы их изучения. Минск: Наука и техника. 1968. 231 с.

304. Посохов Е.В. Химическая эволюция гидросферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 286 с.

305. Потапова Л.И., Гурский Ю.Н. Люминесцентная микроскопия осадков Черного моря. Комплексные исследования природы океана. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1972. №3. С. 109-114.

306. Пространство. Время. Движение. М.: Наука, 1971. 623 с.

307. Пространство и время. Киев: Наук, думка, 1984. 294 с.

308. Пушкина З.В. Поровые воды современных, четвертичных и плиоценовых отложений Ю. Каспия // Литология и полезные ископаемые. 1963. № 3. С. 3-18.

309. Пыркин Ю.Г., Пивоваров A.A., Хунджуа Г.Г. О придонных течениях на больших глубинах в Черном море // Докл. АН СССР. 1968. Т. 179. № 3. С.378-381.

310. Развитие учения о времени в геологии. Сб. Киев: Наукова Думка, 1982.416 с.

311. Расцветаев Л.М. Горный Крым и Северное Причерноморье // Разломы и горизонтальные движения горных сооружений СССР. М.: Наука. 1977. С, 95-113.

312. Расцветаев Л.М. Закономерный структурный рисунок Земной поверхности и его динамическая интерпретация // Проблемы глобальной корреляции геологических явлений. М. ГИН АНСССР. IUGS UNESCO. 1980. С. 145-195.

313. Резников A.A., Муликовская Е.П. Методы анализа природных вод. М.: Госгеолтехиздат, 1954. 236 с.

314. Розанов А.Г. Иловые воды, диагенез осадков и обмен химическими компонентами на границе вода-дно // Химия морей и океанов. М.: Наука, 1995. С. 307-328.

315. Розанов А.Г., Мищенко В.В., Яшкичев В.И. Пнев-мопресс — установка для получения иловых вод // Океанология. 1978. Т. 18. Вып. 2. С. 353-357.

316. Романкевич Е.А. Геохимия органического вещества в океане. М.: Наука, 1977. 256 с.

317. Романкевич Е.А., Ветров A.A. Цикл углерода в арктических морях России. М.: Наука, 2001. 300 с.

318. Романкевич Е.А. Пограничные зоны океана и биогеохимия придонного слоя // Химия морей и океанов. М.: Наука. 1995. С. 329-349.

319. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. Под ред. А.Д.Семенова. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 541 с.

320. Свиточ A.A., Янина Т.А. О времени хвалынской трансгресии Каспия // Геолого-геоморфологические исследования Каспийского моря. М.: Наука, 1983. С. 122-126.

321. Севастьянова Е.С. Рассеянный фосфор в современном морском и океанском осадочном цикле. Автореф. дисс. . канд. геол.-мин. наук. ИО АН СССР. М., 1983.23 с.

322. Сергеева Н.Г. К вопросу о биологическом разнообразии глубоководного бентоса Черного моря // Экология моря. 2000. Вып. 50. С. 57-62.

323. Сергеевич В.И. Определение углеводородного состава водорастворимых органических веществ методом газожидкостной хроматографии. Исследования в области органической гидрогеохимии нефтегазоносных бассейнов. М.: Наука, 1982. С. 144-146.

324. Скопинцев Б.А. Формирование современного химического состава вод Черного моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 336 с.

325. Скульская З.М. Источник водорастворимых органических веществ осадочной толщи // Исследования в области органической гидрогеохимии нефтегазоносных бассейнов. М.: Наука, 1982. С. 173-175.

326. Современные методы рыбохозяйственных морских гидрохимических исследований. Под ред. М.В.Федосова. М.: Пищевая промышленность, 1973. 184 с.

327. Соколов В.А. Геохимия газов земной коры и атмосферы. М.: Недра, 1966. 283 с.

328. Соколов В.А. Геохимия природных газов. М.: Недра, 1971. 336 с.

329. Соколов Б.А., Конюхов А.И. Отложения в зонах лавинной седиментации на материковых окраинах // Литология и полезные ископаемые. 1985. № 2. С. 137-141.

330. Соколов Б.А., Конюхов А.И. Неоген-четвертичная эволюция Черноморского бассейна и тектонические процессы в его недрах // Геология морей и океанов. М., 11 Межд. шк. мор. геол. Т. 2. 1994. С. 54-55.

331. Сорокин Ю.И. Черное море. М.: Наука, 1982. 217 с.

332. Соловов А.П., Архипов А.П., Бугров В.А. и др. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. М.: Недра, 1990. 335 с.

333. Справочник химика. М.-Л.: ГНТИХЛ, 1962. Т. 1. С. 549. 1071 с.

334. Справочник химика. М.-Л.: Химия, 1964. Т. 3. С. 319. 1005 с.

335. Старикова Н.Д. Органическое вещество в жидкой фазе осадков Черного моря // К познанию диагенеза осадков. М.: АН СССР, 1959. С. 72-91.

336. Старикова Н.Д. Некоторые данные по органическому веществу жидкой фазы осадков Черного и Азовского морей // Химия моря. М.: Изд-во АН СССР, 1960. Труды океаногр. комиссии. Т. 10. Вып. 2. С. 30-38.

337. Старикова Н.Д. Органическое вещество в жидкой фазе морских и океанских осадков // Труды Ин-та океанологии АН СССР., 1961. Т. 50. С. 130-169.

338. Старикова Н.Д., Лблокова О.Г. Методика определения аммонийного и органического азота в жидкой и твердой фазах морских осадков // Труды Ин-та океанологии АН СССР. АН СССР, 1964. Т. 67. С. 157-164.

339. Старйкова Н.Д, Лблокова О.Г. Методика определения аминокислот в морской воде // Методы морских гидрохимических исследований. Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1965. Т. 79. С. 14-22.

340. Старикова Н.Д, Лблокова О.Г. Углеводы в Черном море // Океанология. 1972. Т. XII. Вып. 3. С. 431-436.

341. Страхов Н.М. Геохимическая эволюция Черного моря в голоцене // Литология и полезные ископаемые. 1971а. №3. С. 3-17.

342. Страхов Н.М. Развитие литогенетических идей в России и СССР. М.: Наука, 19716. 622 с.

343. Страхов Н.М. Проблемы геохимии современного океанского литогенеза. М.: Наука, 1976. 300 с.

344. Сухоребый A.A., Гудзенко В.В. Уран в поровых растворах четвертичных отложений лиманов Черного моря. Геохимия подземных вод и ландшафтов. Краснодар: Изд-во Кубанского гос. ун-та. 1981. С. 143-148.

345. Тагеева Н.В., Тихомирова М.М. Геохимия поровых вод при диагенезе морских осадков. М.: Изд-во АН СССР, 1962а. 245 с.

346. Тагеева Н.В., Тихомирова М.М. Гидрохимия донных осадков Черного моря (СЗ часть). М.: Изд-во АН СССР, 19626. 147 с.

347. Тагеева Н.В., Цейтлин С.Г., Морозова А.И. О содержании бора в природных водах // Докл. АН СССР. 1934. Т. 3. № 5. С. 584-587.

348. Титаева H.A. Ядерная геохимия. Изд. 2-е. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2000. 336 с.

349. Тримонис Э.С. Некоторые особенности современного карбонатонакопления в Черном море // Океанология. 1973. Т. 23. Вып. 5. С. 821-828.

350. Троцюк В.Я., Берлин Ю.М., Большаков А.М. Кислород в придонных водах Черного моря // Докл. АН СССР. 1988. Т. 302. № 4. С. 961-964.

351. Унифицированные методы анализа вод. Под ред. Ю.Ю.Лурье. М.: Химия, 1971. 375 с.

352. Ферсман А.Е. Геохимия. Т. IVOL. Л.: ГНТИХЛ, 1939. 355 с.

353. Флоровская В.Н., Гурский Ю.Н. Органическое вещество в глубоководных осадках Черного моря // Геохимия. 1966. № 1. С. 123-128.

354. Флоровская В.Н., Гурский Ю.Н. Особенности состава органического вещества глубоководных осадков Черного моря. Химические ресурсы морей и океанов. М.: Наука, 1970. С. 226-236.

355. Флоровская В.Н., Мелков В.Г. Введение в люминесцентную битуминологию. М.: Госгеолтехиздат, 1946.152 с.

356. Харман Г. Современный факторный анализ. М.: Статистика, 1972. 147 с.

357. Хрусталев Ю.П. Закономерности современного осадконакопления в Северном Каспии. Ростов: Изд-во Ростовского ун-та, 1978.208 с.

358. Хрусталев Ю.П., Щербаков Ф.А, Позднечетвертич-ные отложения Азовского моря и условия их накопления. Ростов: Изд-во Ростовского ун-та, 1974.152 с.

359. Цветков B.C., Астахов А.П., Гурский Ю.Н., Куди-нов Е.И. Трубка грунтовая для отбора грунта с морского дна. Авторское свидетельство. Описание изобретения. М.: ВНИИГПЭ. № 1604119/29-14. 1972. 7 с.

360. Цуриков В.Л. Формирование и изменение солености морского льда // Химические ресурсы морей и океанов. М.: Наука, 1970. С. 3-11.

361. Цурикова А.П., Шульгина Е.Ф. Гидрохимия Азовского моря. М.: Гидрометеоиздат, 1964.154 с.

362. Черновская E.H., Пастухова Н.М., Буйневич А.Г. и др. Гидрохимический режим Балтийского моря. Л.: Гидрометеоиздат, 1965.218 с.

363. Черткова Л.В., Гурский Ю.Н. Состав углеводородных газов в донных отложениях Черного моря на разрезе Херсонес- Босфор // Литология и полезные ископаемые. 1974. № 5. С. 51-61.

364. Черткова Л.В., Зеленов К.К., Маев Е.Г., Лебедев Л.И. Углеводородные и неуглеводородные газы донных отложений Каспийского моря // Комплексные исследования Каспийского моря. Вып. 5. Изд-во Моск. ун-та, 1976. С. 140-150.

365. Швец В.М. Органические вещества подземных вод. М.: Недра, 1973. 192 с.

366. Шевченко В.П. Химический состав иловых вод Балтийского моря // Мат-лы XXYI всес. научн. студ. конф. Геол. Новосиб., 1988. С. 42-48.

367. Шимкус K.M., Емельянов Е.М. Некоторые черты палеогеографии и глубоководного осадкообразования в Черном море в позднечетвертичное время // Балтика. 1974. №5. С. 251-263.

368. Шимкус K.M., Емельянов Е.М., Тримонис Э.С. Донные отложения и черты позднечетвертичной истории Черного моря // Земная кора и история развития Черноморской впадины. М.: Наука, 1975. С. 138-163.

369. Шимкус K.M., Митропольский А.Ю., Ковалюх H.H. Новые данные по геохронологии донных осадков Черного моря и скоростям осадконакопления // Геологич. журнал, 1978. Т. 38, № 4, с. 44-53.

370. Шишкина О.В. Методика получения морских иловых вод и исследования их солевого состава // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1956. Т. 17. С. 148-175.

371. Шишкина О.В. Хлоридно-натрий-кальциевые воды в четвертичных отложениях Черного моря // Докл. АН СССР. 1957. Т. 116. № 2. С. 259-262.

372. Шишкина О.В. Метаморфизация химического состава иловых вод Черного моря // К познанию диагенеза осадков. М.: АН СССР, 1959. С. 29-50.

373. Шишкина О.В. Некоторые данные о солевом составе иловых вод Азовского моря // Океанология. 1961. №4. С.157-163.

374. Шишкина О.В. Некоторые результаты исследования иловых вод Черного моря. Сообщ. 2 // Труды Инта океанологии АН СССР, 1962. Т. 54. С. 47-57.

375. Шишкина О.В. Методы исследования морских и океанических иловых вод // Поровые растворы и методы их изучения. Минск: Наука и техника, 1968. С. 167-177.

376. Шишкина О.В. Геохимия морских и океанических иловых вод. М.: Наука, 1972.228 с.

377. Шишкина О.В. Иловые воды // Океанология. Химия океана. Т. 2. М.: Наука, 1979. С. 252-290.

378. Шишкина О.В., Гордеев В.В., Цветков Г.А. и др. Некоторые данные о микроэлементах в иловых водах металлоносных осадков ЮВ части Тихого океана // Металлоносные осадки ЮВ части Тихого океана. М.: Наука, 1979. С. 217-223.

379. Шишкина О.В., Павлова Г.А., Быкова B.C. Геохимия галогенов в морских и океанских осадках и иловых водах. М.: Наука, 1969. 117 с.

380. Шишкина О.В., Павлова Г.А., Быкова B.C. Преобразование в процессе диагенеза иловых вод Японского желоба // Океанология. 1973. Т. ХШ. Вып. 4. С. 640-645.

381. Шишкина О.В., Павлова Г.А., Исаева А.Б., Шевченко А.Я. Метаморфизация основного солевого состава иловых вод Балтийского моря // Океанология. Т. XX. Вып. 3. 1980. С. 513-519.

382. Шишкина О.В., Павлова Г.А., Исаева А.Б., Шевченко А.Я. Основной солевой состав иловых вод Балтийского моря // Осадкобразование в Балтийском море. М.: Наука, 1981а. С. 191-207.

383. Шишкина О.В., Гордеев В.В., Блажчишин А.И., Митропольский А.Ю. Микроэлементы в иловых водах Балтийского моря // Осадкообразование в Балтийском море. М.: Наука, 19816. С. 207-215.

384. Щербаков Ф.А., Куприн П.Н., Потапова Л.И. и др. Осадконакопление на континентальной окраине Черного моря. М.: Наука, 1978. 212 с.

385. Ярошевский А.А. О геохимической эволюции биосферы // Природа, 1988, № 2. С. 59-67.

386. Ben-Yaakov S., Ruth Е. An improved in situ pH sensor for oceanographic and limnological applications // Limnology andOceanogr. 1974. 19.N l.P. 144-151.

387. Berner R.A. Principles of Chemical Sedimentology. Mc Graw Hill. 1971. 240 p.

388. Berner R.A. Diagenetic models of dissolved species in the interstitial waters of compacting sediments // Am. J. Sci. N 4. 1975. P. 88-96.

389. Berner RA., Scott M.R., Tomlinson C. Carbonate alkalinity in the pore waters of anoxic marine sediments // Limnol. Oceanogr. 1970. Vol. 15. P. 544-549.

390. Bischoff J.L., Greer R.E., Luistro A.O. Composition of interstitial waters of marine sediments; temperature of squeesing effect// Science. 1970. N 167. P. 1245-1246.

391. Brooks R.R, Presley B.J., Kaplan I.R. Trase elements in the interstitial waters of marine sediments // Geohim. et Cosmochim. Acta. 1968. Vol. 32. P. 397-414.

392. Bruland K.W. Trace elements in Sea-water // Chemical Oceanography. London. Acad. Press. 1983. Vol. 8. Ch. 45. P. 157-220.

393. Bruland K.W., Franks R.P., Knauer G.A., Martin G.H. Sampling and analitical methods for the determination of copper, cadmium, zinc and nicel at the nanogram per liter level in sea water // Anal. Chim. Acta. 1979. Vol. 105. P. 233-245.

394. Claypool G.E., Kaplan I.R. Natural Gases in Marine Sediments. // Marine Sci. 1974. Vol. 3. P. 99.

395. Colin Neal. The Determination of adsorbed Na, K, Mg and Ca on sediments containing CaC03 and MgC03 // Clays and Clay Minerals. 1977. Vol. 25. P. 253-258.

396. Дамянова M. Върху химичния състав на поровите води в учайките от Южнобългарски черноморски шельф // Инж. геол. и хидрогеология. 1980. № 10. С. 31-42.

397. Дамянова М. Гидрогеохимия на порови води от квторни утайки от юго-западния (Босфорски) Черноморски район // Инж. геол. и хидрогеол., 1987. №17. С. 23-34.

398. Degens Е.Т., Watson S.W., Remsen С.С. From Meter to Centimeter to Micron a. finally to Angstrom units // Oceanus. XV. N 4. 1970. P. 11-16.

399. Dilallo R., Albertson O.E. Volatile acids by direct titration // Water pollution control federation. 1961. Vol. 33. N4. P. 583-587.

400. Dynamic Environment if the ocean Floor // K.A.Fanning, F.T.Manheim (eds). Lexington Books, Toronto. 1982. P. 342-350.

401. Emelyanov E.M. Baltic Sea: Geology, Geochemistry, Paleoceanography, Pollution. Kaliningrad: Yantarny Skaz. 1995. 120 p.

402. Emelyanov E.M. Geology of the Gdansk Basin. Baltic Sea. Kaliningrad.: Yantarny skaz, 2002. 406 p.

403. Emery K.O., Rittenberg S. Early diagenesis of California basin sediments in relation to origin of oil // Bull. Amer. Assoc. Petrol. 1952. Vol. 36. P. 735-806.

404. Fanning K.A., Pilson M.E.Q. Interstitial silica and pH in marine sediments: some effects of sampling prpcedures //Science. 1971. Vol. 173.N4003. P. 1225-1231.

405. Fanning K.A., Pilson M.E.Q. The diffusion of dissolved silica in Mediterranean Sediments // Interstitial water chemistry. Geochim. et. Cosmochim. Acta. 1973. Vol. 37. P. 2405.

406. Gieskes J.M. Interstitial water studies // Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project. 1973. Vol. 15. P. 813829.

407. Gieskes J.M. The chemistry of interstitial waters of deep sea sediments: Interpretation on of Deep Sea Drilling data // Chemical oceanography. London. GB. 1983. Vol. 8. P. 221-269.

408. Grippenberg S. A. A study of the sediments of the North Baltic and adjoining Seas. Fennia.: 1934. Vol. 60(3). 231 p.

409. Gursky Yu.N. Chemical composition on interstitial waters in the bottom sediments of the White Sea // Fifth Workshop on Land Ocean Interaktions in the Russian Arctic (LOIRA). M. 2000. IASC-RFBR. P. 41-42.

410. Gursky Yu. N., El-Deek M.S., Moussa A.A. Interstitial waters of the Southeastern Baltic Sea Sediments: major ions // Communications in Sci. Develop, research. Alexandria. Vol. 30. 1990a. P. 167-185.

411. Gursky Yu. N., El-Deek M.S., Moussa A.A. Changes in Interstitial waters Chemistry of Sediment cores from the Gulf of Riga // Comm. in Sci. Develop, research. Alexandria. Vol. 30. 1990b. P. 153-166.

412. Gursky Yu. N., Emelyanov E.M., Kravtsov V.A. Diagenesis of bottom sediments and geochemistry of pore waters // Geology of the Gdansk Basin. Baltic Sea. Emelyanov E.M. (ed ). Kaliningrad: Yantarny skaz, 2002. P. 302-315.

413. Hammond D.E. Interstitial water, studies. Leg 15. A comparison of the major element and carbonate chemistry data from Sites 147, 148, 149 // Initial Reports DSDP. 1973. Vol. 15. P. 831-850.

414. Hartmann M. An apparatus for the recovery of interstitial water from recent sediments // Deep-Sea Res. 1965. Vol. 12. P. 225-226.

415. Johnson J.S., Dresner L., Kraus K.A. Hiperfiltration (reverse osmosis) // Principles of desalination. 1966. Vol. 2. Ch. 8. P. 346-439.

416. Kaplan I.R., Emery K.O., Rittenberg S.C. The distribution and isotopic abundance of sulfur in resent sediments off southern California // Geochim. et. Cosmochim. Acta. 1963. Vol. 27. P. 297-332.

417. Krukov P.A., Manheim F.T. Extraction and Investigative Techniques for Study of Interstitial Waters of Unconsolidated Sediments: A Review. The Dynamic Environment of the Ocean Floor. Lexington Books. Massachusetts. Toronto. 1982. P. 3-26.

418. Kullenberg B. On the salinity of the water contained in marine sediments. Goteborg. 1952. 38 p.1.rman A. Chemical exchange across sediment-water interface // Ann. Res. Planet. Sci. 1978. Vol. 6. P. 281303.

419. Mangelsdorf P.C., Mancheim F.T., Gieskes J.M. Role of gravity, temperature gradients and ion- exchange media in formation fossil brines // Bull. Am. Ass. Petrol. Geol. 1970. Vol. 54. No. 4. P. 617-626.

420. Mangelsdorf P.C., Wilson T.R.S., Daniel E. Potassium enrichments in interstitial waters of resent marine sediments // Science. 1969. Vol. 165. N. 3889. P. 171-174.

421. Manheim F.T. A geochemical profile in the Baltic Sea //Geochim. et Cosmochim. Acta. 1961. Vol. 25. P. 52-70.

422. Manheim F.T. A gydraulic squeeser for obtaining interstitial water from consolidated and unconsolidated sediments // U.S. Geol. Surv. Profess. Papers. N 550-C. 1966. P. 256-261.

423. Manheim F.T. Red Sea geochemistry // Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project. 1974. Vol. 23. P. 975-998.

424. Manheim F.T. Interstitial waters of marine sediments // Chemical Oceanography. 1976. Vol. 6. P. 115-186.

425. Mancheim F.T., Bischoff J.L. Geochemistry of pore waters from Shell Oil Company drill holes on the continental slope of the northern gulf of Mexica // Chem. Geol. 1969. Vol. 4. P. 63-82.

426. Manheim F.T., Chan K.M. Interstitial Waters of Black Sea Sediments: New Data and Review // The Black Sea-Geology, Chemistry and Biology. Am. Assoc. Petrol. Geol. Vol. 20, 1974, P. 155-182.

427. Manheim F.T., Sayles F.L. Interstitial water studies on small core samples // Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project. Leg. 1. 1969. Vol. 1. P. 403-410.

428. Manheim F.T., Schug D.M. Interstitial Waters of Black Sea cores // Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project. Washington. US. Government Printing. Office. 1978. Vol. 42. Pt. 2. P. 637-651.

429. Martens C.S., Berner R.A. Interstitial water chemistry of anoxic Long Island Sound sediments 1. Dissolved gases // Limnol. Oceanogr. 1977. VOL. 22. P. 10-25.

430. Mikkelsen V. M. The salinity of the water contained in brakish water sediments compared with the content of diatoms and other organisms in the same sediments // Bull. Geol. Soc. Denmark, 1956. Vol. 13. P. 13-14.

431. Mulder T., Cochonat P. Classification of offshore mass muvements // Sedimentary Res. 1996. Vol. 66. N 1. P. 43-57.

432. Mullin J.B., Riley J.P. The determination of silicon in sea water //Anal. Chim. Acta. 1955. Vol. 12. P. 162-176.

433. Murphy J., Riley J.P. A modified single soluttion method for the determination of phosphate in natural waters //Anal. Chim. Acta. 1962. VOL. 27. P. 31-36.

434. Murray J., Irvine L.H. On the chemical changes which of the sea water associated wich blue muds on the floor of the ocean// Trans. Roy. Soc. Edinburgh. 1895. Vol. 37. P. 481-508.

435. Nasr S.M., Gursky Yu.N., Rengarten N.VOL. Interstitial water and authigenic minerals formations in bottom sediments, South of Crimea, Black Sea // Rapp. Comm. int. Mer Medit. XXXI Congres-Assemblee Pleniere. Athenes (Grece). Vol. 31,2. 1988. P. 107.

436. Nasr S.M., Gursky Y.N. Paleosalinity of the Black Sea (Yelta Region) // Rapp. Comm. int. Mer Medit. Monaco. Du XXXII Congres-Assemblee pleniere. Perpignan (France). Vol. 31, 1. 1990. P. 91.

437. Presley B.J., Culp J., Petrovski C., Kaplan I.R. Interstitial water chemistry. Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project. // U.S. W. 1973a. Vol. 15. Sec. 20. P. 785-788.

438. Presley B.J., Kaplan I.R. Changes in dissolved sulfate, calcium and carbonate from interstitial water of nearshore sediments // Geochim. Cosmochim. Acta. 1968. Vol. 32. P. 1037-1048.

439. Presley B.J., Petrowsky C., Kaplan I.R. Interstitial water chemistry // Initial Reports of die Deep Sea Drilling Projects. Washington. 1973b. Vol. 13. Pt. 2. P. 809-811.

440. Presley B.J., Kolodny Y., Nissenbaum A., Kaplan J.R. Early diagenesis in a reducing fjord, Saanich Inlet, British Columbia-2 // Geochim. Cosmochim. Acta. 1972. Vol. 36. P. 1073-1090.

441. Reeburgh W.S. New apparatus for extraction and study of interstitial water // Limnol. and Oceanogr. 1969. Vol. 14. P. 368-375.

442. Reeburgh W.S. A major sink and flux control for methane in marine sediments: anaerobic consumption. In: The Dynamic Environment of the ocean Floor. K.A.Fanning, F.T.Manheim (eds). Lexington Books, Toronto. 1982. P. 203-218.

443. Reitmeier R.F., Richards L.A. Reliability of the pressure membrane metod for extraction of soil solution // Soil Sci. N 57. 1944. P. 119-135.

444. RV Meteor cruise Report M52/1 Margasch. Marine gas hydrates of the Black Sea. Geomar Report 108. Ed. G. Bohrmann and S. Schenck. Kiel. 2002. 192 p.

445. Sammon J.W. A nonlinear mapping for data structure analysis // IEEE Trans. Comput. 1969. Vol. c-18. N 5. P. 401-409.

446. Sasseville D.R., Takacs A.P., Norton S.A., Davis R.B. A large-volume interstitial water sediment squeeser for lake sediments // Limnol. and Oceanogr. 1974. 19. N 6. P. 1001-1004.

447. Sayles F.L. The composition and diagenesis of interstitial solutions // Geochim. et. Cosmochim. Acta. 1979. Vol. 43. P. 527-545.

448. Sayles F.L., Mangelsdorf P.C., Wilson T.R.S., Hume D.N. A sampler for the in situ collection of marine sedimentary pore waters // Deep-Sea Res. 1976. Vol. 23. P. 259-264.

449. Sayles F.L., Manheim F.T. Interstitial solutions and diagenesis in deeply buried marine sediments: results from the Deep Sea Drilling Project // Geochim. et. Cosmochim. Acta. 1975. Vol. 39. P. 103-127.

450. Sayles F.I., Manheim F.T., Waterman L.S. Interstitial water studies on small core samples // Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project, 1973. Vol. 15. P. 783-804.

451. Shishkina O.V. Distribution of bromine, CI/Br relationships, and iodine in interstitial water of the Black Sea // Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project. Washington. US. Government Printing. Office. 1978. Vol. 42. Pt. 2. P. 631-635.

452. Sholkovitz E. Interstitial water chemistry of the Santa Barbara Basin sediments // Geocim. et. Cosmochim. Acta. 1973. Vol. 37. P. 2043-2073.

453. Siever R. A squeeser for extrakting interstitial water // J. Sed. Petrology. 1962. Vol. 32. P. 329-331.

454. Siever R., Beck K.C., Berner R.A. Composition of interstitial waters of modern sediments // J. Geol. 1965. Vol. 73. P. 39-73.

455. Swarzenski W.V. Determination of cloride in water from core samples // Am. Assoc. Petrol. Geol. Bull. 1959. Vol. 43. P. 1995-1998.

456. Ten Haven H.L., De Iange G.J., Mc Duff R.E. Interstitial water studies of Late Quaternary Eastern Mediterranean Sediments with emphases on early diagenetic reactions and evaporitic salt influenses // Marine Geology. 1987. Vol. 75. P. 119-136.

457. The Black Sea Geology, Chemistry and Biology. Eds. E.T.Degens and D.A.Ross // Am. Assoc. Petrol. Geol. 1974. Vol. 20. 633 p.

458. Whiticar M., Werner F. Pockmarks: submarine vents of natural gas or freshwater seeps? // Geomarine Letters. N 1. 1981. P. 193-199.