Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Гранулометрический состав основных типов осадков Мирового океана

ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Гранулометрический состав основных типов осадков Мирового океана"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт океанологии им. П.П. Ширшова

На правах рукописи УДК 551.35.(26):552.5(26)

Алексеева Татьяна Николаевна

Гранулометрический состав основных типов осадков Мирового океана

Специальность: 25.00.28 - океанология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 2003

Работа выполнена в Институте океанолоти им П П Ширшова РАН

?

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук В.Н.Свальнов

Официальные оппоненты:

доктор географических наук Ю А.Павлидис (ИО РАН) кандидат геолог о-минералогических наук Н.П Чамов (ТИН РАН)

Ведущая организации:

Московский государственный университет им.М В Ломоносова, геологический факультет

Защита состоится ^ '¿у 003г в 77 часов на заседании специализированною

сове ¡а К002 239 01 по присуждению ученой степени кандидата наук в Институте океанологии им П.П Ширшова РАН по адресу 117851, Москва, Нахимовский проспект, д 36

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института океанологии РАН Автореферат разослан 2003г.

/Г

ХООЬ "Ч.

Общая характеристика работы

Актуальность исследования

Актуальность работы диктуется необходимостью оценки на современном уровне влияния различных факторов на формирование гранулометрического состава осадков Мирового океана, включая окраинные и внутренние моря, что должно повысить достоверность океанологических исследований. За несколько десятилетий изучения геологии шельфа и ложа Мирового океана в Аналитической лаборатории Института океанологии им.П.П.Ширшова (ИО РАН) накоплен огромный и весьма неоднородный материал по механическому составу морских и океанских осадков, но эффективное использование его до последнего времени существенно осложнялось отсутствием надежного метода дальнейшей обработки и обобщения. Создание базы данных является ключевым моментом в разрешении этой проблемы. Кроме того, корректное сопоставление первичных результатов, полученных в отечественных и зарубежных лабораториях, требует унификации методики гранулометрического анализа.

Цель и задачи исследования

Цель работы - выявить основные закономерности формирования гранулометрического состава глубоководных океанских осадков, а также осадков некоторых окраинных и внутренних морей. Поставленная цель предопределила решение следующих задач:

- изучение гранулометрических спектров глубоководных океанских осадков;

- изучение механического состава осадков окраинных и внутренних морей;

- сравнение гранулометрических характеристик осадков морей и океанов;

- усовершенствование методики водно-механического анализа;

- создание модели базы данных;

- выявление факторов, контролирующих соотношение размерных фракций в осадках;

- поиск корреляционных связей между гранулометрическими характеристиками осадков, их составом и условиями седиментации;

- генетическая интерпретация результатов водно-механического анализа.

Научная новизна и практическое значение исследования

По комплексу признаков выделены два основных типа гранулометрических спектров осадков, проведена на новом уровне генетическая интерпретация гранулометрических характеристик. Выявлены главные природные факторы, влияющие на соотношение фракций в глубоководных и мелководных отложениях.

Выполненное исследование позволяет ускорить получение гранулометрических данных и существенно улучшить сопоставимость результатов по десятичной я логарифмической шкалам граничных размеров фракций.

Методический подход, за основу которого принят вещественно-генетический тип осадка, дает возможность не только получать гранулометрические характеристики образца, но и определять генезис отложений по 1ранулометрическим показателям, т.е. решать как прямую, так и обратную задачи, что представляется очень важным при комплексных океанологических исследованиях.

Защищаемые положения

1. На шельфе Мирового океана, в окраинных и внутренних морях грануломегрический состав осадков контролируется циркумконтинентальной зональностью природных процессов. Соотношение фракций в глубоководных осадках определяют широтная и вертикальная зональности распространения биоса, а также азональные явления - тектоника, вулканизм, придонные течения, склоновые гравитационные процес<

2 Главными процессами формирования гранулометрического состава осадков являются гидродинамика (мобилизация, латеральный перенос исходного вещества) и гравитация (осаждение из поверхностных вод на дно терригенного, биогенного и наземно-вулканогеиного материала) По комплексу признаков изученные осадки соответствуют двум основным типам гранулометрических спектров.

3. Пелитовый материал подвержен механической дифференциации на любых глубинах Биофильтраторы только ускоряют осаждение тонких частиц, но не влияют на их распределение на дне, пассивно отражая соотношение пелитовых фракций во взвеси.

4. Предложенная методика водно-механического анализа ускоряет получение гранулометрических данных, повышает сопоставимость результатов по десятичной и логарифмическим шкалам граничных размеров фракций.

Фактический материал, вклад автора

Диссертационная работа выполнена на основе проб осадков, собранных сотрудниками ИО РАН в экспедициях в Индийском, Тихом и Атлантическом океанах, а также во внутренних и окраинных морях - Норвежском, Баренцевом, Лаптевых, Карском, Японском, Красном, в Северном Каспии. Коллекции осадков были переданы автору В Н. Свальновым, И О.Мурдмаа и Ю.А. Павлидисом. Кроме того, изучены образцы, полученные при участии автора в 14-м рейсе НИС «Академик Сергей Вавилов» в 1998г.

Впервые создана модель базы данных, позволившая оперативно сравнивать гранулометрические характеристики океанских и морских нелитифицированных отложений, опираясь на их вещественно-генетические типы. Автором усовершенствованна методика вводно-механического анализа. Большинство анализов традиционным методом Петелина и все анализы усовершенствованным методом также выполнены автором. Совместно с сотрудниками ГЕОХИ РАН проведен эксперимент по использованию различных методов подготовки образцов к проведению гранулометрического анализа.

Во время стажировки в Институте полярных и морских исследований им.А.Вегенера - AWI (Бремерхафен, Германия) автором освоен ряд современных методов анализа осадков: водно-механический метод Аттерберга, гранулометрический анализ тонких фракций на электронно-оптическом счетчике CIS-1, анализ алевритовой фракции с использованием рентгеновского счетчика частиц Sedigraph-5100, исследование алевритовой и пелитовой фракций рентгеноструктурным методом на дифрахгометре Philips PW-1700, электронно-микроскопический анализ (микроскоп SEM-515).

Апробация работы

Основные результаты диссертации обсуждались на семинарах Аналитической лаборатории и Лаборатории геохимии ИО РАН. Материалы докладывались на XII-XV Международных школах морской геологии (Москва, 1997, 1999, 2001, 2003 гг.), на Международном симпозиуме Pacón 99 «Humanity and the World Ocean: Interdependence at the Dawn of the New Millennium» (Москва, 1999г.), на Международных конференциях «Геодинамика и геоэкология» (Архангельск, 1999г.), «Поморье в Баренц - регионе на рубеже веков' экология, экономика, культура» (Архангельск, 2000г.), «Barents Sea Mini-conference» (Toulouse, 2002г.), «Pages meeting» (Москва, 2002г.), на Мезвдународном совещании «Взаимодействие суша-океан в Российской Арктике» (ЛОИРА) (Москва, 2002г.), на 4th SIRRO-Workshop "Siberian River Run-Off (SIRRO)" (Москва, 2003 г.). По теме диссертации опубликовано 17 работ, 2 статьи приняты к печати.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 145 стр ,29 таблиц и 56 рисунков. Список цитируемой литературы включает 170 наименований.

Благодарности

Диссертация выполнена в Аналитической лаборатории ИО РАН. Автор выражает глубокую признательность научному руководи гелю В Н. Свальнову, сотрудникам ИО РАН А Г Розанову, И.А.Немировской, В.Н.Синицыпу, В.Г. Новикову, А.Н. Рудаковой, О.М. Даре, З.Т. Новиковой, Ю.А. Павлидису, Е.С. Шелеховой.

За неоценимую помощь в создании базы данных и программного обеспечения автор благодарен A.A. Алексееву и A.C. Егиянцу (Центр информационных технологий и дистанционного обучения Университета нефти и i аза им. И.М. Губкина), а также сотрудникам ИО РАН И.Г'.Юшиной и НЛ.Галеркиной.

За помощь, советы и консультации автор особенно признателен И.О. Мурдмаа, В.П. Шевченко, Т.Г. Кузьминой, Н.Н.Дунаеву, М.В.Буртман, М.Д. Кравчишиной (ИО РАН), И.А.Андреевой и А.А.Крьшову (ВНИИОкеангеология), Н.А.Кукиной (Мурманский морской биологический институт), М.АЛевитану и В.В.Крупской (ГЕОХИ РАН).

За предоставленную в 1997, 2000 и 2002 гг. возможность освоения современных методов обработки и интерпретации гранулометрических данных автор благодарен коллегам из Института полярных и морских исследований им. А.Вегенера (Бремерхафен, Германия) профессору Д.К. Фкггтереру и доктору Р.Штайну.

Основное содержание работы

Глава 1. Материал и методы исследования

В работе использованы образцы осадков (всего около 3100), полученные сотрудниками ИО РАН в экспедициях в Индийском, Тихом и Аглантическом океанах, а также в морях - Баренцевом, Лаптевых, Карском (включая реки Обь и Енисей), Норвежском, Японском, Красном, в Северном Каспии и дельте Волги. На рис.1 показаны в обобщенном виде обследованные участки дна Мирового океана.

Суть гранулометрического анализа заключается в разделении частиц осадков на фракции посредством рассеивания на ситах (ситовой анализ) или в определении содержания этих фракций в водной суспензии (водный анализ). Большая часть данных, приведенных в работе, получена в результате гранулометрического анализа по методу В.П.Петелина [1967], основанного на законе Стокса. В последнее время возникла необходимость пересмотра некоторых аспектов метода Петелина с учетом современных требований. Причиной тому послужила совместная работа со специалистами Института

Рис 1. Местоположение изученных образное

Основные течения на поверхности Мирового океана [Степанов, 1974]

I циклонические тропические, II - антициклоиические суСтрогтическис, Ш - ииктонические высокоширотные Заштрихованы обследованные учаспси лна

полярных и морских исследований им A Beienepa AWI (Времерхафен, Германия) в 1997, 2000 и 2002 гг), где автору предоставилась возможность ознакомился с техникой проведения i ранулометрическо! о анализа по методу Аттербер1 а.

Г тавные преимущества методики гранулометрическо! о анализа в AWI современное техническое оснащение, высокая производительность, компьютерная обработка данных Анализ проводится только с использованием дистиллированной воды Проблема диспергании и загрязнения фракций реагентами решена с помощью улыразвука Основной недостаток метода Аттерберга - невозможность сбора вещес1ва всего спектра фракций для дальнейших исследований Достоинствами метода Петелина являются получение не только соотношения 14-ти фракций, но и вещества этих фракций Основной недостаток - низкая производя 1ельнос1ь, слабое техническое оснащение, трудоемкость выполнения анализа.

Автором предлагается усовершенствованный метод водно-механического анализа, опираясь на положительные моменты в методиках Петелина и Аттерберга. Суть измене-ниий заключав!ся в следующем Особое внимание уделено пробоподготовке с учетом вещественного состава осадков, местоположения обследуемого района и конечных задач, т е напрашивается дифференцированный подход к обработке осадков разного генезиса. Поточный метод выделения гранулометрических фракций может привести к искажению pejyjibiaTOB при дальнейшем использовании фракций в аналитических целях (минералогических, химических, рентгеноструктурных и т д ) Для усовершенствования метода Петелина была введена пробоподготовка в зависимости от вещественно-генетическою типа осадка.

Вместо механическою доистирания образца резиновым пестиком или догирания пробы рукой используется электрический вибратор, который приводит фрагменты образца во взвешенное состояние. Разделение слипшихся частиц при этом более эффективно, а структура вещества подвергается разрушению в меньшей степени. В качестве вибратора применяется просеивающий сепаратор СГ1Э, при этом набор си г заменен шейкером - поддоном для стаканов с исследуемыми образцами.

При подготовке проб к анализу кипячение заменено на ультразвуковую обработку, то позволяет избежать отрицательного влияния высоких температур на исходное вещество (часть глинистых минералов измельчается; не исключены структурные преобраюва-ния некоторых минералов) Кроме тою, осадок не ¡агрязняется элементами, содержащимися в диспер1 аторе, что обеспечивает выделение более чистых фракций для минералогических и других видов анализов Однако необходимо учигывать, что при использовании ультразвуковой обработки проб важно соблюдать оптимальный режим, чтобы не разрушить, в частности, биогенные компоненты осадков. Следует также отметить, что ¡амена механической очистки аналитических сит на ультразвуковую предотвращает их повреждение и значительно продлевает срок эксплуатации.

Методика разделения образца на фракции также претерпела изменения Вместо ручного рассеивания на ситах используются приборы сухого (просеивающий сепаратор СПЭ) и влажного (Анализетге-3) просеивания, основные преимущества которых заключаются в резком усилении интенсивности рассева, в обеспечении влажного просеивания и увеличении производительности труда.

Автором разработана программа в MS Excel для ашоматического расчета таблицы гранулометрического анализа и представления ее в виде, готовом для печати или дальнейшей статис! и ческой обработки.

В перспективе предполагается использование набора сиг с постоянным отношением конечных размеров фракций 1,25 (2,5; 2,0; 1,6, 1,25; 1,0; 0,8; 0,63; 0,5; 0,4; 0,315; 0,25; 0,2; 0,16; 0,125; 0,1; 0.08; 0,063; 0,05; 0,04 мм). Такой набор сит целесообразно ввесга по трем причинам: полная равномерность гранулометрического «шага», дробность (детальность) фракций, наибольшее приближение к логарифмической шкале Конечно же, анализ должен проводиться только в дистиллированной воде

Досгугшость для использования полученной информации зависит от методов ее организации, одним из которых является база данных С целью интерпретации попученных результатов гранулометрического анализа нами создана модель баш данных (БД) и интерфейс к ней При помощи этого интерфейса можно получать информацию из БД по следующим критериям' 1) выборка, 2) подвыборка, 3) океан, 4) тип осадка, а также представлять результаты выборок в виде таблиц и графиков Кроме того, система дает возможность проводить статистическую обработку выбранного массива данных и отображать в результирующих таблицах полученные коэффициенты. Формат таблиц базы данных и критерии отбора соответствуют вещественно-генетической классификации осадков На время тестирования разработанного программного обеспечения (ПО) хранение и управление данными осуществляется при помощи СУБД MS Access. В дальнейшем планируемся расширение функциональности разработанного ПО, что возможно только после завершения тестирования и утверждения структуры ЬД.

При детальном гранулометрическом анализе выяснилось, что внутри одною типа осадка гранулометрический состав образцов приблизительно одинаков не зависимо от их местоположения и возраста. Поэтому исследователям предлагается использовать в первую очередь наиболее представительные образцы.

Усовершенствованная нами методика была успешно апробирована на образцах Северного Каспия, дельт Волги и Енисея, поэтому для сравнения результатов предлагается-избирательно использовать меюд Аттерберга; довести техническое обеспечение метода Петелина до современного уровня; использовать традиционный метод Петелина, применяя дифференцированный подход при анализе осадков из различных фациальных зон Мирового океана.

Для дальнейшего усовершенствования методики гранулометрического анализа рекомендуется внедрение автоматизированных систем при обработке большого количества образцов. С этой целью можно использовать методику AWI (распространена в Европе) или лазерный дифракционный микроанализатор Анализетге-22. С ею помощью гранулометрический экспресс-анализ одного образца проводится за 2 минуты. Компьютер управляет процессом и сразу выдает результаты гранулометрического состава в виде таблиц и кумулятивных кривых Главный недостаток автоматизированных систем - отсутствие вещества реальных фракций, поэтому предлагается выполнить экспрес-анализ всех исследуемых образцов и выбрать из них наиболее представительные, а затем уже обработать именно эти пробы одним из названных выше методов

Глава 2. Современные условия осадкообразования

Вещественный состав и гранулометрические характеристики осадков Мирового океана зависят от многих факторов, ведущими из которых являются петрографический состав пород обрамления и ложа океана, рельеф и климат водосборных площадей, циркуляция атмосферы, поверхностных и глубинных вод, проявления вулканизма, рельеф дна и тектонический режим бассейна седиментации, биологическая продуктивность планктонных организмов, деятельность бснтосных сообществ, зональность природных процессов (пиркумконтипентальная, широтная, вертикальная), склоновые гравитационные процессы.

Совокупность перечисленных и других (менее значимых) факторов создает довольно пеструю картину гранулометрических спектров осадков, сформированных в различных фациальных обстановках. Все это затрудняет генетическую интерпретацию результатов гранулометрического анализа, однако дифференцированный подход к расшифровке полученных данных вселяет надежду на удовлетворительное решение проблемы

Глава я основном написана по литературным данным

2.1 .Питающие провинции Земли

По составу и строению земной коры выделяются следующие питающие мегапро-винции Земли [Лисицын, 1978]' 1) мегапровинция континентов (континентальной коры);

?) мегапрогзииция коры переходного типа (андезитовой зоны) "*) мсгапровинция океанской коры

С точки зрения гранутометрическог о анализа каждая из питающих ме1 анровинций имеет свои особенности, но контрастные соотношения фракций можно ожидать в осадках периферии океанов, андезитовой зоны, а также в пределах макропровинций срединных хребюв трансформных разломов, океанских островов, подводных гор и вулканов На остальной части ложа океана на гранулометрические спектры осадков сильное влияние оказывают, вероятно, циркуляция и биопродуктивносгъ поверхностных вод

2.2.Рельеф дна бассейнов седиментации

Важнейшей характеристикой условий осадкообразования является рельеф дна Крупные формы рельефа контролируют циркуляцию ыубинных и придонных вод, определяют направления придонных течений и облик фапий, распределение на дне в ¡вешенного материала В местах сильно расчлененного рельефа развиваются опол шевые процессы. формируется эдафогенный осадочный материал, возможны гидротермальные проявления и металлоносные осадки.

В Мировом океане наблюдаются весьма разнородные формы рельефа дна, в пределах которых на современном этапе сложно переплетаются продукты мобилизации континентальной и океанской коры В областях отсутствия магматических проявлений гранулометрические спектры осадков должны, по-видимому, в основном контролироваться тремя типами природной зональности (циркумконтинентальной, широтной, вертикальной). В андезиювой юне, на подводных горах, вулканах и океанских островах, а также в областях срединных хребтов и траисформных разломов на гранулометрический состав осадков решающее влияние, оказывают, вероятно, азональные явления - тектоника, магматизм, придонные течения, склоновые гравитационные процессы Регутьтатом такого влияния могут быть осадки с конграстными гранулометрическими характеристиками

2.3.Циркуляция вод

По комплексу признаков водная толща разделяется по вертикали [Степанов, 1974, 1983] на следующие сгруюурные зоны (воды): 1) поверхностная, 2) промежуточная, 3) глубинная, 4) придонная. Наиболее значительными при формировании гранулометрических спектров осадков представляются поверхностные и придонные воды.

Циркуляция поверхностных вод определяет расселение и продуктивность фито - и зоопланктона (зона первичной биолот ичсской мобилизации вещества), что находит отражение в гранулометрическом составе отложений. Придонные воды контролируют биопродуктивность и трофическую структуру бентосных организмов (зона вторичной биогенной мобилизации вещества), перераспределяя поступающие из водной толщи необходимые для их жизнедеятельности компоненты и другой осадочный материал. Процессы перераспределения страгивают также зону абиогенной мобилизации вещества и аупленного минералообразования [Свальное, 1991].

Роль промежуточных и глубинных вод в формировании гранулометрических спектров осадков изучена слабо, однако необходимо отмегить, что в этих зонах протекает комплекс важных процессов транзита (вертикального и латерального), деструкции и биогенной трансформации осадочного материала, влияющих на соотношение размерных фракций в донных отложениях

Перераспределение осадочного материала и формирование гранулометрического состава в основном происходи! на границе раздела вода-дно (бентический пограничный слой). Главным агентом перераспределения являются контурные (абиссальные) течения, на которые накладываются перемещения водных масс во время приливов и отливов, а также сила Кориолиса В отдельных местах возможно изменение фонового механического состава осадков за счет поступления материала из нефелоидных слоев В рамках эксперимента НЕВВЬЕ [Холистер и др ,1984] получены представления о подводных бурях, кото-

рые периодически эродируют морское дно и формируют мощные счои тонкозернистых отложений, отличных по гранулометрическим характеристикам от осадков, накопившихся в стабильных для конкретного участка дна условиях седиментации.

Таким образом, влияние гидродинамического режима на соотношение фракций п осадках должно проявиться при сравнении отложений в зонах контрастной циркуляции поверхностных вод (под циклоническими и антици к тоническими круговоротами), а также вдоль глобальных и локальных трасс придонных антарктических и арктических вод При этом несомненно влияние неффелоидных слоев и подводных бурь на формирование гранулометрических спектров океанских и морских осадков

2.4.Поступление осадочного материала

Анализ литературных данных показывает чю, основными компонентами осадков Мирового океана являются флювиогенные выносы, аэрозоли, эндогенный материал и биопродукгы [Свальнов, 1991] В бассейнах седиментации осадочное вещество распределяется под действием зональных и азональных процессов. В частности, биогенный материал преодолевает сложный путь от мобилизации в поверхностном слое воды до захоронения. Проходя через пищевые цепи и физико-химические десфукционные процессы на разных глубинных уровнях, биогенные компоненты многократно вовлекаются в седимен-тациотшый цикл перед окончательным осаждением. Наиболее благоприятными для их накопления являются условия циклонических макроциркуляционных систем с режимом подъема глубинных вод. Под антициклоническими круговоротами биогенное вещество уступает свою ведущую роль флювиогенной и эоловой взвеси, а местами эндогенному и эдафогенному материалу.

Таким образом, сочетание зональных и азональных процессов поступления вещества на дно в значительной степени предопределяет разнообразие гранулометрических характеристик осадков, т енетическую сущность которых можно расшифровать на основе изучения вещественною состава океанских и морских отложений, а также на базе статистической обработки результатов гранулометрического анализа.

Гпава 3. Типы осадков, их состав и современное распространение

Океанские и морские осадки образуются под влиянием мшл их изменчивых факторов (петрографический состав пород суши и ложа бассейна, рельеф и климат водосборной площади, циркуляция вод и атмосферы, рельеф дна и тектонический режим бассейна седиментации, биологическая продуктивность поверхностных вод, наличие источников эндогенного вещества и т.д.). Проявление этих факторов требует подробного изучения состава осадков для решения генетических проблем и восстановления условий седиментации.

В формировании осадков Мирового океана участвуют герригенные, биогенные, вулканогенные, эдафогенные, космогенные и аутигенные компоненты, соотношения которых в конкретных фациальных обстановках сильно варьируют. Микроскопическое изучение донных отложений, дополненное результатами химических, минералогических и гранулометрических анализов, позволяет количественно оценить содержание различных компонентов и проследить изменение условий седиментации как в пространстве, так и во времени. При всем генетическом разнообразии исходною вещества областъ океанского литогенеза характеризуется относительно небольшим набором основных типов осадков. Однако в зонах перехода между ними (обычно постепенного) удается по комплексу признаков выделить множество разновидностей осадков смешанного типа [Свальнов,1991].

3.1. Классификация осадков

В настоящей работе за основу принята вещественно-генетическая классификация осадков П Л.Безрукова и А П Лисицына [1960] с некоторыми изменениями и дополнения-

ми [Мурдмаа, 1979, 1987; Свальное, Демиденко. 1981, Свальной, 1983, 1991, 2001] Главным критерием при выде гении генетических групп и типов осадков являдся преоб гадающий компонент. При микроскопическом и ¡учении осадков количественное опреде гение прсобтадающего компонента проводилось методом визуальной оценки содержания всех компонентов в поле -зрения шлифов и временных препаратов (мазков). В принятой классификации название гипа осадка определял компонент, составляющий более 70% плогца ди шлифа (радиоляриевый ил. кокколитовьш ил и т д) При содержании 50-70% компонент оставался ведущим, но к названию осадка добавлялось (слева) название компонентов -примесей, слагающих бочее 30% объема осадка (глинисто-радиоляриевый ил, форамини-феро-кокколитовый ил и др) Компоненты составляющие менее 30%, обычно отмечались при описании соответствующих осадков как «'обогащение» (кокколиювый ил, обогащенный радиоляриями, и т.д.).

С учетом отмеченных выше критериев выделены следующие основные группы (I-VII) и типы нелитифицированных океанских и морских осадков [Свальнов, 1983, 1991, 2001]

I Обломочные осадки' терригенные, вулканоклас гические и вулканотерригенные, эдафогенные.

II Глинистые осадки- гемипелагические и мелководные, миопелагические, эвпела-гические

III Известковые осадки: 1 )планктоногенные- фораминиферовые, коюсолитовые, фо-раминиферово-кокколитовые, кокколитово-фораминиферовые, птероподовые, глинисто-известковые; 2)бентогенные- смешашго-детритовые, фораминиферовые, ракушечные, кораллово-водорослевые.

ГУ Кремнистые осадки 1)планктоногенные радиоляриевые, диатомовые, этмоди-скуссовые (диатомовые), таласеиотриксовые (диатомовые), глинисто-диатомовые, этмо-дискусово-радиоляриевые и радиоляриево-этмодискусовые; 2)бентогенные - кремнево-губковые (сцику левые).

У.Известковисто-глинистые осадки

VI Кремнисю-глинистые осадки' радиоляриево-глинистые, этмодискусово (диато-мово-) - глинистые.

VII Хемогенно-сингенетические и гидротермальные образования.

Кроме перечисленных основных типов осадков, существует множество переходных разновидностей (слабоизвестковистые, туффитовые, обогащенные радиоляриями и др ).

3.2. Петрографический состав и распространение осадков

Осадки, содержащие более 70% преобладающего компонента, условно можно считать однокомпонентными (чистыми). В многокомпонентных (смешанных) осадках два или более компонентов составляют по 30-70% [Мурдмаа, 1987]. Именно такой подход реализован при описании основных типов осадков и их разновидностей [Свальнов, 2001]

Обломочные осадки К обломочным от несены терригенные, вулканотерригенные и вулканокластическис осадки псаммиювой и алевритовой структур, образованные продуктами разрушения пород суши или кластическим материалом (тефрой), поставляемым в океан при извержениях вулканов. Включены в эгу ipyriny и .эдафогенные образования (от глыбовых осыпей до алевритов), сформированные продувами разрушения пород дна.

Глинистые осадки объединяют пелитовые и алевритово-пелитовые илы, содержащие соответственно более 70 и 50-70% фракции меньше 0,01мм Они в основпом состоят из глинистых минералов разного генезиса и гонкообломочного материала Местами заметную примесь в них составляют биогенные, эдафогенные и аутигенные компоненты. Глинистые осадки отлагаются на любых глубинах Мирового океана, но с удалением от берега состав их существенно изменяется Главными литолого-фациатьггыми типами глин являются мелководные гемипелагические, миопелагические и эвпелагические Последние можно разделить по содержанию цеолитов гга собственно эвпелагические глипы (до 30%

филлмпсита), цеолитово-глшшстые осадки (30-50%) и цсолититы (более 50% цеолитов) [Свальное, 20011

Эвпелагические глины плиoнeн-ПJlcйcтoнeнoвoгo возраста распространены в центральных областях океанов под антициклоническими круюворо!ами поверхностных течений, для которых характерна низкая биологическая продуктивность Отличительными чертами этих осадков являются исчезающе малые скорости седиментации, преимущественно аутигенный состав (смектит. филлипсит, палагонит, железо-марганцевые микроконкреции), пассивное обогащение костным детритом, окислительные условия формирования.

Миопелагические четвертичные глины фациально замещают г таны эвлслагиче-ские при переходе от антициклонических круговоротов к циклоническим (с повышенной биопродуктивностью). Образуясь в окислительной и субокислительной обстановках, га-кие глины имеют аутигенно-терригенный состав. Они характеризуются относительно высокими темпами седиментации, а в их составе преобладают терри1 еиные глинистые минералы при подчиненной роли аутигенных образований (микроконкреции, смею и I, целе-стобарит, филлипсит), нередки радиолярии, фораминиферы и другие биогепные компоненты.

Г'емипелагические и мелководные плейстоцен-голоценовые глипы формируются в условиях приконтинентального тина литогенеза (высокие скорости седиментации, восстановительная обстановка, близость водосборных областей) В их составе отчетливо превалируют терригенные обломочные и глинистые минералы, присутствуют аутигенные пирит, глауконит, родохрозит, биогенные остатки (фораминиферы, радиолярии, кокколию-фориды, диатомеи).

Известковые осадки Распространение карбонатных осадков четко контролируе гея положением КГК. Выше критической глубины карбонатные скелеты отличаются хорошей сохранностью и нередко слагают почти мономинеральные осадки. Ниже КГК скелеты интенсивно растворяются, а содержание СаСОз постепенно становится исчезают?, малым. Осадки считаются бескарбонатными, если СаСОз составляет в пих менее 10%. В глубоководных районах Мирового океана основными типами известковых отложений являются планктоногенные фораминиферовые, кокколитово-фораминиферовые, кокколитовые, фо-раминиферово-кокколитовые и глинисто-известковые осадки. В гранулометрическом спектре карбонатных осадков различаются все переходы от пелитов до псаммитов. В отдельных районах встречаются птероподовые осадки Среди бентогенных карбонатных осадков морей и океанов различаются ракушечные, фораминиферовые, кораллово-водорослевые и смешанно-детритовые

Кремнистые осадки В формировании кремнистых (вернее, глинисто-кремнистых) илов ведущая роль принадлежит радиоляриям и диатомовым водорослям. Но преобладанию кремневых скелетов шганктонпых организмов выделяются следующие основные типы кремнистых осадков- радиоляриевые и глинисто-радиоляриевые, диатомовые (включая этмодискусовые и талассшлриксовые), глинисто-диатомовые, глинисто-этмодискусовые, этмодискусово-радиоляриевые и радиоляриво-_>тмодискусовые. К бенгогенным отнесены кремнево-губковые (спикулевые) осадки.

Известковисто-глинистые осадки соответствуют по гранулометрическому составу пелиту и алевритистому пелиту. Они окрашены в серовато-коричневый и светло-коричневый цвета В основном чти осадки состоят из шнкообломочиого и глинистого материала (50-70%). Количество фрагментов раковин планктонных фораминифер и кокколи-тов достигает 30-50%. Как правило, наблюдается примесь радиолярий, диатомей, обломочных минералов алевритового размера (плагиоклазы, пироксены и др.). Местами известковисто-глинистые осадки обогащены радиоляриями

Кремнисто-глинистые осадки содержат до 50% кремневых скелетных остатков и подразделяются на радиоляриево-глинистые и этмодискусово-глинистые. По гранулометрическому составу они 01 нечают пелиту и алевритистому пелиту Радиоляриево-

глинистые илы имеют коричневую и светло коричневую окраску. В их составе преобладают глинистые и тонкообломочные минералы (50-70%), а также скелеты радиолярий (3050%). Незначительный объем осадка занимают плагиоклазы, бесцветное стекло, этмоди-скусы, мелкие диатомеи. Встречаются слабоизвесгковистые радиоляриево-глинисгые илы.

Кремнево-^убковые бентогенные осадки широко распространены, вероятно на шельфе, но в переотложенном состоянии могут встречаться на глубинах до 5450м [Свальное, 1983]. Так, западнее Австралии они представлены алеврито-пелшами темно коричневого цвета, плотными, содержащими 50-70% кремневых микросклер и спикул различной формы, а также песчано-алевритовый обломочный материал (30-50%), в составе которого определены кварц, полевые шпаты и глауконит.

Хемогенно-сжгенетические образования интересны в качестве индикаторов условий седиментации, а часть из них - как важные осадкообразующие компоненты Если приконтинентальные осадки отличаются высоким содержанием органического вещества, наличием пирита, глауконита и т.д, то для области пелагического литогенеза наиболее характерны железо-марганцевые оксигидроксиды (корки, конкреции и микроконкреции), цеолиты, целсстобарит, опал С-Т и смектиты [Свальнов, 1991], а в зонах перехода от гс-мипелагических условий к миопелагическим - родохргнип [Свальнов, Кулешов, 1994]

Отличительной чертой миопелатческих глин является ассоциация аутигенных цеолитов, смектита, железо-марганцевых микроконкреций, целестобарита (доплиоценовые глины) и, вероятно, эдафогенного опала С-Т Суммарное количество перечисленных компонентов достигает 30-50%, что указывает на существенную роль аутигенного минерало-образования в формировании миопелагических глин, названных аугигенно-терригенными [Свальнов, 2001]. Преимущественно аутогенными (терригенно-аутигенными) являются только эвпелагические глины, цеолитово-глинистые осадки и цеолититы, в которых сумма цеолитов, смектита и микроконкреций нередко превышает 70%.

Гидротермальные образования широко распространены в тектонически активных зонах Мирового океана и характеризуются весьма пестрым минеральным составом [Рона, 1986; Металлоносные осадки.. , 1979, 1986, 1987; Гурвич, 1998; и др.]. Кроме многочисленных публикаций о сульфидной минерализации и металлоносных осадках, можно упомянуть также о гидротермальных фосфатах, смектитах и барите [Свальнов, 2001]

Как следует из приведенного выше краткого описания петрографического состава морских и океанских нелитифицированных отложений, они характеризуются значительным разнообразием, что позволяет опираться при сравнении гранулометрических параметров именно на вещественно-генетические типы осадков, формируя соответствующие выборки и подвыборки.

Глава 4. Гранулометрический состав осадков

Гранулометрический анализ позволяет судить о гидродинамических и морфомет-рических условиях седиментации, а также о вещественно-генетических типах осадков, т.е. служит в конечном счете источником генетической информации. В работе обсуждаются результаты исследования транулометрическот о состава океанских и морских нелитифицированных отложений (всего около 3100 образцов).

База данных включает осадки Индийского, Тихого и Атлантического океанов, внутреннего Каспийского моря, окраинных морей Японского, Норвежскою, Баренцева, Карского, Лаптевых, а также Краспоморского рифта Основными транулометрическими характеристиками донных отложений послужили: соотношение размерных фракций, медиана (Мс1), коэффициент сортировки (8о). вид гистограмм, циклограмм, треугольных диаграмм, кумулятивных кривых (КК), эмпирических полей распределения (ЭПР) Впервые использованы коэффициенты К<5 и Кё], отражающие степень дифференциации пели-то во 1 о материала.

Вычисление гранулометрических квартальных коэффициентов (Мё и Яо) проводилось по нарастающим (кумулятивным) кривым, построенным (подобно ЭПР) в координа-

тах логарифмы размеров зерен - процентное содержание фракций [Рухин,1957 а, б, 1969] При этом медиана (средний размер частиц) выбиралась таким образом, чтобы относитель но нее половина герен, слагающих образец, была бочее крупной, а половина - более мелкой.

Коэффициент сортировки характеризует степень однообразия совокупности данных и равен-

а>=л/й7й\

где СЬ и рз - квартили.

Относительно первой квартили О! три четверти образца сложены более крупными зернами и одна четверть - более мелкими, по отношению к третьей квартили Рз три четверти зерен имеют меньший размер и одна четверть - больший.

Как правило, квартальный коэффициент асимметрии распределения данных Траска (Як) не оценивался, поскольку в большинстве изученных образцов глубоководных осадков не соблюдается условие, при котором содержание крайних фракций не должно превышать 25% [Рухин, 1957а]. Благоприятное же соотношение крайних фракций позволяет определять 8к в мелководных осадках по формуле:

Зк = Щ ма2,

где (¡>1 и рз - квартили, М<1 -медиана.

Коэффициенты Кс1 и КсЗ^ вычислены как отношение содержания субколлоидного материала (Сз) к содержанию крупного (С'О и среднего (С¿} пелита соответственно'

С, с2

Спектр размеров компонентов в изученных образцах весьма широк - от частиц менее 1мкм до гравийных и более крупных фрагментов. Поскольку зерна крупнее 1мм нередко представлены биогенными остатками (детрит и целые раковины), обычно сохраняющими в танатоценозах прижизненное положение, а также аутигенными конкрециями разного состава и экзотическими грубыми обломками пород, произведен пересчет суммы фракций менее 1мм па 100% Такой подход позволяет в определенных ситуациях исключить довольно случайное влияние бентогенного. аутигенного и гравитационного факторов на распределение мелкозернистых компонентов в зависимости от гидродинамическою режима. После пересчета более ярко выступают особенности гранулометрического состава осадков, хотя соотношение фракций менее 1мм сохраняется Необходимо отметить, что вклад грубых фракций (более 1мм) в изученные осадки, как правило, не превышает 5% и не может существенно повлиять на их гранулометрические характеристики.

Опираясь на вещественно-генетические типы осадков, весь массив данных разделен на выборки (всего 23), в пределах которых обособлены подвыборки (табл) в зависи мости от состава примесей отличного от фона (биогенные фрагменты, эдафогепный, под-водно- и наземно-вулканогенный материал, терригенные минералы песчано-алевритового размера и т д.) Фактический материал по каждой выборке представлен в работе в виде таблиц, включающих количество анализов, номера станций, горизонты опробования, содержание фракций менее 1мм, соотношение песка алеврита и пелита. 1ранулометриче-ские коэффициенты М(1, во, К<1 и К(!| Примеры графического изображения результатов водно-механического анализа приведены на рис.2 (Мировой океан) и 3 (окраинные и внутренние моря) Кроме того, в главе широко использованы фотографии для иллюстрации компонентов, ответственных за соотношение фракций в осадках разного генезиса.

I аблица Выборки по типа« осадкон и сре-щис грану юметричсские характеристики

Выборке Подвыборка Тип осадка X X V 1— * О СП •в * ? I Группа осадков

1 2 | 3 ~ 4 в 8 7 в

А Плиоцен - четвертичные осадки

зг »пелагическая гговм 4« 2.С 18

изо Ц! |еогмтово-глимист ьм осадок

и цеолиткт

МГ миопалотмческаи гимна 4 86 1 9 47 10

на МГр то жя Лосащенияи ириими

МГрд то же обогащенная радиоляриями и диатомеями

II (МГ) М1 реи то же обогащенная радиоляриями слс&кэеаспсоеистая 583 20 22 4

Нб МГси то тж гпявпиввестюеиотан

МГрдси то же обстановки ан радиоляриями и диятомеями, слаЬоиэвестковистая

II в МГрт (Ожи 1 уффиговаи обогащенная радиоляриями 600 20 25 13

5 57 2.С 37 и

ГГ ■ амип алогическая глина 6 01 27 1 5

Ш а ГГр тоже обогащеммя радиоляриями

ГГд тоже обогащенная лиатомеямг

ГГдпи тожеа&огяценчяийиэтоменмл. имбоиаввгтжшистая 5 75 29 1 А

1116 ГТрси тоже обогаи^инея радиоляриями глвбоиэвесткоеистяя X

ГГрдси то чес обогащенная радиоляриями и диэгомвими ./и^Зсизтг-коьигга>

Пси тоже слабоиаеесткониетая ь

ГТсит тоже слаОсизеесткооистая туффитовая

111 в Пт тоже туффитсвая

III (ГГ) Пдт гоже обтащи«дя диагомвями туффиговая

ГГрт южв обогащенная радиоляриями, туффитсвая

ГГа том» аллеорит истая 38 46 42 34 18

III г А1 алееригово-гтинистый ил

ГА линисто-алияркгсвми ил

Г ДА глинисто- ди£гомоьо-ап«ритов^<й ил

III д ГГ аси гемипслагичоск*« 1 линь обе* «ацеиная г(всчано алеоритоаым материалом слабой зеэсткоаи стая

ПАГсет лесчано-ал€вритсво-<линистъ1й ил туффитовый спабоиэаостковистый

Н1 в ГГж г&мигюлагическая гг«м обегадеиная железом (металлоносная)

16.00 Э{ 3.0 1«

Р радиопяриаиыи ип 450 ?0 45 21

1Уа Рд тоже обогашенньидивгомеями

IV (Р) ДР дивтомокуредиоляриееый ип

IV б ДЯ^т тоже туффигоеыи 6 01 29 35 2.2

1Ув ДРси то же слабоиэеестковистый 4 53 2 С 34 20

вот 2.3 4С а

Д диатомовый ил 490 0 3 3 16

V а Оо тоже обогащенныйрадиоляриями

гд глинистодиэтомовый ил

ГДр го же обегащенный радиоляриями

У6 ГДси тоже слабсиэвестксешлыи вво 2с1 4 0

V в ГДрг тоже оба(Ш4«нньй радиоляриями туффитовый 493 22 1 18

Уг ГАД ггммето-апавритее&диэгомовыи ил 15 98 41 24 15,

АГД алевритсоо глитсто-диш-имоуый ип

810 2.в1 г.*

VI в ГР гпмнистэ-радиоляриевый ил 503 2« 17

ГРД тоже обогащенныйдиетсмеями •

VI б ГРдси тоже обогащеннь и диагомвями слабсмэмсткоеисыи 5 10 ¿С 31 1 7 1

ГРси тоже слебсиэйесткошвгыи о X

VI (ГР) У!в ГРскг тоже спабоизиесткоеистыи туффитооыи г> 93 23 6

ГРт тоже туффитоныи

ФКР форамжиферово-юпеолотоеофоаиапяриевьй ил

VI г КФР ююолкл-ое&фораминиферое&^адиоляриеяыи ил

ФР фореминиферово-редиопяриевый ип

б 36 21 31 17

VII а И радиоляриево-тлинистый ип 3 27 1« 34 14

РГд тоже о6«Аценныиди«ггомеями

VII (РГ) V» 6 РГси тоже елабаиааветюжметый 6 10 2 С 27 1 Ь

УН В РГт тою туффитовый

РГсит то «а слабииэвестиовисгый туффитовый

б 23 го 30 1 б

УШа дг диаггои ово-гпи! тстый ип 695 24 25 1 0

рдг радиси1йри«во-диэтомсво-гличист«»1и ил

VIII в ДГси диатомсео-глинистый иг слабоизвепчпвипыи 7 67 56 Ы 1 г

VIII (ДО VIII В ДГт тоже туффитовый 606 21 27 13

РДП рвдиоляри€*>диатомоео^лимистыи ил туффиговыи

УМ г ДА1 диятсмоио-апееритово-глимистыи иг 16 43 42 ?в 1 б

928 3« 33 1.4

1 2 3 4 5 в 7 8

<t> sew "Л 25

IX Я ®к том обогащенныйкоюотгами

Кй> кошолитрво-форамитферсвыи осадок

КФр

Фт фораыинифвроеый осадок туффитваый «по 47 2 7

IX <Ф) IX 6 ДФт диэтомшо^фораминиферопыи осади« туфитовый

КФГ яжолито«о^ираыиняфврпвьй осадок туффитоеый (кислая вулкаиокпастмка)

IX в ХФ» тоже сЛогацвиныйосновнойеупканоклвстмкои 502Я 41 5 г

IX г КФп гоже обаат&ниый л ероподами 695 47 43 3 32

215 Я SA 2.1 а

К кокколитевый ил 7 50 30 24 3

Кф томе обогащенныйфорвминиффми

X а Кр теме обегацвнныйрадиоляриями

ФК форам инмфероао-коякюгоаый ил

ФКр то ж обогащенный радиоляриями

Кфв яэоелмчмый ил ободцатцй фораминиферами и основным вулканскластичвским материалом a ID 45 24 1

x<K) X» крт тот обогащенныйрадиоляриями туффмтовый

КТО том туффитоаый (основная вулкяжжластта)

ФКв фореминифероео-кмюлетоаый ил сбогяи^вмный основной аулвнокластмкой

век силикатно-тоятояитовый ип (основная вулка*окласти*а> •

КЭ виооттовем иг алеертигтыи 7 27 2 Э) 1 ^ 0 X

Хв Кфа то» обоящоишйфорамитфущ апаернтигтый в X

ФКй форамттфвро-виатажтоеый ил алеаритеетый a

Хг ФКп тоже обсгащатыйптвролэдами 7 31j г si 1 1 1 ; •

12.07 31 11 1J

X)« ГИ пииисто-мдмс новый ни 566 2( 34 1С

ГИр том обагащвм«|Драдяоляртми

XI (ГИ) XI6 ги* том алсвритистый

XI в ГИмж то же обогацанный марганцем и железом (металлоносным) ею 2.2 1 12

2JI 11 1Л

иг ММ I. ПИИЖС гв-гоннштый кя 5 51 22 27 1 Е

ХНа игр тоже обогащенныйрадиоляриями

ИГрд тоже обогащенный радиоляриями идивтомеими

Хйб ИГпа том лдоано-алмритистый

XII (ИГ) ИГ гиг гам пвечено-аиееритжль*« туффнтоаьй

MR иг» том свсгащетыйосновнойвулкмкгметикой

ХЯг ИГж юм обогшц1!М1ыЛ ятпвасы (мтапленосный) 534 2.2 зс 1 £

ИГиж тем сбсгящвнньАмлоэом и марганцем (мвтагшоноомй)

£42 2J гл 1 7

XHI (СД) СД См амвт1»-яе«ри1рвмй осадок

ПКВ песок «оралложжмрроепашй

гпкв гриийио-пасчаный иораллоео-аоцорссладый осад о«

XIV (ПКВ) гкв гравийный корадлоео>водорослевыи осадок

ГКВП грачиный (шраллежмидороелввый осадок, обогацаиный двтр*те»ым леском

XV (Т) т твфре кислого еостам M1J II 3« 1 г

Тси том Слабоиюеьлсовистая

ПВЙ песо« аулкаиокластический (основное стекло), обогащенный дресвой того м М74С SA 1 в it И

XVI (ПВ)

паси том слабоиэвеслюаистый »5

ДПАВ дросвто4я№в«>апевритояый осадок основного состава

жг металпоиосиый осадок миелии и имиииый СМ 2.2 и »4

гж том глиниета-млваистый 5?

XVII (МЖ) ЖМГси том миоансго-ыарг^ицввисто-глинистый слабоиэвестхоаистмй

МЖГс» том мвргенмвисю-млеэисючтмтстыйслабоиаввстчавистыи

миги том мяезисто-мгрган^^ависто-г/м(хсто-юаестксеый

Б Доплиоценовы* осадки

XVMI (МПП мпг ммо пелагическая imam иипциюии ixt 11 за 1.4

МПгр том обогащенная радиоляриями •

МПГц том овогшцетви цеолитами g

irv гвмилалагичвекая глина миоценовая АЛЛ IS &г 1 7

»X (ГГМ) ГГМр то ю oboratjew* радиоляриями

Аа арошлиг алввршметий

РО 4.М го 3.2 1 б

РОД том оСогаце»м>млиатомехми

XX (РО) ГРО глииисто-радиопяриевыА осадок |

РГО рад нога» pi iiti-1 пи аютый осадок U

КРО кймапта№радмпяриАыи осадок I

до днгтомовый осадок J

XXI (ДО) гао глинисто-диатомовый осадок

ого диатомово-глинистый осадок

XXII (КО) ко кокяолтмый осадок 4W 2.0 гл и

КОр том обогащенный радиоляриями I *

XXIII КФО «аадоянтоао форвнтмфаравый оецмж 771 хл 1 7 1J t i

(КФО) КФИг том известняк ГЛИНИСТЫЙ *

По комплексу гранулометрических признаков выявлены значимые различия не только между группами осадков, но и между океанскими и морскими отложениями близкого состава (см. табл . рис 2 и 3). Наиболее информативными характеристиками нелити-фицированых осадков представляются гранулометрические коэффициенты, ЭПР и КК Особенно чутко реагируют на изменение усповий седиментации эмпирические поля распределения.

Гпава 5. Генетическая интерпретация результатов гранулометрического анализа

Гранулометрический анализ широко используется при изучении седиментацион-ных процессов в морях и океанах, а также для решения инженерно-1 еологических задач. Результаты анализа позволяют судить об условиях осадкообразования, типах отложений и их гене шее. Полученные фракции в дальнейшем можно исследовать другими методами с целью выявления минералогических, геохимических и прочих характеристик осадков. В данном случае наибольший интерес представляют генетические проблемы и закономерности формирования гранулометрического состава глубоководных океанских осадков, а также осадков некоторых окраинных и внутренних морей

5.1.Оценка значимости гранулометрических характеристик осадков

В работе использованы следующие гранулометрические характеристики: соотношение фракций менее 1мм (после пересчета их суммы па 100%), коэффициенты Мс1, 8о, Кс1 и Кс1) Результаты анализов и вычисленные коэффициенты представлены в виде таблиц в зависимости от вещественно-генетических типов осадков Мирового океана, а также приведены по выборкам и подвыборкам на графиках гистограммах, циклограммах, ЭПР, КК, треугольных диаграммах в системах песок - алеврит - пелит и крупный пелит - средний пелит - субколлоидная фракция. Для удобства восприятия в таблицах показаны средние величины гранулометрических характеристик, включая их минимальные и максимальные значения в пределах выборок.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что не все гранулометрические характеристики одинаково информативны при генетической интерпретации базы данных. Так, в большинстве типов океанских осадков суммарно преобладает пелитовый материал, поэтому судить об их природе только по соотношению фракций весьма затруднительно. В то же время гранулометрический состав нередко служит надежной основой при выделении вещественно-генетических типов мелководных океанских и морских отложений.

По значениям М<1 и Бо отчетливо различаются только грубозернистые осадки (пески, алевриты, тефра и др.), причем с увеличением М<1 ухудшается их сортировка. В более тонкозернистых осадках разного генезиса наблюдается сближение величин Мс1 на фоне улучшения сортировки, т.е информативность этих двух характеристик заметно снижается.

Для целей генетической интерпретации результатов гранулометрического анализа весьма показательны коэффициенты К<1 и Кс1т, свидетельствующие о степени дифференциации пелитового материала. Как правило, каждый тип осадка характеризуется вполне определенной величиной Кс1, заметно превышающей 1, при этом по мере смещения от берега к центральной части бассейна растет значение Кс1 Коэффициент К<1] также всегда больше 1, однако он менее информативен из-за близости размеров среднепелитовых и субколлоидных частиц.

Среди графических изображений результатов проведенного исследования наиболее важными представляются ЭПР и КК. Особенно полезны они при характеристике подвы-борок, позволяя выделять крупнозернистые примеси, отличные по составу от фона (биогенные фрагменты, эдафогенный, вулканогенный материал и т.п.).

Глинистые осадки

Эмпирические пол* распределена

К у мул шикни *рн»ы*

0 0) 0 001 О 0001

Кремнистые осадки

Эмпирические поли распределен»«

01 0 001 0 0001

О 01 0 001 0 0001

Карбонатные осадки

:) клирингом пом распределения

КуиуАНМиые крмие

О 01 0 001 0 0001

01 0 01 О 001 0 0001

Вулканокластнческие и металлоностные осадки

Эипяричшие поля распределения Куиул*тм»нме *р»

001 0 0001

01 0 001 0 0001

Доплиоценовые осадки

Эипирммхае пом распределена*

нуяуясппми «рам*

01 0 001 0 0001

Рис 2. Средние ЭПР и КК осадков Мирового океана

Рис.3. Циклограммы, средние ЭПР, КК внутренних и окраинных морей

Поскольку гистограммы но многом д>блируют ЭПР, использование их не веет да оправдано. Достаточно высока информативность треуготьных диаграмм и циклограмм В качестве обязательных иллюстраций можно рассматривать фотографии компонентов осадков, раскрывающих суть гранулометрических спектров

Таким образом, генетическая интерпретация результатов гранулометрического анализа сопряжена с необходимостью учитывать ие только количественные характеристики, но и вид графиков, а также особенности вещественного состава осадков.

5.2.Сравнение гранулометрических характеристик осадков морей и океанов

По комплексу признаков (соотношение фракций, вид ЭПР, КК, гистограмм, циклограмм, треугольных диаграмм, значения Md, So, Kd, Kd] вещественный состав) изученные осадки можно разделить на два основных типа гранулометрических спектров. Для осадков первого типа характерно преобладание пелитовых фракций ЭПР не имеют выраженных максимумов, а образуют резко нарастающие кривые в области пелитовых фракций (незавершенный максимум). Так же резко нарастают КК в этом интервале фракций. К осадкам первою типа относятся выборки I, II, IV-VIII, XII. XVII-XXII (см. табл), объединяющие глубоководные миопелагические и эвпелагическис глипы, известковисто-глинистые, глинисто-кремнистые и кремнисто-глинистые илы, металлоносные отложения, мелководные глины, доплиоценовые кокколитовые илы и гемипелагичсские глины. Каждая выборка отличается присущими только ей пределами колебаний гранулометрических характеристик - Md, So, Kd, Kdi Оценка асимметрии распределения данных (Sk) указанных выборок невозможна.

Осадки второго типа гранулометрических спектров представлены выборками III, IX-XI, XTII-XV1, XXIII (см.табл), т е. мелководными обломочными отложениями окраинных и внутренних морей, океанского шельфа, iлубоководными карбонатными илами и плиоцен-четвертичными гемипслагическими глинами, а также вулканокластическими образованиями. В осадках второго типа гоже иногда преобладают пелитовые фракции, однако на этом фоне отчетливо проявляются песчано-алевритовые биогенные фрагмента, обломочные компоненты разного генезиса - терригенные, наземпо-вулканогенные, эдафо-генные, подводно-вулканогенные. Соответствующие изменения гранулометрического состава отражены на гистограммах, треугольных диаграммах, циклограммах ЭПР всегда имеют относительные максимумы в песчано-алевритовой области гранулометрического спектра, а затем образуют нарастающие кривые по мере уменьшения размеров пелитовых частиц (незавершенный максимум) Кумулятивные кривые медленно нарастают н песчано-алевритовой части гранулометрического спектра и резко или постепенно в пелитовом интервале фракций.

По величинам Md, So, Kd, K.di осадки первого и второго типов гранулометрических спектров также различаются, при этом в последнем случае удается оценить Sk: наблюдается симметричное, отрицательное или положительное ассиммегричное распределение песчапо-алевритовых фракций

Необходимо отметить, что в пределах выборок возможны подвыборки с отличными от осредненпой выборки гранулометрическими характеристиками. Так, выборка III (второй тип спектров) включает подвыборки Ша,б,е с гранулометрическими спектрами первого типа.

Окраинные моря являются наиболее мелководной частью Мирового океана Именно в пределах морей происходит интенсивная механическая дифференциация терригенно-го обломочного и глинистого материала. За их границами продолжается разделение взвешенного и растворенного вещества по фракциям, однако под воздействием гидродинамических, биогенных, вулканогенных, гравитационных и текюнических факторов седиментации в глубоководных зонах океана часто нарушается закономерная смена грубозернистых отложений более тонкозернистыми но мере удаления от берега. Во внутренних мо-

рях гора*до слабее проявлены широтная и вертикальные зональности, а также азональные процессы осадкообразования, поэтому степень механической дифференциации исходного материала в них в основном зависит oi размеров бассейнов

Отмеченная специфика седиментации в морях и океанах находит вполне адекватное отражение в гранулометрических характеристиках осадков (рис 4, см табл.) В Мировом океане (с учетом некоторых окраинных морей) сосуществуют два типа трануломегри-ческих спекров, поэтому Md и So в осадках колеблются в широких пределах - соответ с i -венно в среднем от 5 до 367мкм и от 2 до 6, средняя величина Kd всегда больше 1, однако пе превышает 7 и постепенно растет при смещении от берега в откры тый океан В этом же направлении прослеживается более медленное нарастание средних значений Kdi - от 1.2 до 2,1.

Осадки Северного Каспия и окраинных морей (Норвежского и Баренцева) представлены только вторым типом гранулометрических спектров (см рис 3,4). В Северном Каспии при удалении от делыы Волги увеличивается медиана (в среднем от 146 до 425мкм), улучшается сортировка частиц (So снижается с 4 до 2), растут средние величины Kd (от 3,7 до 32,4) и Kd, (от 1,8 до 3 9). По средним значениям Md (58мкм), So (5,4), Kd (18,5) и Kdi (5,2) осадки шельфа Баренцева моря близки отложениям Северного Каспия, тогда как изученный участок Норвежского моря по гранулометрическим характеристикам (в среднем Md составляет 5мкм; So-3,1; Kd-4,6; Kdi-2,3) тяготеет к глубоководным осадкам Мирового океана.

Таким образом, на шельфах окраинных и внутренних морей происходит более интенсивное фракционирование терригенного вещества, чем в центральных частях океанов Это связано, вероятно, с гидродинамикой, размерами и глубиной бассейнов. Под воздействием штормов и придонных течений мелководные осадки внутренних и окраинных морей неоднократно взмучиваются, что облегчает разделение взвеси по фракциям. С увеличением глубины влияние гидродинамическою фактора ослабевает как в морях, так и в океанах, поэтому степень дальнейшего фракционирования оставшейся тонкой взвеси напрямую зависит от дальности латерального переноса часгиц и времени нахождения их во взвешенном состоянии

5.3.Дифференциация пелитового материала

Основными процессами формирования гранулометрических спектров осадков являются гидродинамика (мобилизация, латеральный перенос исходного материала) и гравитация (осаждение на дно терригенных, биогенных, наземно-вулканогетшых компонентов) Известно, что терригенный материал подчиняется закону механической дифференциации и сто распре ле тение контролируется циркумконтинент альной зональностью' по мере удаления от источников сноса размер обломков постепенно уменьшается. Вулканогенные компоненты распределяются во взвеси азонально, шгда как биогенное вещество находится под влиянием широтной и вертикальной зональностей природных процессов.

Мобилизацию, перенос и осаждение биотенного материала называют биодифференциацией вещества [Лисицын, Виноградов, 1982] Комплекс этих процессов включает биогенную экстракцию (биоассимиляцию), биофильтрацию, биосорбцию и биологический транспорт [Лисицын, 1977] Способы и формы иропикповения биогенных компонентов на дно сводятся [Лисицын, Виноградов, 1982] 1) к опусканию мертвого орт аттического вещества или в виде отмерших организмов, или в виде продуктов их жизнедеятельности (фекальные комочки - пеллеты, линочные шкурки и тп); 2) к миграции животных фитофагов, кормящихся в богатых пищей (прежде всего фитопланктоном) поверхностных слоях, а затем с наполненными кишечниками опускающихся на дно.

20 40 60 00 100 120

Мс^мкм

>./Л

ЯоЛЙ.Кс),

9

В

ю

1г 1б га 24 го эг зб м,м.

40 у^иЛооа лет

Рис 4 Средние гранулометрические коэффициенты 1 Mvl.So.Kd, К(Т) основных типов осадков

А - Мировой океан, Б то же, соотношение скорости седиментации (V) и КЛ, В - Северный Каспий ДВ - дельса Волга, П4,5 - полигоны 4 и % П6 - полигон 6

На путях переноса и осаждения биокомпонентов силъпо развиты деструкционныс процессы, параллельно с которыми в зонах подъема вод осуществляется вынос растворенных элементов со дна к поверхности водоемов (встречный поток вещества). Поскольку морская вода резко недосьпцена аморфным кремнеземом, сразу после отмирания диаю-мовых водорослей и радиолярий начинается растворение их скелетов Особенно быстро идет растворение в верхней сотне метров водной тлтци, где температура наиболее высокая. В отличие от аморфного кремнезема интенсивность растворения СаСОз (скелетные остатки кокколитофорид, планктонных фораминифер, птероиод) возрастает с попижением температуры, увеличением глубины Главная часть органического вещества распадается в

верхнем ) ООО-метровом слое вод и на большие пубины проникает всего 0,2% и менее от первичною содержания Сорг во взвеси с поверхности [Эисч, 1980)

Таким образом, биогенный материал проходит сложный путь от мобилизации в поверхностном слое воды до захоронения Проходя через пищевые цепи и физико-химические деструкпионные процессы на разных пубинных уровнях, биогенные компоненты многократно вовлекаются в седиментационный цикл перед окончательным осажде нием Наиболее благоприятными для их накопления являются условия циклонических макроциркутяционных систем с режимом подъема глубинных вод Под антициклониче скими круговоротами биогенное вещество уступает свою ведущую роль флювиогенной и *

эоловой взвеси, а местами - эндогенному и эдафогенному материалу. Сочетание терри-генных выносов, биогенного, эндогенного и эдафогенного вещества порождает значительное разнообразие гранулометрических характеристик океанских и морских отложений

В исследованных осадках, как правило, резко преобладают тонкие частицы, поэтому в работе особое внимание было уделено соотношениям внутри пелитовых фракций. Количественными критериями этих соотношений предложены величины безразмерных коэффициентов К(1 и Кс1ь отражающих степень дифференциации тонкозернистого вещества Как оказалось (см рис4А), значения Кс1 (отношение субколлоидной фракции к крупному пелиту) закономерно снижаются при переходе от глубоководных осадков к более мелководным, но всегда в среднем превышают 1. Более пассивно ведет себя коэффициент КсЬ (отношение субколлоидной фракции к среднему пелиту), однако и его средние величины всегда больше 1 Отсюда следует, что пелитовый материал разделяется по фракциям в полном соответствии с законом механической дифференциации, когда по .мере продвижения в глубоководные части бассейна седиментации постепенно уменьшаются доли крупного и среднего пелита, а содержание субколлоидной фракции неуклонно возрастает.

Достаточно однозначно фракционирование пелитового вещества прослеживается на рис 4Б, на котором показано изменение величины Кй в зависимости от скорости седиментации. Совершенно очевидно, что при переходе от гемипелагической фациальной зоны к миопелагической и далее - к эвпелагической доля субколлоидной фракции закономерно увеличивается. Проявляется эта икономерность уже па мелководье (см рис 4В),в частности, в Северном Каспии

Таким образом, пелитовый материал, обладающий некоторой массой, обязан подчиняться закону всемирного тяготения, как бы медленно это ни проявлялось Пелиг разделяется на фракции и оседает на дно, формируя тонкозернистые осадки (эвпелагические, миопелагические и другие глины). Ускорить процесс осаждения таких частиц могут, безусловно. биофильтраторы, но роль их в перераспределении исходною вещества пассивна, поскольку фильтруют они без разбора воду, в которой квоты частиц разной величины предопределены другими процессами.

л

5.4.Гранулометрический состав и генезис осадков

В формировании изученных осадков участвуют терригенные, биогенные, вулканогенные, эдафогенпые, космогенные и аугигенпые компоненты При явном преобладании одного из них различаются основные вешествснно-генстические типы океанских и морских отложений Кроме того, существует множество переходных разновидностей - осадков смешанного типа Расшифровке генезиса именно смешанных осадков во многом способствуют их гранулометрические характеристики. В общем же случае гранулометрический анализ следует рассматривать в качестве вспомогательного метода выявления генезиса отложений, дополняющего сведения о вещественном составе и условиях седиментации

Среди терригенных обломочных и глинистых образований были исследованы пески, алеврита, глины (мелководные, Iемипелагические, миопелагические и эвпелщиче-

ские). Для грубснернистых осадков внутренних и окраинных морей характерны (см рис 3) повышенные значения М<1, Эо, К<3; ЭПР имеют ярко выраженные максимумы п песчано-алевритовой части гранулометрических спектров, а КК нарастают плавно при переходе от песка к алевриту и резко или постепенно - по мере дальнейшего уменьшения частиц По указанным признакам к этой труппе осадков примыкают вуяканокластические образования (см. табл) - тефра кислого состава базальтоидные пески

Терригенные глинистые отложения выделяются хорошей сортировкой, малой медианой (в среднем ^-бмкм), отсутствием выраженных максимумов на ЭГ1Р и резким нарастанием КК в пелитовой области гранулометрических спектров При этом величины К<! и Кс1] постепенно растут по мере удаления от берега, однако в окраинных и внутренних морях значения этих коэффициентов (особенно Кс)) заметно выше, чем в океанских пелагических глинах. Следует отметить, что возможны существенные вариации гранулометрических характеристик I ем и пелагических глин за счет примеси песчано-алевритовых терригенных, биогенных и вулканогенных обломков.

Биогенные карбонатные отложения в изученных образцах представлены форами-ниферовыми, кокколитовыми, смешанно-детритовыми, известковисто-глинистыми и глинисто-известковыми илами, кораллово-водорослевыми песками и ракушняками (единичные пробы). Перечисленные осадки отличаются (см табл ) средней и плохой сортировкой, сильно изменчивыми величинами Мс1, наличием в разной степени выраженными на ЭПР максимумами в песчано-алевритовой части гранулометрических спектров Кумулятивные кривые нарастают довольно плавно по мере уменьшения размеров частиц, и только в из-вестковисто-глинистых и глинисто-известковых илах КК нарастает стремительно в пели-товом интервале гранулометрических спектров. Средняя величина Ы обычно не превышает 3, а ТСсЗ| всегда меньше 2 Присутствие инородных примесей (вулканокластики, терригенных и кремнистых биогенных обломков) вносит небольшие коррективы в гранулометрические показатели карбонатных осадков

Биогенные кремнистые отложения (радиоляриевые, диатомовые, глинисто-радиоляриевые, радиоляриево-глинистые и диатомово-глин истые илы) характеризуются хорошей и средней сортировкой, малой медианой (обычпо менее 10мкм) и отсутствием выраженных максимумов на ЭПР Небольшие максимумы появляются в песчано-алевритовой области ЭПР только при обогащении осадков терригенными или биогенными карбонатными обломками и вулканокластикой Кумулятивные кривые, как правило, резко нарастают в пелитовой части гранулометрического спектра Величины К(1 в среднем колеблются от 3 до 4, а Кс1[ - от 1,5 до 2,1 (см. табл.).

Таким образом, при генетической интерпретации результатов гранулометрического анализа наиболее важными характеристиками являются вид ЭПР и КК, а также значения коэффициентов М<1, во, Кс1, Кф. Наличие инородных (относительно фона) примесей неизбежно сказывается на гранулометрических показателях, понуждая к изучению особенностей вещественного состава осадков и условий седиментации Необходимо отметить, что аутогенные образования (цеолиты, микроконкреции и др.) практически не проявляются в гранулометрических спектрах глубоководных отложений

5.5.3акономерности формирования гранулометрического состава осадков морей и океанов

Соотношение гранулометрических фракций в осадках морей и океанов к основном контролируется литодинамикой - совокупностью процессов транспортировки и фиксации на дне твердого осадочного вещества (частиц или масс осадка). Все потоки такого материала подраздетены [Мурдмаа. 1987] па вертикальные (седиментационные) и латеральные (перемещение субпараллельно дну) Между ними имеется ряд промежуточных видов, включая скачкообразные трансформации. С учетом типизации потоков вещества И О Мурдмаа [1987] различает' 1) отложения седиментационных потоков; 2) отложения придонных гидродинамических потоков; 3) гравитационные отложения (гравигиты), 4)

отложения с транспортировкой на плаву 5) автохтонные отложения Необходимо отмстить, что изученные пробы павным образом представлены отложениями седиментанионных и гидродинамических потоков.

В вертикальных седиментационных потоках материал с отрицательной плавучестью оседает по механизму «частица за частицей» либо с использованием биофильтрационного пеллетною транспорт [Ногуо, 1976.19771 Именно таким образом непрерывно накапливаются осадки (пелагиты) в центральных частях котловин и плоских вершин крупных поднятий в условиях слабых придонных течений, а в иных ситуациях они интенсивно перераспределяются гидродинамическими и гравитационными потоками К отложениям х

седиментационных потоков условно относят [Мурдмаа, 1987] нефелоидиты, которые образую! ся из иефелоидных (мутных) слоев, возникающих при взмучивании осадков придонными течениями, оползнями, гравитационными потоками, биотурбацией, а также в результате распада фекальных пеллет [Ногуо, 1976], выноса мутных вод рек и т д Такие отложения довольно широко распространены в приконтинентальных областях водоемов [Мурдмаа, Михина, 1979; НоПЫег, НуЛг^. Нее/еп й а1.,1972], где их идентификация облегчается контрастностью осадочного материала Достоверные находки пелагических не-фелоидитов неизвестны. Можно лишь предполагать, что нефелоидные слои являются дополнительным источником осадочного материала, особенно на выходе придонных течений из абиссальных проходов [Леонтьев, 1987; НоШ<Лег с1 а1.,1974; Уаппеу, 1980] - Самоанского, Хорайзн, Романш и др.

В придонных гидродинамических потоках вода всегда преобладает по объему над твердой фазой, и они постоянно взаимодействуют с поверхностью дна, обмениваясь энергией и веществом при латеральном перемещении. Отложепия гидродинамических потоков относятся к двум основным литодинамическим типам [Мурдмаа, 1987] - придонных течений (каррентитам) и контуритам. Под действием приливно-отливных и квазистапионар-ных придонных течений у подножий положительных форм рельефа образуются аккумулятивные шлейфы за счет смываемого с вершин тонкозернистого материала. Местами (например в проходе Самоа) вдоль бортов абиссальных долин формируются песчаные полосы (побочни), «косы-охвостья» - скопления осадочного материала за крупными выступами коренных пород или нагромаждениями глыб, вытянутые по ходу течения [Леонтьев, 1987; Но1^1ег е! а1.,1974]. Кроме образования аккумулятивных шлейфов, придонные течения медленно, однако постоянно разносят и перераспределяют осадочный материал на огромных пространствах т лубоководных котловин. В отличие от каррентитов контуриты образуются вследствие эрозии, переноса и отложения терригенного материала глубоководными придонными течениями, параллельными батиметрическим контурам континентального подножия [Нее/сп е1 а1.,1966].

Важным гидродинамическим фактором латерального перемещения твердого вещества являются так называемые подводные бури [Холистер и др., 1984], возникающие примерно один раз в два месяца При движении из полярных областей к экватору глубинные холодные воды отклоняются к западу под действием силы Кориолиса и прижимаются к >

западным окраинам океанов и западным склонам подводных хребтов. Этот эффекг вызывает увеличение скорости течений. Сложение воздействий глубинного течения и подводной бури (вихря) приводит к эрозии морского дна, в результате которой взмученный осадок переносится течением и переотлагаегся При этом взмученное вещество может захватываться и переноситься на большие расстояния более слабыми, но стабильными течениями.

К гравитационным отложениям (грави титам) относятся подводно-оползневые, под-водно-обвальные, подводно-осыпные образования, а также отложения, связанные с медленным сползанием осадков под действием силы тяжести (крипом) и разнообразными гравитационными потоками осадочного материала, включая турбидные [Мурдмаа, 1987]. Гравититы широко распространены в приконтинентальной зоне, однако встречаются и в пелагических областях Вследствие трансформации автокинстических потоков по ходу

движения [Usher. 1983] гравитационные отложения могут образовать непрерывный ряд oi сползших монолитов и оползней до турбидитов, имеющих сходство как с гравититами, так и с отложениями гидродинамических потоков Для пелагических областей характерны несортированные скопления щебнисто-глыбовых обломков базальтов у подножий крутых склонов в пределах срединных хребтов и трансформных разломов, а также дресвяно-щебнистые эдафогенные осыпи па склонах подводных гор, вомышенностей и сбросовых депрессий, нередко содержащие значительную примесь тонкозернистого пелагического материала [Овальное, 1983; Мурдмаа, 1987] Здесь же довольно обычными являются гур-бидиты разного генезиса [Свальнов, 1991].

Перенос осадочного материала на плаву (льдами, айсбер1ами, макрофитами, оторванными от субстрата, в желудках морских млекопитающих и др.) приводит к формированию грубообломочных и тонкозернистых марино-гляциальных отложений [Лисицын, 1987] главным образом вблизи полярных областей. На значительном удалении от них наблюдается лишь примесь грубообломочного материала ледово! о и айсбергового разноса.

К автохтонным относят подводно-эллювиальную группу отложений [Фролов, 1984; Мурдмаа, 1987], которые не связаны с перемещением твердого осадочного вещества, а накапливаются на месте путем биогенного и хемогенного осаждения растворенных компонентов либо за счет физического или химического выветривания коренных пород дна В целом же для автохтонных отложений (гальмиролититы, рудные корки, конкреции и др ) благоприятны условия низких темпов седиментации, приближающихся к перерыву, когда твердый осадочный материал не накапливается из-за его дефицита или вследствие интенсивных придонных течений.

Приведенная выше краткая характеристика основных литодинамических типов осадков морей и океанов свидетельствует о сложном взаимодействии факторов и механизмов распределения осадочного вещества на дне бассейна седиментации В результате такого взаимодействия и формируется в конечном счете гранулометрический состав рыхлых огложений. Оставляя без рассмотрения грубообломочные образования разпой природы, можно констатировать, что соотношение размерных фракций в псаммитово-пелитовых осадках в основном контролируют гидродинамические и гравитационные процессы Под воздействием течений осуществляется латеральный перенос и фракционирование осадочного материала, а силы гравитации обеспечивают субвертикальное осаждение его на дно.

В чистом виде латеральные потоки вещества проявляются только в прибрежной зоне, формируя грубообломочные и крупнозернистые отложения путем сальтации и волочения по дну. Отмученный тонкий материал выносится течениями мористее, все более длительное время находясь во взвешенном состояпии под воздействием сил гравитации По механизму «частица за частицей» либо с использованием биофильтрационного пел-легного транспорта (вертикальные седиментациошше потоки) оседают аэрозоли (терри-генные, наземно-вулканогегшые, техногенные), отмершие орт анизмы и продукты их жизнедеятельности Опускаясь на дно, этот материал испытывает влияние глубинных и придонных течений, и чем меньше размер взвешенных частиц и больше глубина, тем значительнее отклонение их от вертикальной траектории.

Основные проявления латеральных потоков вещества (гидродинамических процессов) - механическая дифференциация материала, которая приводит к постепенной смепе грубозернистых отложений более тонкозернистыми по мере удаления от берегов (цир-кумконтинентальная зональность). Подчиняются этому закону и пелитовые частицы Вертикальные седиментационньте потоки (гравитационные процессы) формируют прежде всего тефроиды и биогенные осадки. Гранулометрический состав последних зависит от биологической продуктивности поверхностных вод (широтная зональность) и отношения скелетных остатков к процессам растворения (вертикальная зональность)

Таким образом, большое разнообразие гратгулометрических характеристик осадков морей и океанов является следствием взаимодействия гидродинамических и гравит ацион-

ных процессов При этом терригенный материал в основном фракционируют течения, ю-гда как биогенные и аэрозольные компоненты пассивно оседают на дно. подчиняясь закону всемирного тяю тения Накладываясь на терригенный фон, такие компоненты нередко смещают гранулометрические спекфы в сторону более крупных фракций. Погрубение осадков местами связано также с деятельностью разнообразных гравитационных потоков включая турбидные, и с разносом эдафогенного материала придонными течениями

Заключение

I рануломстрический анализ важный инструмент в познании седимен тационных -»

процессов в морях и океанах В резулы атс выполненного исследования была усовершенствована методика проведения анализа.

Впервые для Мирового океана создана модель базы данных, позволившая оперативно сравнивать гранулометрические характеристики океанских и морских нелинфицированных отложений, опираясь на их вещественно-генетические типы

В июте изучения гранулометрического состава основных типов осадков Мировою океана, включая некоторые окраинные и внутренние моря, получены гранулометрические характеристики рыхлых отложений, дана их гепетическая интерпретация. Выявлены основные природные факторы, влияющие на соотношение размерных фракций в глубоководных и мелководных отложениях.

Показано, что главными процессами формирования трануломефических спектров являются гидродинамика (мобилизация, латеральный перенос исходного материала) и гравитация (осаждение на дно терригенных, биогенных, наземно-вулканогенных компонентов). На шельфе Мирового океана, в окраинных и внутренних морях I рануломстрический состав осадков контролируется циркумконтиненталыюй зональностью природных процессов, когда в наибольшей мере проявляется закон механической дифференциации вещества На соотношение фракций в глубоководных осадках влияют широтная и вертикальная зональности распространения биоса, а также азональные явления - тектоника, вулканизм, придонные течения, склоновые гравитационные процессы

По комплексу признаков все изученные вещественно-генетические разновидности осадков соответствуют двум основным типам гранулометрических спектров К первому типу относятся глубоководные миопелагические и эвпелагические глины, известковисто-I линистые, глинисто-кремнистые и кремнисто-глинистые илы, металлоносные отложения, мелководные глины, доплиоценовые кокколитовые осадки и гемипслагические глины. Второй тип спектров объединяет мелководные обломочные осадки окраинных и внутренних морей, океанского шельфа, глубоководные карбонатные отложения и плиоцен-четвертичные гемипелагическис глины, а также вулканокластические образования.

Выявлено, что пелитовый материал подвержен механической дифференциации на любых глубинах. Степень фракционирования такого вещества отражают впервые использованные в работе безразмерные коэффициенты Кс1 (отношение субколлоидной фракции к крупному пелиту) и Кё] (отношение субколлоидной фракции к среднему пелиту), значе- л

ния которых увеличиваются по мере удаления от берегов Биофильтраторы только ускоряют осаждение тонких частиц (пеллетный транспорт), но не влияют на их распределение на дне, пассивно наследуя соотношение пелитовых фракций во взвеси.

Выполненное исследование позволяет ускорить процесс получения и обработки трануломефических данных и существенно улучшить сопоставимость результатов, по десятичной и логарифмическим шкалам размеров фракций

Методический подход, за оспову которого принят вещественно-генетический тип осадка, дает возможность не только получать гранулометрические характеристики образца, но и определять генезис отложений по гранулометрическим показателям, т.е. решать как прямую так и обратную задачи Это обстоятельство представляется очень важным при комплексных геологических исследованиях.

Необходимо пригнать, что не все методические проблемы разрешены одинаково успешно, поэтому в дальнейшем будут продолжены начатые уже эксперименты.

Список публикаций по теме диссертации

1 Алексеева ТН Гранулометричесий анализ осадков моря Ллшевых //Тез докл XII Межл школы морской геологии M ГЕОС, 1997 Г 2 С 59

2 Alekseeva Т Gram-size analysis of fine-grained terrigene sediments // PACON Symposium June 2325, 1999 P 109

3 Алексеева T H Сравнение результатов фракционного разделения осадков Баренцева моря // Материалы Межд конференции «Геодинамика и геоэкология» Архангельск, 1999 С 8 4.Алексеева ТН Использование автоматизированных среден в гранулометрическом анализе Вибрационный рассеиватель «Analizette-3» // Гез. докл ХШ Межд. школы морской геологии. М..ГЕОС, 1999 Т.2. С 146

5 Алексеева Т Н., Свальнов В H К методике iранулометрического анализа тонкозернистых осадков//Океанология. 2000 1 40 №2 С.304-312

6 Алексеева 7 H , Новиков Г В , Дара О M , Белоусов M А. Гранулометрический и минеральный состав центральной Баренцевоморской впадины // Материалы Межд конференции «Поморье в Баренц-регионе экономика, эколо! ия, культура». Архангельск, 2000 С.9.

7 Новиков Г В , Мурдмаа И О, Иванова Е В , Сычкова Г И , Алексеева Т.Н , Кузьмина Т Г, Дара О M , Белоусов M А Новые данные о составе и процессах формирования послеледниковых отложений центральной Баренцевоморской впадины // Опыт системных океанологических исследований в Арктике M -Научный мир, 2001 С. 565-585.

8.Алексеева Т.Н, Свальнов В H Гранулометрический состав современных осадков Северного Каспия и дельты Волги // Тез. докл XIV Межд. школы морской геологии. M ГЕОС, 2001. Т 2. С 222.

9 Свальнов В Н., Алексеева TII Гранулометрический состав глубоководных океанских глин. Там же M ГЕОС, 2001. Т.2. С. 326.

10 Мурдмаа И О., Буртман M В , Левшан М.А , Серова В.В., Алексеева Т.Н, Белоусов M А , Богданова О Ю, Карпенко А А Исючники поступления и пути разноса терригенного материала в Баренцевом море в течение послеледниковья //Там же. М..ГЕОС, 2001.Т.2.С 312

11 Ivanova Г, V , Murdmaa IО , Duplessy J.C., Alekseeva T N , Vetrov A A Environmental response to decay and melting of the Late Weichselian, Barents Sea Ice Sheet // PAGES meeting on High Latitude Paleoenvlronments, Moscow, May 16th-17th, 2002, Progr & Abstr, p 12-13

12 Alekseeva T.N., Krupskaya V.V Comparsion of various sample preparation techniques and studying it's influence on clay mineral structures // Fifth Workshop on Land Ocean interactions m the Russian Arctic (LOIRA), Russian Fund of Baisc research (RFBR), Moscow, Nowember 12-15,2002, p 6-7.

13. Волосов А Г., Коробова Ь.М., Линник В.Г, Алексеева Т.А , Крупская В В , Киров С.С , Борисов А.П К проблеме переноса искусственных радионуклидов в пойменых процессах (на примере поймы р. Енисей). Геохимическая эколо! ия и биогеохимическое изучение таксонов биосферы Материалы 4-й российской биогеохимичсской школы М., "Наука", 2003 С 89-93

14 Г.Н.Алексеева «Закономерности формирования гранулометрического состава осадков морей и океанов»//Тез докл XV Межд. школы морской теологии М..ГЕОС, 2003. Т2 С 56-57

15 T H Алексеева, В H Свальной «Гранулометрические характеристики осадков Мирового океана»//Там же, 2003 Т2С 58-59

16. В Н.Свальнов, T H Алексеева «Дифференциация пелитового материала в бассейнах седиментации» II Там же, 2003. Т.2 С 107-108

17. М.Д.Кравчишина, T H Алексеева «Опыт исследования гранулометрического состава осадочного вещества из седиментационных ловушек» // Там же, 2003 Т 2 С 124-125

18. Линник В.Г., Волосов А.Г., Коробова Е M , Потапов В.Н , Сурков В.В , Бортхиус С , Браун Дж, Алексеева Т.А. «Распределение техногенных радионукоидов в аллювиальных отложениях и фракциях почв в ближней зоне Красноярского ГХК» // Журнал "Радиохимия" (в печати).

19 Ivar Murdmaa, Elena Ivanova, Jean-Claude Duplessy, Michael Levitan, Tatyana Khusid, Maria Bourtman, Tatyana Alekseeva, Michael Belousov, and Valentina Serova 'Tacics System of the Central and Eastern Barents Sea since the I ast Glaciation to Recent" // Marine geology (в печати)

изл-М

Отпечатано в типографии "Риза-М" с готового оригинал-макета Подписано в печать 05.11.03 Тираж 100 экз. Заказ № 81. Москва, Садовая-Самотечная, 8/3. Тел./факс: 299-0822

РНБ Русский фонд

2006-4 33859

О 9 Я H В 2004

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Алексеева, Татьяна Николаевна

Введение

Глава 1. Материал и методы исследования

Глава 2. Современные условия осадкообразования

2.1. Питающие провинции Земли

2.2.Рельеф дна бассейнов седиментации

2.3.Циркуляция вод

2.4. Поступление осадочного материала

Глава 3. Типы осадков, их состав и современное распространение

3.1. Классификация осадков

3.2. Петрографический состав и распространение осадков

Глава 4. Гранулометрический состав осадков

4.1. Тихий, Индийский и Атлантический океаны

4.2. Некоторые окраинные и внутренние моря

Глава 5. Генетическая интерпретация результатов гранулометрического анализа

5.1.Оценка значимости гранулометрических характеристик осадков

5.2.Сравнение гранулометрических характеристик осадков морей и океанов

5.3.Дифференциация пелитового материала

5.4.Гранулометрический состав и генезис осадков

5.5.Закономерности формирования гранулометрического состава осадков морей и океанов

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Гранулометрический состав основных типов осадков Мирового океана"

Актуальность исследования

Актуальность работы диктуется необходимостью оценки на современном уровне влияния различных факторов на формирование гранулометрического состава осадков Мирового океана, включая окраинные и внутренние моря, что должно повысить достоверность океанологических исследований. За несколько десятилетий изучения геологии шельфа и ложа Мирового океана в Аналитической лаборатории Института океанологии им.П.П.Ширшова (ИО РАН) накоплен огромный и весьма неоднородный материал по механическому составу морских и океанских осадков, но эффективное использование его до последнего времени существенно осложнялось отсутствием надежного метода дальнейшей обработки и обобщения. Создание базы данных является ключевым моментом в разрешении этой проблемы. Кроме того, корректное сопоставление первичных результатов, полученных в отечественных и зарубежных лабораториях, требует унификации методики гранулометрического анализа.

Цель и задачи исследования

Цель работы - выявить основные закономерности формирования гранулометрического состава глубоководных океанских осадков, а также осадков некоторых окраинных и внутренних морей. Поставленная цель предопределила решение следующих задач: изучение гранулометрических спектров глубоководных океанских осадков; изучение механического состава осадков окраинных и внутренних морей; сравнение гранулометрических характеристик осадков морей и океанов; усовершенствование методики водно-механического анализа; создание модели базы данных; выявление факторов, контролирующих соотношение размерных фракций в осадках; поиск корреляционных связей между гранулометрическими характеристиками осадков, их составом и условиями седиментации; генетическая интерпретация результатов водно-механического анализа.

Научная новизна и практическое значение исследования

По комплексу признаков выделены два основных типа гранулометрических спектров осадков, проведена на новом уровне генетическая интерпретация гранулометрических характеристик. Выявлены главные природные факторы, влияющие на соотношение фракций в глубоководных и мелководных отложениях.

Выполненное исследование позволяет ускорить получение гранулометрических данных и существенно улучшить сопоставимость результатов по десятичной и логарифмической шкалам граничных размеров фракций.

Методический подход, за основу которого принят вещественно-генетический тип осадка, дает возможность не только получать гранулометрические характеристики образца, но и определять по гранулометрическим показателям генезис отложений т.е. решать как прямую, так и обратную задачи, что представляется очень важным при комплексных океанологических исследованиях.

Защищаемые положения

1. На шельфе Мирового океана, в окраинных и внутренних морях гранулометрический состав осадков контролируется циркумконтинентальной зональностью природных процессов. Соотношение фракций в глубоководных осадках определяют широтная и вертикальная зональности распределения биоса, а также азональные явления - тектоника, вулканизм, придонные течения, склоновые гравитационные процессы.

2. Главными процессами формирования гранулометрического состава осадков являются гидродинамика (мобилизация, латеральный перенос исходного вещества) и гравитация (осаждение из поверхностных вод на дно терригенного, биогенного и на-земно-вулканогенного материала). По комплексу признаков изученные осадки соответствуют двум основным типам гранулометрических спектров.

3. Пелитовый материал подвержен механической дифференциации на любых глубинах. Биофильтраторы только ускоряют осаждение тонких частиц, но не влияют на их распределение на дне, пассивно отражая соотношение пелитовых фракций во взвеси.

4. Предложенная методика водно-механического анализа ускоряет получение гранулометрических данных, повышает сопоставимость результатов по десятичной и логарифмическим шкалам граничных размеров фракций.

Фактический материал, вклад автора

Диссертационная работа выполнена на основе проб осадков, собранных сотрудниками ИО РАН в экспедициях в Индийском, Тихом и Атлантическом океанах, а также во внутренних и окраинных морях - Норвежском, Баренцевом, Лаптевых, Карском, Японском, Красном, в Северном Каспии. Коллекции осадков были переданы автору В.Н. Свальновым, И.О.Мурдмаа и Ю.А. Павлидисом. Кроме того, изучены образцы, полученные при участии автора в 14-м рейсе НИС «Академик Сергей Вавилов» в 1998г.

Впервые создана модель базы данных, позволившая оперативно сравнивать гранулометрические характеристики океанских и морских нелитифицированных отложений, опираясь на их вещественно-генетические типы. Автором усовершенствованна методика вводно-механического анализа. Большинство анализов традиционным методом Петелина и все анализы усовершенствованным методом также выполнены автором- Совместно с сотрудниками ГЕОХИ РАН проведен эксперимент по использованию различных методов подготовки образцов к проведению гранулометрического анализа.

Во время стажировки в Институте полярных и морских исследований им.А.Вегенера - AWI (Бремерхафен, Германия) автором освоен ряд современных методов анализа осадков: водно-механический метод Аттерберга, гранулометрический анализ тонких фракций на электронно-оптическом счетчике CIS-1, анализ алевритовой фракции с использованием рентгеновского счетчика частиц Sedigraph-5100, исследование алевритовой и пелитовой фракций рентгеноструктурным методом на дифрактометре Philips PW-1700, электронно-микроскопический анализ (микроскоп SEM-515).

Апробация работы

Основные результаты диссертации обсуждались на семинарах Аналитической лаборатории и Лаборатории геохимии ИО РАН. Материалы докладывались на XII-XV Международных школах морской геологии (Москва, 1997, 1999, 2001, 2003 гг.), на Международном симпозиуме Расоп 99 «Humanity and the World Ocean: Interdependence at the Dawn of the New Millennium» (Москва, 1999г.), на Международных конференциях «Геодинамика и геоэкология» (Архангельск, 1999г.), «Поморье в Баренц - регионе на рубеже веков: экология, экономика, культура» (Архангельск, 2000г.), «Barents Sea Mini-conference» (Toulouse, 2002г.), «Pages meeting» (Москва, 2002г.), на Международном совещании «Взаимодействие суша-океан в Российской Арктике» (ЛОИРА) (Москва, 2002г.), на 4th SIRRO-Workshop "Siberian River Run-Off (SIRRO)" (Москва, 2003 г.). По теме диссертации опубликовано 17 работ, 2 статьи приняты к печати.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 140 страниц, 29 таблиц и 56 рисунков. Список цитируемой литературы включает 170 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Алексеева, Татьяна Николаевна

Заключение

Гранулометрический анализ - важный инструмент в познании седиментационных процессов в морях и океанах. В результате выполненного исследования была усовершенствована методика проведения анализа.

Впервые для Мирового океана создана модель базы данных, позволившая оперативно сравнивать гранулометрические характеристики океанских и морских нелитифицированных отложений, опираясь на их вещественно-генетические типы.

В итоге изучения гранулометрического состава основных типов осадков Мирового океана, включая некоторые окраинные и внутренние моря, получены гранулометрические характеристики рыхлых отложений, дана их генетическая интерпретация. Выявлены основные природные факторы, влияющие на соотношение размерных фракций в глубоководных и мелководных отложениях.

Показано, что главными процессами формирования гранулометрических спектров являются гидродинамика (мобилизация, латеральный перенос исходного материала) и гравитация (осаждение на дно терригенных, биогенных, наземно-вулканогенных компонентов). На шельфе Мирового океана, в окраинных и внутренних морях гранулометрический состав осадков контролируется циркумконтинен-тальной зональностью природных процессов, когда в наибольшей мере проявляется закон механической дифференциации вещества. На соотношение фракций в глубоководных осадках влияют широтная и вертикальная зональности распространения биоса, а также азональные явления - тектоника, вулканизм, придонные течения, склоновые гравитационные процессы.

По комплексу признаков все изученные вещественно-генетические разновидности осадков соответствуют двум основным типам гранулометрических спектров. К первому типу относятся глубоководные миопелагические и эвпелагические глины, известковисто-глинистые, глинисто-кремнистые и кремнисто-глинистые илы, металлоносные отложения, мелководные глины, доплиоценовые кокколитовые осадки и гемипелагические глины. Второй тип спектров объединяет мелководные обломочные осадки окраинных и внутренних морей, океанского шельфа, глубоководные карбонатные отложения и плиоцен-четвертичные гемипелагические глины, а также вулканокластические образования.

Выявлено, что пелитовый материал подвержен механической дифференциации на любых глубинах. Степень фракционирования такого вещества отражают впервые использованные в работе безразмерные коэффициенты Kd (отношение субколлоидной фракции к крупному пелиту) и Kdi (отношение субколлоидной фракции к среднему пелиту), значения которых увеличиваются по мере удаления от берегов. Биофильтраторы только ускоряют осаждение тонких частиц (пеллетный транспорт), но не влияют на их распределение на дне, пассивно наследуя соотношение пелитовых фракций во взвеси.

Выполненное исследование позволяет ускорить процесс получения и обработки гранулометрических данных и существенно улучшить сопоставимость результатов по десятичной и логарифмической шкалам граничных размеров фракций.

Методический подход, за основу которого принят вещественно-генетический тип осадка, дает возможность получать гранулометрические характеристики образца, но и определять генезис отложений по гранулометрическим показателям, т.е. решать как прямую, так и обратную задачи, что представляется очень важным при комплексных океанологических исследованиях.

Необходимо признать, что не все методические проблемы разрешены одинаково успешно, поэтому в дальнейшем будут продолжены начатые уже эксперименты.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Алексеева, Татьяна Николаевна, Москва

1. Алексеева Т.Н., Свальнов В.Н. К методике гранулометрического анализа тонкозернистых осадков // Океанология. 2000. Т.40. №2. С.304-312.

2. Андреева И.А., Лапина Н.Н. Методика гранулометрического анализа донных осадков Мирового океана и геологическая интерпретация результатов лабораторного изучения вещественного состава осадков. СПб, 1998. 45с.

3. Аполлов Б.А. Влияние эоловой аккумуляции на обмеление северной части Каспийского моря // Изв. Центр, гидромет. бюро. 1927. Вып.7. С.273-275. Атлас океанов: Атлантический и Индийский океаны. М.: ГУНО МО СССР, 1977. 306с.

4. Атлас океанов: Тихий океан. М.: ГУНО МО СССР, 1974. 302с.

5. Батиметрическая карта. Масштаб 1: 40 000 000. М.: ГУГК, 1977.

6. Батурин Г.Н. Геохимия железо-марганцевых конкреций океана. М.: Наука, 1986.328с.

7. Безруков П.Л. Некоторые проблемы зональности осадкообразования в Мировом океане // Тр. Океаногр. комиссии. 1962. Т. 10. Вып. 3. С. 3-8.

8. Безруков П.Л., Лисицын А.П. Классификация осадков современных морских водоемов // Тр. Ин-та океанологии АН СССР. 1960. Т.32. С.3-14.

9. Богоров В.Г., Виноградов М.Е., Воронина Н.М., Канаева И.П.,Суетова И.А. Распределение биомассы зоопланктона в поверхностном слое Мирового океана // Докл. АН СССР. 1968. Т. 182. №5. С. 1205-1208.

10. Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1974. 504с. Бруевич С.В., Гудков М.П. Атмосферная пыль над Каспийским морем // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1954. №4. С. 18-29.

11. Волковинский В.В., Зернова В.В., Семина Г.И., Суханова КН., Мовчан О.А., Санина Л.В., Таркова И.А. Распределение фитопланктона в Мировом океане // Экспресс-информация: Сер.9: Промысловая океанология и подводная техника. 1972. Вып.З. С. 1-14.

12. Демина Л.Л., Гордеев В.В., Фомина Л.С. Формы Fe, Mn, Zn и Си в речной воде и взвеси и их изменения в зоне смешения речных вод с морскими ( на примере рек бассейнов Черного, Азовского и Каспийского морей) // Геохимия. 1978. №8. С. 12111229.

13. Емельянов Е.М., Харин Г.С. Роль вулканизма в формировании минерального состава современных и позднечетвертичных осадков Северной Атлантики. // Геология дна Мирового океана: Атлантика: Биостратиграфия и тектоника. М.: Наука, 1982. С. 66116.

14. Зеленое К. К. Вулканы как источник рудообразующих компонентов осадочных толщ. М.: Наука, 1972.213 с.

15. Зенкевич Л.А. Моря СССР, их фауна и флора. М.: Учпедгиз, 1956. 424с. Зенкевич Л.А., Филатова З.А., Беляев Г.М., Лукьянова Т.С., Суетова И.А. Количественное распределение зообентоса в Мировом океане // Бюлл. МОИП. Отд. биол.1971. Т. 76. №3. С. 27-34.

16. Иванов В.Г., Сокольский А.Ф. Научные основы стратегии защиты биологических ресурсов Каспийского моря от нефтяного загрязнения // Астрахань: Изд-во КаспНИРХа, 2000. 181с.

17. Казарина Г.Х., Мурдмаа И.О., Свальнов В.Н., Скорнякова Н.С. Талассиотриксовый ил новый тип кремнистых диатомовых осадков // Литология и полез, ископаемые. 1989. №3. С. 128-131.

18. Кеннет Дж.П. Морская геология: М.: Мир, 1987. T.l. 397с.; Т.2. 384с. Кобленц-Мишке О. И. Первичная продукция // Биология океана: Биологическая структура океана. М.: Наука, 1977. Т.1. С. 62-65.

19. Леонтьев O.K. Донные абиссальные течения как геоморфологический фактор // Геоморфология. 1987. №1. С. 3-16.

20. Лисицын А.П. Осадкообразование в океанах: Количественное распределение осадочного материала. М.: Наука, 1974. 438с.

21. Лисицын А.П. Терригенная седиментация, климатическая зональность и взаимодействие терригенного и биогенного материала в океанах // Литология и полез, ископаемые. 1977а. №6. С. 3-22.

22. Лисицын А.П. Биогенная седиментация в океанах и зональность // Литология и полез, ископаемые. 19776. №1. С. 3-24.

23. Лисицын А.П. Процессы океанской седиментации: Литология и геохимия. М.: Наука, 1978. 392с.

24. Лисицын А.П. Лавинная седиментация и перерывы в осадконакоплении в морях и океанах. М.: Наука, 1988. 309с.

25. Лисицын А.П., Виноградов М.Е. Глобальные закономерности распределения жизни в океане и их отражение в составе осадков: Образование и распределение биогенных осадков // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1982. №4. С. 5-24.

26. Лисицын А.П., Емельянов Е.М., Ельцина Г.Н. Геохимимя осадков Атлантического океана: Карбонаты и кремнезем. М.: Наука, 1977. 256с.

27. Лисицына Н.А. Еутузова Г.Ю., Волков И.И. О влиянии вулканогенного фактора на осадконакопление на профиле через Тихий океан // XXV Междунар. геол. конгр.: Докл. сов. геологов. М.: Наука, 1976. С. 128-138.

28. Ломтадзе В.Д. Методы лабораторных исследований физико-механический свойств песчаных и глинистых грунтов // М.: Госгеолиздат. 1952. 236с.

29. Мархинин Е.К. Роль вулканизма в формировании земной коры. М.: Наука, 1967. 255с.

30. Мурдмаа И. О. Океанскии фации // Геология океана: Осадкообразование и магматизмокеана. М.: Наука, 1979. С. 269-306.

31. Мурдмаа И.О. Фации океанов. М.: Наука, 1987. 304с.

32. Мурдмаа И.О., Михина В.В. Литология осадочных и вулканогенно-осадочных пород // Геологические формации северо-западной части Атлантического океана. М.: Наука, 1979. С. 32-66.

33. Мурдмаа И.О., Рудник Г.Б., Скорнякова Н.С. Вулканогенно-обломочные породы ложа Тихого океана // XXIV Междунар. геол. конгр.: Докл. сов. геол. М.: Наука, 1972. С. 31-40.

34. Петелин В.П. Гранулометрический анализ донных осадков. М.:Наука, 1967.128 с. Петелин В.П. Формирование минерального состава глубоководных осадков // История Мирового океана. М.: Наука, 1971. С.207-219.

35. Погосян Х.П. Общая циркуляция атмосферы. JL: Гидрометеоиздат, 1972. 396с. Репечка М.А. Влияние пирокластического материала на осадконакопление в Японском море и северо-западной части Тихого океана // Докл. АН СССР. 1971. Т. 199. №4. С. 932-935.

36. Репечка М.А. Пирокластический материал в донных отложениях Японского моря и северо-западной части Тихого океана // Проблемы изучения четвертичного периода. М.: Наука, 1972. С. 487-506.

37. Розонова Т.В. Осадки рифтовых зон срединных хребтов Индийского океана // История Мирового океана. М.: Наука, 1971. С. 174-194.

38. Рона П.А. Гидротермальная минерализация областей спрединга в океане // М.: Мир, 1986. 160с.

39. Рухин Л.Б. Гранулометрический метод изучения песков. JL: Изд-во ЛГУ, 1947. 213с. Рухин Л.Б. Гранулометрический анализ рыхлых и слабо сцементированных осадочных пород // Методы изучения осадочных пород. М.: Госгеолтехиздат, 1957а. Т.1. С.314-343.

40. Рухин Л. Б. Основные понятия о статистической обработке фактических данных // Методы изучения осадочных пород. М.: Там же. 19576. T.l. С.443-458. Рухин Л.Б. Основы литологии. Л.: Недра, 1969. 704с.

41. Свальнов В.Н. Этмодискусовые илы восточной части Индийского океана // Океанология. 1974. Т. 14. Вып.5. С. 859-863.

42. Свальнов В.Н. Современные минералогические провинции восточной части Индийского океана // Комплексные исследования в Мировом океане. М.: ВИНИТИ, 1975. С. 220-224.

43. Свальнов В.Н. Влияние островного вулканизма на осадкообразование в Индийском океане // Океанология. 1981. Т.21. Вып.5. С. 855-864.

44. Свальнов В.Н. Четвертичное осадкообразование в восточной части Индийского океана. М.: Наука, 1983. 192 с.

45. Свальнов В.Н. Беляева Н.В., Демиденко Е.Л., Дмитренко О.Б., Ушакова М.Г. Комплексное исследование турбидов в восточной части Индийского океана // Морская микропалеонтология. М.: Наука, 1978. С. 100-126.

46. Свальнов В.Н., Беляева Н.В., Дмитриенко О.Б., Новикова З.Т., Успенская Т.Ю., Шевченко А.Я. Эдафогенный материал в осадках северной тропической зоны Атлантики // Литология и полез, ископаемые. 1988. №3. С. 45-63.

47. Свальнов В.Н., Демиденко Е.Л. Основные закономерности четвертичной седиментации в восточной части Индийского океана // Климатическая зональность и осадкообразование. М.: Наука, 1981. С. 139-150.

48. Свальнов В.Н., Мурдмаа И.О., Репечка М.А., Демиденко Е.Л. Вулканический материал в четвертичных отложениях восточной части Индийского океана. // Океанология. 1976. Т.16. Вып.З. С. 479-487.

49. Свальнов В.Н., Шевченко.А.Я. К вопросу о распространениии глинистых минералов в осадках восточной части Индийского океана // Океанология. 1977. Т. 17. №5. С. 855-861.

50. Сергеев Е.М. Грунтоведение // М. Изд. МГУ. 1959. 389с.

51. Серова В. В. Минералогия эоловой и водной взвеси Индийского океана. М.: Наука, 1988. 176с.

52. Скорнякова Н.С., Мурдмаа И.О. Литолого-фациальные типы глубоководных пелагических (красных) глин Тихого океана // Литология и полез, ископаемые. 1968. №6. С. 17-37.

53. Соколова М.Н. Питание и трофическая структура глубоководного макробентоса. М.: Наука, 1986. 208с.

54. Солдатов А.В., Харин Г.С. Минеральный состав глубоководных осадков Атлантического океана// Океанологические исследования. М.: Изд-во АН СССР. 1979. №26. С. 6-48.

55. Солдатов А.В., Харин Г.С., Емельянов Е.М., Сенин Ю.М. Современные терригенно-минералогические провинции Атлантического океана // Литология и полез, ископаемые. 1976. №6. С. 67-79.

56. Степанов В.Н. Мировой океан: Динамика и свойства вод. М.: Знание, 1974. 256с. Степанов В.Н. Океаносфера. М.: Мысль, 1983. 270с.

57. Страхов Н.М. К вопросу о классификации осадков современных морей и озер малой минерализации // Изв. АН СССР. Сер.геол. 1953. №3. С.59-65.

58. Страхов Н.М. К вопросу о типах литогенеза в океанском секторе Земли // Литология и полез, ископаемые. 1976а. №6. С.3-30.

59. Страхов Н.М. Проблемы геохимии современного океанского литогенеза. М.: Наука, 19766. 300с.

60. Федосов М.В. Взвешенное вещество в Северном Каспии // Метеорология и гидрология. 1949. №3.с.13-21.

61. Федосов М.В. Эоловая аккумуляция на Северном Каспии // ДАН СССР. 1950. Т.75. №6. С.847-850.

62. Федосов М.В., Барсукова Л.А. Формирование режима биогенных элементов в Северном Каспии и интенсивность образования органического вещества фитопланктона // Тр. ВНИРО. 1959. Т.38. с.

63. Фигуровский Н.А. Седиментометрический анализ. // М. Изд. АН СССР. 1948. С.188-201.

64. Фролов В.Т. Генетическая типизация морских отложений. М.: Недра. 1984. 222с. Фролов В Т. Литология. // М.: Изд-во МГУ, 1993. Кн.2 432с.

65. Хворова И. В. Вулканические накопления в осадочном чехле океанов // Литология и полез, ископаемые. 1980. №1. С.3-25.

66. Холистер Ч.Д., Науэлл., Джумарс П.А. Неспокойные глубины // В мире науки. 1984. №5. С.4-16.

67. Хрипунов И.А. Роль эоловой аккумуляции в донных отложениях Северного Каспия // Тр. ВНИРО. 1974. Т.101. С.32-36.

68. Хрусталев Ю.П. Закономерности осадконакопления во внутриконтинентальных морях аридной зоны. // Л.: Наука, 1989. 261с.

69. Чайников В.И., Репечка М.А. Пирокластический материал в осадках северо-западной части Тихого океана // Докл. АН СССР. 1968. Т.180.№1. С. 218-221.

70. Шелехова Е.С. Закономерность распределения глинистых минералов в поверхностном слое Баренцева и Карского морей. М.: Автореферат. 1998.

71. Arrhenius G. Sediment cores from the East Pasific. Goteberg, 1952. 227p.(Rep. Swed. Deep-Sea Exped., 1947-1948. V. 5. Fasc.l.

72. Arrhenius G. Pelagic sediments // The sea. N.Y.: Willey, 1963. V.3. P. 655-727. Berger W.H. Radiolarian skeletous: solution at depths // Science. 1968a. V.159. №3820. P.1237-1238.

73. Berger W.H. Planctonic foraminifera: selective solutions and paleoclimatic interpretation // Deep-Sea Res. 1968b. V.15. P. 31-43.

74. Berger W.H, Winterer E.L. Plate stratigraphy and the fluctuating carbonate line // Pelagic sediments: on land and under sea: Oxford: Blackwell, 1974. P. 11-98. (Intern. Assoc. of Sedimentel. Publ.; №1.).

75. Bonatti E. Zeolites in Pacific pelagic sediments // N.Y. Acad. Sci. Trans. Ser. II. 1963. V.25. №8. P. 938-948.

76. Bostrom K. The originen late of ferromanganoan active ridge sediments // Stockholm Con-trib. Geol. 1973. V.27. №2. P. 148-243.

77. Bowles E.A., Jack R.N., Carmichael J.S.E. Investigation of deep-sea volcanic ash layers from Equatorial Pacific cores// Bull. Geol. Soc. Amer. 1973. V. 84.p.2371-2388.

78. Boyle E.A., Edmond I.M., Sholkovitz E.R. On the mechanism of iron removal in estuaries // Geohim. Cosmochim. Acta. 1977. V.41. №9. P. 1313-1324.

79. Broecker W.S., Takahashi T. The relationship between lisocline depth and in situ carbonate ion concentration // Deep-Sea Res. 1978. V.5. №1. P.65-95.

80. Edmond J.M. Ridge crest hot spring: The story so far // EOS. Wash., D.C. 1980. V.61. P. 129-131.

81. Edmond J.M., Measures C., McDuff R.E. et al. On the formation of metal-rich deposits at Ridge Crests // Earth Planet. Sci. Lett. 1979. V.46. P. 19-30.

82. Fiske R.S. Transpasific distribution of floating pumice from Isla San Benedicto, Mexico // Deep-Sea Res.1958. V.5. №1. P. 29-35.

83. Glass B.P. Microtectites in deep-sea sediments // Nature. 1967. V.214. №5086. P.372-374. Golberg E.D., Arrhenius G. Chemistry of Pasific pelagic sediments // Geochim. Cosmochim. Acta. 1958. V.13. №2/3. P. 153-212.

84. Golberg E.D., Griffin J.J. The sediments of the northern Indian ocean // Deep-Sea Res. 1970. V.17. P.513-537.

85. Hekinian R. Gabro and pyroxenite from deep-sea core in the Indian Ocean // Mar. Geol. 1970. V.9. №4. P. 287-294.

86. Herve Chamley. Sedimentology. Springer- Verglar Berlin Heidelberg. 1990.

87. Holcombe T.L. Ocean bottom featuries terminology and nomenclature // Geojournal.1977. V.6. P. 25-48.

88. Hollister C.D., Ewing M„ Heezen B.C. et al.Initial reports of the DSDP. Wash.(D.C): US gov. print, off., 1972. V.ll.1077p.

89. Kennet J.P., Thunell R. Global increase in Quaternary explosive volcanism // Science. 1975. V.l87. № 4176. P. 497-503.

90. Murray J., Renard A.E. Reports on the deep-sea deposits based on the speciments collected during the voyage of H.M.S. «Challenger» in the years 1872 to 1876. L.: Longmans, 1891. 525p.

91. Nayudu Y.R. Petrology of submarine volcanic ash sediments on the vicinity of the Mendocino fracture zone // Progr. Oceanogr. 1965. V.3. P. 207-220.

92. Olausson E. Sediments cores from the West Pacific. Goteborg, 1960 (Rep. Swed. Deep-SeaExped., 1947-1948. V.6. Fasc.5). P. 164-214.

93. Peterson M.N.A. Calcite: Rates of dissolution in a vertical profile in the Central Passific // Science. V.154. №3756. 1966. P. 1542-1544.

94. Petterson H. Cosmic spherules and meteoretic dust // Sci. Amer. 1960. V.202. №2. P. 123132.

95. Pytkowicz R.M, On the carbonate compensation depth in the Pasific Ocean // Geochim. Cosmochim. Acta. 1970. V.34. №7.P. 836-839.

96. Rehm E. Coarse-grained volcanic detritus in deep-sea sediments of the Northeastern Equatorial Pacific // Mar. Geol. 1983. V.51. №3/4. P. 347-363.

97. Rehm E., Halbach P. Hawain-derived volcanic ash layers in Equatorial Northeastern Pasific sediments // Mar. Geol. 1982. V.50. №1/2. P.25-40.

98. Robinson G.M. A new method of the mechanical analysis of soil and other dispersions // J. Agric. Sci. 1922. V. 12.

99. Sansetta C. Biostratigraphic and paleooceanographic events in eastern equatorial Pacific: Results of the Deep Sea Drilling Project Leg 69 // Initial Reports DSDP Wash.: U.S. Gov. Print. Off., 1982. V.69. P. 311-320.

100. Schone E. Uber Schlammanalyse und einen neunen Schlammapparat. Berlin. 1867. Shepard F.P. Submarine geology (With chapters by D.L.Inman and E.D.Goldberg). 2d ed N.Y.L.: Harperand Row, 1963.557р.

101. Stanley D.J., Taylor P. Т. Volcanogenic sediment and proximal versus distal provenance in abissal plains // Mar. Geol. 1981. V. 43. № 1/2. P. 29-38.

102. Stein. R.,. Rapid grain-size analyses of clay and silt fraction by Sedigraph 5000D: comparision with coulter counter and Atterberg methods // J. Sediment. Petr.1985. V. 55., N. 4. P. 0590.

103. Suess E. Particulate organic carbon flux in the oceans-surface prodactivity and oxygen utilization I I Nature. 1980. V.288. № 5788. P. 260-263.

104. Suess E., Muller P.J. Productivity sedimentation rate and sedimentary organic matter in oceans. II. Elemental fractionation // Biogeochimic de la matiere organique a l'interface Eoc-Sediment marin: Colloq. intern. CNRS. P., 1980. P.17-26.

105. Syvitski James P.M. Principles, methods, and application of particle size analysis. Cambridge University Press 1991.

106. Vanney J.-R. La geographie des courrants profonds // Oceanis. 1980. V.5. Fasc.4. P. 687719.

107. Watkins N.D., Huang T.C. Tephras in a abyssal sediments east of the North Island, New Zealand: chronology, paleowind velocity, and paleoexplosivity // N.Z.J. Geol. Geophys. 1977. V.20. №1. P. 179-198.