15. Озерные отложения

Факторами озерного (лимнического) осадконакопления выступают климат; высота расположения озера; происхождение, строение, площадь и глубина котловины; источники питания, состав и динамика озерных вод; состав поступающего в водоем материала; органический мир. Климат определяет химический состав озерных вод – соответственно выделяют два генетических подтипа озерных осадков: озер пресных и соленых.

В озерах накапливаются все генетические типы осадочных пород. Размер обломков уменьшается от берега к центру, на глубоководье преобладают тонкодисперсные органические и смешанные осадки. Отличительный текстурный признак лимнических отложений – ярко выраженная горизонтальная слоистость, ритмичная в сезонном климате.

Озера отмирают путем заполнения осадками, высыхания или спуска реками. На месте озера возникает плоская равнина, на краях которой могут сохраняться абразионные или аккумулятивные террасы.

Отложения пресных озер накапливаются в гумидных условиях. Нередки озера проточные – речным течением крупные частицы иногда заносятся вглубь котловины. В пресных озерах господствуют терригенные и органические осадки. Седиментация во многих современных озерах Беларуси началось в поозерское время, но большая часть отложений возникла в голоцене. В составе озерных накоплений выделяют три группы фаций: пляжную, прибрежную, глубоководную.

• Пляжная группа фаций наиболее развита в бассейнах с низкими, полого погружающимися берегами. Представлена крупными обломками: гальками, песками. Озерные гальки уплощены, длинные оси вытянуты параллельно берегу, тяжелые края наклонены к центру озера. Эти особенности характерны озерам Белорусского Поозерья, приуроченным к грубым моренным и флювиогляциальным отложениям.

• Прибрежная (литоральная) группа фаций более тонкого состава, преобладают горизонтальнослоистые мелкие пески и алевриты, нередко содержащие раковины пресноводных моллюсков: двустворчатых и гастропод. Площадь литоральных фаций возрастает близ устий рек. На литорали зарастающих озер формируются торфянистые сапропели.

На поверхности пляжных и литоральных фаций нередки следы волноприбойной деятельности.

• Глубоководная группа фаций сложена, в основном, тонкими горизонтальными слоями глин. Высокое содержание органики придает им темно-серую окраску с оттенками синего или зеленого цветов, реже – коричневого. В составе органики распространены раковины моллюсков, остатки скелетов рыб, растительные останки, в том числе пыльца и споры, створки диатомовых водорослей.

Содержание минеральных солей в воде увеличивается с развитием озера. Продукты выветривания и почвообразования в виде коллоидов приносятся реками, оседают литоральной зоне и создают бобовые озерные железные руды, а в тропических широтах – бокситы. Накопление оолитового лимонита свойственно зонам подзолистых и дерново-подзолистых почв. Соединения железа выносятся из почв ручьями, грунтовыми водами. В озере эти соединения распадаются на нерастворимые гидроокислы и формируют пласты лимонита мощностью до 10–15 см. Для восстановления залежи после промышленной выработки требуется 15–20 лет. Поступающие в озеро подземные воды нередко насыщены карбонатами – в литоральной зоне накапливаются пресноводные известковые осадки. В зависимости от содержания СаСО₃ их разделяют на мергелистые глины (10–30 %), глинистые мергели (30–70 %), пресноводные мергели (более 70 %) – рыхлые осадки белого, желтого или красно-бурого цвета, иногда образующие крупные скопления. В озерах Беларуси пресноводные известняки формировались в раннем и, отчасти, среднем голоцене. Мощность карбонатных пород достигает 5–7 м.

С ростом содержания минеральных солей развивается органический мир озера, распространяются зоо- и фитопланктон (водоросли сине-зеленые, диатомовые и др.). Его останки оседают на дно, смешиваясь с глинистыми частицами – возникают органические илы. Анаэробными бактериями илы битуминизируются, превращаются в сапропель. Дальнейшее развитие биоты ведет к дистрофии озера, накоплению в нем торфа.

Сапропель – жирный ил пресных озер, содержащий не менее 15 % органического вещества. Природный цвет сапропеля зависит от его состава: черный, коричневый, оливковый, голубой или красно-бурый. Извлеченный на поверхность осадок быстро окисляется и теряет окраску. Сапропель залегает горизонтальными слоями мощностью до несколько метров, изредка более 30 м. В сапропеле четко выражена сезонность накопления: слои летние мощные темные, слои зимние тонкие светлые. Иногда сапропель лишен слоистости – сложен однородными гелеобразными массами. В сапропеле содержание органики растет вверх по разрезу. Благодаря микробиологической переработке осадок обогащается биологически активными веществами: витаминами, антибиотиками, стимуляторами роста; насыщается макро- и микроэлементами. Сапропель используется в качестве удобрения, кормовых добавок, буровых растворов, для грязелечения. Общие запасы сапропеля в Беларуси составляют около 3,6 млрд м³, половина из них концентрируется в молодых озерах Северной Беларуси [21; т. 4, с. 447]. Крупнейшие залежи в озерах Освейском и Лисно. В зависимости от преобладающих компонентов и зольности выделяют четыре типа сапропеля.

Карбонатные сапропели светло-серые, содержат менее 30 % органики, в минеральной части до 50 % занимает СаО. Кремнистые сапропели формируются при обилии диатомовых водорослей. Осадки темно-серые, содержат более 60 % органики, в минеральной части преобладает SiO₂ – не менее 50 % (CaCO₃ отсутствует). Органические (торфянистые) сапропели более чем на 75 % сложены органическим веществом, содержат значительную примесь крупных растительных останков, окрашены в темно-коричневый цвет. Сапропели смешанного состава отличаются разнообразием цвета и доли органики, их зола содержит СаО, CaCO₃ и SiO₂

Уплотняясь, сапропель переходит в сапропелит, который посредством диагенеза превращается в разновидность бурых углей – сапроколит – черно-коричневую плотную, легкую породу с раковистым изломом.

На дне озер, в водах которых распространены диатомовые водоросли, могут накапливаться кремнистые илы. Из них путем диагенеза возникает диатомит – рыхлая или слабосцементированная микропористая порода, состоящая из скорлупок диатомей и содержащая до 80 % кремнезема. Окраска диатомита светлая: от белой до желтовато-серой, изредка – темно-серая. В озерах Беларуси кремнистые илы активно накапливались в александрийское межледниковье – сформировались залежи диатомита мощностью до 20 м, а также в муравинское межледниковье (до 6 м).

Отложения соленых озер накапливаются в бессточных бассейнах семиаридных и аридных областей (в природных зонах степей, полупустынь и пустынь). В составе четвертичной толщи территории Беларуси эти осадки отсутствуют.