63. Глубоководное осадконакопление

Это осадки ложа мирового океана, абиссальные осадки. В областях океана, наиболее удаленных от берега, где мало терригенного материала, первостепенное значение имеют органогенные и полигенные осадки.

Органогенные: планктоногенные (раковины, панцири и обломки планктона: карбонатные (фораминиферы и коккалитофориды), кремниистые (радиолярии и диатомовые водоростли). Коккалитофориды – это одноклеточные золотисто-бурые водоросли с карбонатными наружными щитками (коккалитами). Диатомовые водоросли – опаловые панцири кремнистых осадков. Радиолярии – кремнистые скелетные остатки раковин планктона.

Полигенные (красная глубоководная глина). Они занимают значительные площади абиссальных котловин и сменяют карбонатные планктонные илы на глубинах ниже 4 км. Состав: нерастворимые осадки фораминифер, тонкие глинистые частицы, эоловая пыль, метеорные частицы, вулканогенный пирокластит, обломочные частицы, принесенные айсбергами, кремнистые остатки радиолярий и диатомей, нерастворимые органические остатки позвоночных.

В абиссальной области преобладают железомарганцевые конкреции. В глубоководных частях океана наблюдается широкое распространение железомарганцевых рудных образований. Железомарганцевые конкреции залегают на поверхности полигенных глин и кремнисто-глинистых радиоляриевых илов или в самом их верхнем слое до глубин около 20 см. Концентрация конкреций различна: отдельные пятна или сплошные покрытия напоминающие булыжные мостовые. В этих конкрециях содержится более 30 элемонтов. Наиболее распространены Mn, Fe, Co, Cu. Образование конкреций возможно в результате: 1) выпадение на дно из взвеси железомарганцевого материала и последующего преобразования его у верхней части осадка; 2) перемещение элементов из нижнего восстановленного слоя в верхний окисленный и связывание их конкреций на границе вода-осадок.

64. Генетические типы океанских осадков и их образование

По происхождению различают океанические осадки следующих типов:

1)Терригенные, образующиеся за счет разрушения горных пород суши и

последующего их сноса реками в океаны.

2)Биогенные, формирующиеся на океанском дне за счет отмерших организмов,

главным образом, их скелетов.

3) Хемогенные, связанные с выпадением из морской воды некоторых химических

элементов.

4) Вулканогенные , накапливающиеся в результате извержений как на самом

океаническом дне, так и за счет тефры, приносимой ветрами после вулканических

извержений на суше.

5) Полигенные, т.е. смешанные осадки разного происхождения.

Глубоководное терригенное осадконакопление обеспечивается за счет разноса материалов

размыва суши. Главными процессами при этом, как уже говорилось, является:

транспортировка, отложение и переотложение. Кроме рек, терригенный материал

поступает в океаны за счет таяния айсбергов и попадания на дно ледниковых отложений,

содержащихся в айсберге и разноса пылеватого материала эоловыми процессами.

Материал, выносимый реками, как правило, сгруживается на шельфе в сублиторальной

или неритовой области и редко выносится в более глубоководные батиальные области

континентального склона и, тем более, абиссальных котловин. Однако, отложившийся на

шельфе материал может перемещаться в более глубоководные части океана за счет

сползания осадков с бровки шельфа, лавинной седиментации и, т.н. гравитационных

потоков, которые возникают за счет действия силы тяжести. По выражению

А.П.Лисицына материковый склон Мирового океана (350 тысю км) – гигантская фабрика

гравипотоков.

В настоящее время по Г.В.Мидлтону и М.А.Хамптону выделяются 4 типа

гравитационнных потоков: 1) турбидные, 2) грязекаменные, 3) зерновые и 4)

разжиженного осадка, среди которых наибольшей известностью пользуется первый тип.

Вулканогенные осадки образуются за счет вулканических извержений на

океанском дне (аутигенные осадки); за счет переотложения ранее сформировавшихся

вулканогенных образований и путем осаждения вулканических пеплов и туфов,

выброшенных при эксплозивных извержениях вулканов на суше.

Эксплозивные извержения вулканов на островных дугах и активных

континентальных окраин вносят весомый вклад в составляющую океанских осадков,

поставляя в них тефру. В глубоководных осадках присутствует в основном,

вулканический пепел - мельчайшие частицы стекла, который при мощных извержениях

способен выпадать на огромных пространствах земного шара, как, например, при взрыве

вулкана Кракатау в Зондском проливе в 1883 г., когда пепел, выброшенный в стратосферу,

находился в ней три года, вызывая эффект серебристых облаков. До 20% вулканогенного

материала находится в современных осадках Тихого и Атлантического океанов,

связанных с несколькими сотнями активных вулканов, извергавшимися за последние 500

лет и давшими около 330 км 2 тефры.

Извержения, происходящие непосредственно на дне океана, например, в рифтовых

зонах срединно-океанских хребтов, поставляют очень мало пирокластики, т.к. высокое

гидростатическое давление не дает развиться эксплозивному процессу. А.П.Лисицын

выделяет три главных типа выпадения пеплов: 1) локальный (первые сотни км от

источника); 2) тропосферный (до первых тысяч км от источника) и 3) глобальный,

охватывающий всю поверхность земного шара и характеризующийся очень тонким (0,3-1

мкм) размером пепловых частиц.

Выпавший на дно пепел может переотлагаться донными течениями и турбидными

потоками, а ветер и льды разносят тефру далеко от мест извержения.

Биогенное осадконакопление. В океанах присутствует огромное разнообразие

организмов. Выделяется три главных типа биоса. Бентос (бентос – глубина, греч.) - это

организмы, живущие на дне; нектон - активно и свободноплавающие организмы - рыбы,

тюлени, киты и др.; планктон ( планктон – блуждающие, греч.) - пассивно плавающие

организмы, переносимые течениями и волнами. Морские организмы в подавляющей

своей массе относятся к бентосу (98%), и только 2% из 180000 видов относятся к

планктону и нектону.Биогенное осадконакопление имеет огромное значение в океанах. Более 50%

осадков океана имеют биогенное происхождение. Выше уже отмечалась роль

маргинальных фильтров в местах впадения крупных рек в океаны для осадконакопелния.

В этих районах, после выпадения относительно крупных частиц образуется значительный

объем биогенного материала, т.к. вода становится достаточно прозрачный для массового

развития фитопланктона. Именно в этих местах, согласно А.П.Лисицыну происходит

образование биогенной взвеси, сначала фито-, а потом и зоопланктона, для которых

первый является питательногй средой. Зоопланктон служит своеобразным фильтром.

Организмы – фильтраторы удаляют из морской воды, как органическое вещество, так и

минеральную взвесь и связывают их в т.н. пеллеты – комки, быстро, до 500 м/сутки

Хемогенное осадконакопление свойственно полузакрытым морским бассейнам -

лагунам, заливам, ранним стадиям формирования рифтов, реже шельфовым морям,

располагающихся в зонах аридного климата. В таких условиях происходит

образование эвапоритов - каменной соли и гипса. Для этого необходимо высокое

содержание соли, испарение периодически поступающей в бассейн морской воды.

Для того, чтобы в таком полуизолированном от океана или открытого моря

бассейне в осадок выпадал сульфат кальция - гипс, концентрация солей должна

превышать нормальную (3,5 г/литр или 35‰) примерно в 3 раза. Для формирования галита

( NaCl) или каменной соли, концентрация солей в воде должна превышать нормальную

уже в 10 раз, а для этого необходимо, чтобы морская вода периодически поступала в

бассейн и затем испарялась.

Отложения солей развиты в осадочных отложениях разного возраста в различных

структурах земного шара. Например, кембрийские соленосные толщи в Ангаро-Ленском

бассейне около оз Байкал; нижнепермские калийные и натровые соли предуральского передового прогиба; верхнедевонские соли Припятского прогиба в Белоруссии и в других районах. В позднем миоцене, примерно 15-11 млн. лет назад, благодаря эвстатическому понижению уровня океана в связи с образованием ледникового Антарктического щита, Средиземное море оказалось изолированным от Атлантического океана. В миссинском веке - 6,5-5,0 млн. лет назад Средиземное море распалось на ряд изолированных впадин- озер, в которых в условиях жаркого климата происходило осаждение галита, гипса и других солей. Мощность соленосных отложений в ряде впадин достигает 2-3 км, а общий объем эвапоритов составляет 1 млн. км2. Объем такого количества соли из океанов понизил соленость вод на 2 ‰, а это, в свою очередь, способствовало образованию льдов, т.к. температура замерзания воды повысилась. Средиземноморский кризис солености, как его называют, закончился 5 млн. лет назад в начале плиоцена, когда образование Гибралтарского грабена открыло путь воде Атлантического океана во впадины Средиземного моря и вскоре восстановилась нормальная соленость.