67. Основные механизмы глубоководной седиментации и главные типы глубоководных осадков

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.

В настоящее время ыделяются 4 типа

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

разжиженного осадка, среди которых наибольшей известностью пользуется первый тип.

Турбидные потоки - это суспензия осадочного материала, отличающаяся от

окружающей воды большей плотностью, которая заставляет эту суспензию двигаться в

виде потока при наличии даже незначительного уклона и характеризующегося сильной

внутренней турбулентностью. Турбидные потоки переносят огромные массы осадочного

материала с мелководного шельфа в область континентального склона, его подножья и

даже части абиссальных котловин. Турбидный поток возникает в результате оползания

или срыва водонасыщенного, слабо консолидированного осадка. Обладая плотностью в

1,03-1,3 г/см3 поток плотной и тяжелой суспензии начинает двигаться вниз по склону, при

этом в его утолщенной фронтальной части развивается избыточное давление, вызванное

несколько большей скоростью потока в его хвостовой части. Скорость движения

турбидных потоков может достигать 90 км/час, при этом на огромные расстояния

переносится большой объем взвеси, достигающей нескольких кг/м3 на расстояние в

сотню и более км

Турбидные потоки возникают в результате землетрясений, вызывающих оползание

илов; понижения уровня моря; возникновения гравитационной неустойчивости илов при

накоплении их на склоне и достижения определенной мощности. Часто турбидные потоки

тяготеют к подводным каньонам, прорезающим континентальный склон и являющимися

продолжением речных долин. Турбидные потоки образуют у подножья континентального

склона огромные подводные конусы выноса или фены, распространяющиеся и в область

абиссальных котловин.

Из турбидных суспензионных потоков образуются осадочные отложения,

называемые турбидитами, игравшими исключительно важную в геологическом

прошлом и образующими мощные ритмично построенные т.н. флишевые толщи пород,

широко развитые на пассивных континентальных окраинах.

Наиболее важным свойством турбидитов является их градационная слоистость,

образующаяся при постепенном осаждении из суспензии сначала крупных частиц, а затем

все более и более мелких, вплоть до глинистых, размером в 0,01 мм (рис. 14.6.5). Таким

образом формируется цикл Боума или ритм (рис.14.6.6). При новом турбидном потоке

цикл повторяется и так может происходить сотни тысяч раз, в результате чего образуется

флишевая толща пород с многократно повторяющимися ритмами.

Среди турбидитов различают проксимальные, относительно грубые,

образовавшиеся недалеко от источника возникновения потока и, дистальные,

отложившиеся дальше всего от источника и поэтому более тонкие. Полные ритм или цикл

Боума может характеризоваться выпадением из разреза каких-либо его членов вследствие

местных размывов. Турбидные потоки могут выносить в пределы абиссальных котловин

обломки мелководных бентосных организмов. Быстрое движение турбидных потоков

оказывает эродирующее действие на дно, прорезая каньон и вынося из них материал.

Турбидные потоки, как движущаяся водная масса в воде, подвержены действию сил

Кориолиса, отклоняясь от своего первоначального направления. Существуют огромные

каньоны, например, Жемчуг и Прибылова, в Беринговом море, одни из крупнейших в

мире, которые врезались во время низкого стояния уровня океана в позднем кайнозое, а

потом вновь заполнялись осадками.

Грязекаменные потоки представляют собой плотную массу различных по размеру

частиц, насыщенных водой, поддерживаемую в плавучем состоянии за счет высокой

плотности потока, напоминающего сель на суше. Считается, что глинистые минералы в

воде, образуя раствор, поддерживают массу за счет сил сцепления и не дают опуститься

на дно крупным частицам, в том числе размером с гальку и даже валун. Грязекаменные

потоки обычно развиваются вдоль подножий континентального склона, например, в

Атлантике у Африканского континентального склона.

Зерновые потоки возникают при течении песка по склонам или в подводных

каньонах, причем подвижность зерновой массы обеспечивается давлением зерен друг на

друга, что не дает возможности им осаждаться и зерна находятся во взвешенном

состоянии. Песчаный материал при этом волочится вниз по склону и быстро оседает,

когда зерновой поток прекращает свое движение.

Поток разжиженного осадка возникает в случае прохождения воды через еще не

консолидированный осадок, при этом он сам становится вязкой жидкостью. В случае

песчаного осадка поровое давление начинает превышать вес столба воды -

гидростатическое давление и каждое зерно поддерживается поровым давлением воды как

бы во взвешенном состоянии и вся масса получает возможность двигаться при

минимальном уклоне. Как только поровое давление уменьшается, поток разжиженного

осадка сразу прекращает свое движение.

Глубоководные осадки, развитые в пределах абиссальных котловин, глубже 4000 м,

представлены, главным образом, красными и коричневыми пелагическими глинами,

окрашенными оксидами железа. Эти тонкие полигенные осадки, состоят не только из

глинистых минералов эолового происхождения, но так же из очень мелких зерен полевых

шпатов, кварца, пироксенов, метеоритной пыли, вулканических частиц, а также

обломочков костей рыб, зубов, мельчайших марганцевых конкреций и

монтмориллонитовых глин. Красные океанические глины накапливаются очень медленно,

порядка 1 мм за 1000 лет, а их генезис связан как с выносом глинистых минералов с суши

и переотложением их в океане, так и образования глинистых минералов за счет

соединений кремния и алюминия и их взаимодействия в морской воде.