Файл: Бабинец А.Е. Гидрогеологические и геохимические особенности глубоководных отложений Черного моря.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.06.2024
Просмотров: 147
Скачиваний: 1
поверхности дна, где основную массу осадка составляют отмершие организмы — фораминиферы и другие планктонные формы. Кстати, А. П. Виноградов [68] отмечает, что планктонные организмы явля ются своеобразными агентами-поставщиками марганца в процессе донного осадкообразования. Незначительные колебания концентра ции Мп по глубине, несмотря на значительные изменения в литологическом составе осадка, объясняются прежде всего геохимическими особенностями поведения марганца в морской воде. Согласно А. П. Ви ноградову, М п + 2 , привносимый реками в виде различных смесей и соединений и освобожденный при гибели планктона (фораминифер, диатомовых водорослей и пр.) по мере опускания в глубинные слои воды переходит в М п + 4 .
Таким образом, генезис Мп в исследуемых осадках зависит прежде всего от химических процессов, происходящих в толще морской воды. Отсюда относительное постоянство концентраций Мп по глубине, несмотря на большое различие в литологическом составе осадка, который лишь слегка на нее влияет. На подчиненный характер за висимости содержания Мп от литологического состава отложений указывают результаты анализа включений, в которых содержание марганца гораздо ниже, чем в основной массе осадка. На раствори мость марганца влияют колебания окислительно-восстановитель ного потенциала осадков.
Распределение титана в осадках более-менее равномерно и за висит в основном от биогенного фактора. Наши данные находятся в полном соответствии с наблюдениями А. П. Лисицына, утверждаю щего, что Ті концентрируют фораминиферы. Кроме того, титан и его соединения входят в состав типично литогенных осадков, поступая туда в результате абразии берегов и выноса реками.
Бериллий и цирконий (рис. 32 и 33). Бериллий — один из самых малораспространенных в природе элементов, обнаружен в иссле дуемых осадках в виде следов и до 0,0005%. По глубине он распре делен весьма неравномерно и не повсеместно. Так, на станции 1627 Be отмечен в современных черноморских осадках в интервале 20—50 см (0,0001%), затем в низах древнечерноморских отложений в интервале 250—320 см (столько же) и в низах новоэвксинских в следах. На станции 1629 максимальное содержание Be (0,0003%) отмечается на глубине 10 см в современных отложениях. Глубже бериллия нет, он появляется на глубине 130 см в количестве (0,0001 % ) , а после 180 см вновь исчезает. С глубины 180 см до конца колонки (670 см) отмечены вкрапления Be (0,0001—0,0002%) на глу
бине 240, 350, |
400, 540, 570 см. На станции |
1632 бериллия нет, |
||
за исключением |
низов |
переходной |
зоны от |
древнечерноморских |
к новоэвксинским отложениям (290—310 см), |
где обнаружены его |
|||
следы. Наиболее богаты |
бериллием |
донные осадки станции 1633. |
В современных черноморских отложениях и верхах переходной зоны от современных к древнечерноморским отложениям до глубины 60 см бериллия нет, далее (60—120 см) среднее содержание его со ставляет 0,0003%. Ниже следует небольшой перерыв (120—160 см),
122
и в верхах древнечерноморских отложений бериллий опять появ ляется (160—230 см); максимальная концентрация его здесь — 0,0005%, средняя — 0,0003%. В интервале 240—350 см Be нет. С 360 до 410 см его в среднем 0,0003%, 420—470 см — перерыв, 490—510 см — 0,0003%.
Цирконий, в отличие от бериллия, обнаружен во всех опробо ванных колонках донных осадков и почти по всем опробованным
Рис. |
32. Распределение берил- |
Рис. 33. Распределение цирко- |
лия, |
свинца и меди по глубине |
ния по глубине на станции 1633. |
на станции 1633. |
|
горизонтам в количестве от следов до 0,02%, в среднем — 0,003%. На станции 1627 современные черноморские отложения содержат 0,002% циркония, в верхах древнечерноморских отложений цир коний не обнаружен до глубины 180 см, затем наблюдается постоян ство содержания в интервале 180—250 см — 0,001 %, а в низах древ нечерноморских и в новоэвксинских отложениях возрастает до 0,005%. На станции 1629 цирконий выявлен по всей длине колонки, за исключением интервалов 20—70, 170—230, 410—520 см, в сред нем 0,002—0,003%. На станции 1632 наиболее богаты цирконием поверхностные слои — современные черноморские осадки. С глу биной содержание его постепенно понижается до следов в древне-
черноморских |
отложениях и снова возрастает до 0,002—0,005% |
в переходной |
зоне от древнечерноморских к новоэвксинским от |
ложениям. |
|
Осадки на станции 1633 отличаются особенно высоким содержа нием Zr. Наиболее богаты Zr современные черноморские осадки —
123
0,007—0,01% и древнечерноморские отложения (360—400 см). Максимальное количество Zr отмечено в алевритовых илах.
Анализируя гранулометрический состав изученных колонок, можно отметить явное тяготение циркония к алевритовой и мелко песчанистой фракциям. Это объясняется тем, что основная масса циркония находится в цирконе, который встречается в природе пре
имущественно |
именно в этих фракциях. Поэтому максимальное со |
|||||||||||
|
|
держание циркония в осадках сов |
||||||||||
0,002 0,004 0,006 0,008 OßO 0,012 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
падает с наибольшим содержанием |
||||||||||
|
|
циркона в тяжелых фракциях. Рас |
||||||||||
|
|
пределение бериллия |
зависит так |
|||||||||
юо |
|
же от минерального состава терри- |
||||||||||
|
генного материала. |
Он в изучен |
||||||||||
|
|
ных осадках |
представлен |
полевы |
||||||||
|
|
ми шпатами, |
кварцем, |
магнетитом, |
||||||||
200 h |
|
рутилом, |
цирконом |
и |
окатанны |
|||||||
|
|
ми |
кристаллами |
слабоокрашенно- |
||||||||
|
|
го желтовато-зеленого берилла и |
||||||||||
300 |
|
гельвина. |
Анализ глинистой фрак |
|||||||||
|
ции показал |
отсутствие |
бериллия. |
|||||||||
|
|
|||||||||||
|
|
Таким |
образом, |
картина |
распреде |
|||||||
400 |
|
ления |
Zr и Be зависит от поставки |
|||||||||
|
в |
осадок |
терригенного |
материала |
||||||||
|
|
реками, процесса разрушения бере |
||||||||||
|
|
гов, а также |
от донных |
течений. |
||||||||
500 |
|
|
Рассмотрим распределение и по |
|||||||||
|
|
ведение элементов второй |
группы. |
|||||||||
СМ |
|
|
Барий |
и стронций |
(см. рис. 30; |
|||||||
Рис. 34. Распределение стронция по |
рис. 34). Поступление бария в осад |
|||||||||||
глубине на станции 1633. |
ки |
определяется |
растворимостью |
|||||||||
ет, что Ва в осадки попадает |
BaS04 . А. П. Виноградов |
полага |
||||||||||
благодаря |
морским |
организмам |
и |
|||||||||
разложению детрита, дающего |
SO^~2, |
который |
связывает |
барий |
и |
|||||||
транспортирует |
его на дно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На станции |
1627 (20—50 см) обнаружены |
незначительные следы |
бария в современных черноморских отложениях, а также 0,03% его в низах древнечерноморских отложений (276—320 см). В осталь ных пробах барий не обнаружен. На станции 1629 в колонке длиной 672 см барий обнаружен только в пяти местах. На глубине 10 см — 0,03%, 240 — 0,02, 280 — 0,03, 350 — 0,02, 560—570 см — 0,02— 0,03%. На станции 1632 бария нет. На станции 1633 бария нет в современных черноморских осадках, на глубине 80 см Ва появляется (0,02—0,03%) и содержится до глубины 120 см. Затем следует слой 40 см без Ва. В верхах древнечерноморской толщи в интервале 160— 40 см содержится 0,025% бария. В толще донных осадков (250—350 см), соответствующей средней части древнечерноморских отложений, бария нет. С глубины 360 см до конца колонки (540 см) барий снова появляется, и среднее содержание его — 0,02%.
124
Стронций, в отличие от бария, распространен повсеместно, за редким исключением, как по площади, так и по глубине. Содержание его колеблется в пределах от незначительных следов до 0,05%. Сред нее содержание по четырем описываемым колонкам — 0,03%. Наи большее содержание стронция определено в известково-форамини-
феровых |
илах, а |
в |
песчано-глинистых разностях оно падает до |
||||||
0,007%. Концентрация |
стронция |
1 1 6 £ |
|||||||
постепенно возрастает в направ |
|||||||||
лении |
к области |
континенталь |
|
||||||
ного склона. |
На |
распределение |
|
||||||
его в осадках решающее влияние |
|
||||||||
оказывает |
геохимическая |
дея |
|
||||||
тельность |
планктонных организ |
|
|||||||
мов. Согласно данным спектраль |
|
||||||||
ных исследований, |
содержание |
|
|||||||
стронция в раковинном материале |
|
||||||||
в среднем составляет 0,1—0,3%. |
|
||||||||
Таким образом, накопление и |
|
||||||||
распределение бария и стронция |
|
||||||||
в донных |
осадках |
связано с хе- |
|
||||||
могенным и биогенным |
характе |
|
|||||||
ром поступления их в осадки |
|
||||||||
при захоронении продуктов жиз |
|
||||||||
недеятельности морских организ |
|
||||||||
мов. Состав |
терригенного |
мате |
|
||||||
риала |
также |
влияет |
на распре |
|
|||||
деление этих элементов. |
|
|
|
||||||
Свинец |
(см. рис. 32). В |
осад |
|
||||||
ках станции 1627 свинца нет. На |
|
||||||||
станции 1629 отмечены его следы |
|
||||||||
на глубине 10, 350 и 560 см, аъ |
Рис. 35. Распределение, иттрия и иттер |
||||||||
интервале |
160—180 см |
обнару |
|||||||
бия по глубине на станции 1633. |
|||||||||
жено 0,001 % его. В осадках стан |
|
ции 1632 свинца также нет. На станции 1633 он обнаружен в древнечерноморских осадках (190—230, 380—400,480—500 сл) в количестве 0,001%. По данным А. П. Виноградова, свинец в морской воде во взвесях частично сорбируется на органических коллоидах, и, возмож но, в виде Р Ь 2 + , РЬС11 + , РЬ (ОН)1 + , PbS04 выпадает в виде РЬС03 , -чем объясняется его повышенное содержание в карбонатах. Распре деление свинца на площади исследуемой акватории Черного моря и с глубиной указывает на весьма сложный характер его геохими ческого поведения. Наиболее значительное содержание свинца свя зано с отложением взвешенного материала. Однако не одно это опре деляет валовое содержание свинца в осадке. Концентрация свинца
во взвесях |
плюс процессы жизнедеятельности организмов — вот |
||
от чего зависит валовое содержание РЬ в донных отложениях. |
|||
Иттрий |
и иттербий. Между |
иттрием и |
иттербием (рис. 35) |
отмечается |
взаимная корреляция, |
графики |
распределения этих |
125
элементов с глубиной на станциях 1627, 1629, 1632 и ІбЗЗсимбатны. Расхождение в содержании (приблизительно, на порядок) повсе местно выдерживается. Среднее содержание иттрия по рассматри ваемым колонкам — 0,003%, иттербия— 0,0003%.
На станции 1627 Y и Yb прослеживаются в современных |
черно |
|||||||||||
морских отложениях до глубины 60 см, затем в верхах |
|
древнечер- |
||||||||||
Ä N ! P > • « i i ß N c c CD Q |
номорских отложений |
(до 190 см) на |
||||||||||
блюдается перерыв, потом они |
снова |
|||||||||||
8 8. § 8 S 1 8 § S i % |
||||||||||||
появляются |
(190—320 см) |
и исчезают |
||||||||||
О О |
Q O CS C T C T Q |
Ca |
||||||||||
|
|
|
в новоэвксинских |
отложениях. |
Ана |
|||||||
|
|
|
лиз проб со станции |
1629 показал от |
||||||||
|
|
|
сутствие иттрия |
и иттербия в интер |
||||||||
|
|
|
в а л а х ^ — 60,80—120, 140—150, 180— |
|||||||||
|
|
|
200, |
220—230, |
310—320, |
360—380, |
||||||
|
|
|
430—440, 480—516, 580—590см. В ос |
|||||||||
|
|
|
тальных случаях обнаружены |
следы |
||||||||
|
|
|
иттрия и до 0,003%, |
иттербия |
— о т |
|||||||
|
|
|
незначительных |
следов |
до 0,0003%. |
|||||||
|
|
|
На станции 1632 в современных чер |
|||||||||
|
|
|
номорских осадках есть следы Y и Yb |
|||||||||
|
|
|
до глубины 20 см, затем следует пере |
|||||||||
|
|
|
рыв, а ниже |
иттрий и иттербий |
появ |
|||||||
|
|
|
ляются в низах переходной зоны от |
|||||||||
|
|
|
современных |
к |
древнечерноморским |
|||||||
|
|
|
осадкам. В древнечерноморских и пе |
|||||||||
|
|
|
реходной зоне к новоэвксинским от |
|||||||||
|
|
|
ложениям в интервале 150—270 см Y |
|||||||||
500 |
|
|
и Yb не обнаружены. В прослое 270— |
|||||||||
|
|
330 — обнаружены |
соответственно в |
|||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
концентрации от следов до 0,003 и |
|||||||||
|
|
|
0,0003%, а в новоэвксинских осадках |
|||||||||
|
|
|
(330—360 см) их опять нет. В колонке |
|||||||||
Рис. 36. |
Распределение |
никеля |
станции 1633 иттрий |
и иттербий рас |
||||||||
пределены так же, как на станции 1627. |
||||||||||||
и кобальта по глубине на стан |
||||||||||||
ции 1633. |
|
|
Содержание |
иттрия |
во |
включениях |
||||||
|
|
|
превосходит |
содержание его основной |
массы в 5—10 раз. Это позволяет предположить, |
что иттрий и |
|
иттербий |
поступают в осадок с терригенным материалом. |
|
Третья группа изучаемых элементов состоит из Ni, Со и Си. |
||
Никель |
и кобальт. Связь никеля с кобальтом |
прослеживается |
почти повсеместно (рис. 36). Так, на станции 1627 Ni и Со отмечаются по всей колонке, и кривые их распределения в первом приближении взаимосвязаны. Содержание никеля на 0,002—0,003% превышает содержание кобальта. В интервалах 90—100, 300—305, 360—365 см
наблюдается |
повышение содержания никеля до 0,005 |
и |
0,008%. |
На станции |
1629 кобальт в современных и верхах древнечерномор |
||
ских отложений не обнаружен и появляется только |
на |
глубине |
|
ПО см, прослеживается в низах древнечерноморских |
осадков и в |
126