Файл: Бабинец А.Е. Гидрогеологические и геохимические особенности глубоководных отложений Черного моря.pdf

По площади Азовского моря он распределяется в зависимости от близости к определенным участкам побережья. Сравнительно высо­ кое содержание циркона в Таганрогском заливе и северо-западной части моря связано с абразией берегов, выносом рек и временных по­ токов, размывающих лессовидные суглинки и скифские глины. В тя­ желой фракции суглинков северо-восточного Приазовья содержание циркона составляет 19—24 (делювиальные суглинки) и 17—21 (по­ кровные), а в скифских глинах — 15,5%. Повышенное количество циркония в Обиточном и Бердянском заливах объясняется абразией берегов и прибрежных отложений, содержащих циркон в значи­ тельном количестве.

Стронций в осадках распределяется иначе, чем другие элементы, так как его накапливают в основном моллюски. Спектральные ис­ следования раковин моллюсков Азовского моря показали, что со­ держание стронция в них в среднем составляет 0,1—0,3%, поэтому максимальное количество его наблюдается в наиболее карбонатных осадках.

номерным распределением его в продуктах абразии берегов и в реч­ ных взвесях.

Содержание элементов в отложениях Азовского моря следующее (в %) : циркония — 0,001—0,1; стронция и бария больше 0,02— 0,3; хрома и ванадия — 0,001—0,03; свинца, кобальта, меди, галлия,

кобальт — от следов до 0,01; медь — 0,003—0,03; никель и хром — 0,001—0,007; стронций — 0,001—0,5; цирконий — 0,003—0,05; сви­ нец — 0,001—0,003.

Барий довольно равномерно распределен в осадках на площади

ипо вертикали с глубиной на станциях материкового склона моря Альборан, в Алжирско-Прованской впадине и на склоне подвод­ ного вулкана Вавилова. Резкие изменения концентрации бария по вертикали отмечаются только в глубоководной Центральной впадине

ив районе Мессинского пролива. Содержание хрома, ванадия, гал­ лия, меди подчинено характеру механической дифференциации, как это уже отмечалось ранее. Стронций тяготеет к наиболее карбонат­ ным осадкам, цирконий — к алевритовым илам. Концентрация ни­ келя изменяется от следов до 0,007%, кобальта — от следов до 0,003%, максимальными они являются в глубоководной Центральной впадине. Никель, в отличие от кобальта, в том или ином количестве есть во всех исследованных пробах. В натуральном веществе со­ временных отложений при переходе от глинистых к известковистым илам концентрация кобальта повышается, а никеля — падает. Кобальта и никеля в обычных глинистых и алевритово-глинистых

141

илах в большинстве случаев меньше среднего содержания их в осадочных породах. В прослоях илов, обогащенных органическим веществом, концентрация кобальта и никеля приближается куровню среднего содержания, а иногда и превышает его. Несоответствие между общим характером распределения никеля и кобальта в толще и в поверхностном слое осадков свидетельствует о перераспределении этих металлов и перемещении их к участкам, наиболее обогащенным органическим веществом.

Теперь рассмотрим кратко распределение малых элементов в дон­ ных осадках северо-западной части Атлантического океана.

Стронций. На распределение стронция в осадках решающее влияние оказывает геохимическая деятельность планктонных орга­ низмов. Согласно данным спектральных исследований, содержание

минимум отмечается в нулевом слое осадка и максимум — в самом нижнем горизонте. По всему материковому склону содержание бария в осадках одинаково — 0,03% и лишь в глубоководной ко­ лонке из Сомской котловины — 0,01 %. Равномерное распределение бария с небольшим увеличением его содержания ближе к берегу указывает на хемогенный и биогенный характер отложения, свя­ занный с захоронением продуктов жизнедеятельности морских орга­

вывод о зависимости его распределения от минерального состава тер­ ригенного материала и деятельности Лабрадорского течения, при­ носящего этот материал. Последний представлен полевыми шпатами, магнетитом, рутилом, окатанными кристаллами слабо окрашенного желтовато-зеленого берилла и гельвина. Анализ глинистой фракции показал отсутствие бериллия в ней. Общую картину распределения бериллия создает Лабрадорское течение. В зоне Девисова пролива он обнаружен во всех горизонтах, главным образом в концентрации 0,0003%. В зоне выхода Лабрадорского течения на Большую Ньюфаундленскую банку, где, возможно, донные отложения размыва­ ются, в нулевом слое бериллия нет. Затем он появляется, но уже в меньшем количестве (0,0001% — следы) и полностью исчезает в абиссальной зоне.

Медь в донных осадках северо-западной Атлантики распростра­ нена больше других тяжелых металлов. Содержание ее составляет

142

0,001—0,05%, значительно изменяясь там, где осадки имеют пест­ рый фациальный состав. В монотонных отложениях концентрация меди почти постоянна. Рассмотрим в качестве примера колонку станции 1707. Минимальное содержание меди — (0,005%) здесь определено в двух интервалах: 0—10 и 443—474 см, представлен­ ных известково-фораминиферовым илом. При переходе к песча­ нисто-глинистым отложениям содержание меди постепенно увели­ чивается до 0,07% (261—271 см). Затем идет опять известковофораминиферовый ил, где содержание меди понижается, а потом вновь повышается в связи со сменой известково-фораминиферового ила глинистыми отложениями.

Включения содержат, как правило, значительно больше меди, чем вмещающие осадки. Так, в магнитной фракции (443—447 см) обнаружено 0,03% меди, тогда как ее содержание во вмещающем осадке равно 0,005%. В интервале 538—545 см в обуглившемся орга­ ногенном материале, выделенном из осадка, содержание меди 0,1%, а в основной массе осадка — 0,01 %.

Такое распределение меди указывает на сложность ее геохими­ ческого поведения в процессе осадкообразования. Значительная концентрация меди связана с кластическим материалом (по данным анализа включений), однако не он определяет валовое содержание меди в осадке. Во взвешенном материале меди значительно меньше, чем в терригенном, однако именно от взвеси зависит валовое содер­ жание ее в осадке. Большую роль в переносе меди в осадок играют также процессы жизнедеятельности организмов (Ostrea, Ascidiae и др.). Все эти процессы наряду с гидрологическими и динамическими факторами и создают наблюдаемую сложную картину распределе­ ния меди в осадке.

Свинец хотя определен и не во всех пробах, однако проследить его корреляцию с медью все же возможно. Распределение свинца по глубине можно рассмотреть на примере станции 1707. В нулевом горизонте, представленном известково-фораминиферовым илом, свин­ ца нет, как и в интервале 437—447 см. Он появляется при переходе к песчано-глинистым отложениям. Во включениях, его, как и меди,

вольно однообразны. Больше того, на станции 1707, где известковофораминиферовый ил постепенно переходит в песчано-глинистые отложения и далее это изменение опять повторяется с интервала 437 см концентрация галлия уменьшается в песчано-глинистом осад­ ке, затем возрастает и уменьшается уже в известково-фораминифе- ровом иле. Это очевидно, связано с определяющей ролью терриген-

143

ного материала, что подтверждается анализом включений, которые, как правило, содержат гораздо больше галлия, чем вмещающие осадки. Характер распределения галлия на исследованной площади и связь его с литогенным материалом позволяет сделать вывод о

Иттрий и иттербий в исследованных осадках содержатся в количестве 0,001—0,03% и 0,0003—0,03% соответственно. Больше всего их обнаружено в верхней части склона Большой Ньюфаунд­ ленской банки. Во включениях их больше, чем в основной массе осадка, в 5—10 раз. Исходя из анализа включений и того, что со­ держание иттрия и иттербия в абиссальной области к югу и юговостоку уменьшается, можно сделать вывод о связи иттрия и иттер­ бия с терригенным материалом, который транспортируется Лабра­ дорским течением, а также со взвесями, широко распространенными над поверхностью Большой Ньюфаундленской банки.

Цирконий в отложениях исследованной акватории содержится в количестве 0,001—0,03%. Он распространен по всему материко­ вому склону и прилегающей пелагической области, в шельфовой зоне его почти нет. Распределение циркония в осадках обусловлено ми­ неральным составом терригенного материала и течениями Лабра­ дорским и Гольфстрим, приносящими этот материал. В районе вы­ носа с Канадского щита и дальнейшего разноса струями Гольф­ стрима он представлен кварцем, цоизитом, гранатом, андалузитом, турмалином, корундом, а также цирконом. Терригеиный материал, разносимый Лабрадорским течением от берегов Гренландии, пред­ ставлен кварцем, гранатом, арсенопиритом, турмалином, сфеном, магнетитом, бериллом и цирконом. Таким образом, картина про­ странственного распределения циркония в донных осадках се­ веро-западной части Атлантического океана создается в основном двумя мощными течениями, которые сортируют и переносят про­ дукты дезинтеграции горных пород.

Марганец содержится в исследуемых осадках в концентрации 0,1—0,07%. Генезис его в основном хемогенный. Отсюда постоянство содержания марганца в осадке по глубине, несмотря на большое различие в литологическом составе, лишь незначительно влияющем на концентрацию. Об этом свидетельствуют результаты анализа включений, в которых Мп гораздо меньше, чем в основной массе осадка. Уменьшение концентрации Мп от нулевого слоя вглубь можно объяснить диагенетическими процессами, при которых воз­ можны изменения pH и Eh осадка. По площади Мп распределяется следующим образом: содержание Мп незначительно увеличивается от абиссальной области северо-западной части Атлантического океа­ на к материковому склону Северной Америки, уменьшается — по направлению к Девисову проливу и увеличивается — от Большой

144