Факторы, контролирующие процессы осадконакопления в море
|
На процессы образования осадков в морских бассейнах влияют климат, соленость воды, глубина бассейна, газовый режим, наличие и характер течений. Основными из них, оказывающими наибольшее влияние па характер образующихся осадков, являются соленость воды и глубина бассейна. Климат. По температурному режиму и соотношению между количеством атмосферных осадков и интенсивностью испарения различают три типа климатов: гумидный, аридный и ледовый. Температура морской воды в поверхностном слое в зависимости от климата меняется от +28 в экваториальной области до 0°С в полярных областях. По вертикали эти изменения составляют: в экваториальных морях от +25 (в среднем на поверхности) до -2°С у дна; в полярных — 0 до -2°С у дна. Резкое понижение температуры с глубиной отмечается в тепловодных морских бассейнах на первых 200 м, где температура составляет около +3°С. Климат оказывает влияние на характер органического мира, так как наибольшего развития организмы достигают именно на глубинах до 200 м. Моря гумидных тропических областей характеризуются наиболее богатым органическим миром. Здесь часто обитают стенотермальные формы организмов, существующие в узком диапазоне температур. В морях гумидного умеренного климата менее развит. Для многих бассейнов аридного климата характерны угнетенные эвригалинные формы организмов, приспосабливающиеся к существованию в аномально соленой воде. В целом влияние климата на осадконакопление проявляется в том, что в бассейнах аридного климата преобладает хемогенное осаждение вещества; в бассейнах гумидного тропического климата — биогенное, а в бассейнах гумидного умеренного и ледового климата — гравитационное (преобладают кластогенные осадки). Соленость бассейна. Пo степени солености морской воды различают бассейны трех типов: 1) нормальной солености с содержанием солей 35±2% (океан); 2) осолоненные с соленостью, превышающей 37% (например. Красное море — до 45%); 3) опресненные с пониженной соленостью (например. Черное море — 18—22%). Распределение солености в Мировом океане при средней норме 35% испытывает некоторые колебания. Так, например, в зоне пассатов Тихого океана соленость воды может достигать 37—38%, в полярных районах океана она составляет 30—32%. В зависимости от степени изоляции окраинных морей от океана различают открытые окраинные моря с нормальной соленостью воды и окраинные полуизолированные моря с незначительными отклонениями солености. Внутриконтинентальные моря почти всегда обладают водой аномальной солености. В аридном климате это бассейны с повышенной соленостью (испарение превышает атмосферные осадки), в областях гумидного климата — с пониженной (опресненные), так как с континента в море поступает избыток атмосферных осадков в виде речного стока. Соленость воды оказывает влияние на минеральный состав аутигенных осадков. Так, в бассейнах с нормальной соленостью могут накапливаться кальцит, глауконит, фосфат; в осолоняющихся бассейнах на низкой стадии осолонения осаждается доломит, а на высокой — эвапориты. He менее важно влияние солености на характер органического мира. Большинство морских беспозвоночных — стеногалинные формы, живущие только в морской воде нормальной солености. Это кораллы, иглокожие, головоногие, большинство брахиопод и фораминифер. Эвригалинными формами, способными жить и в бассейнах с аномальной соленостью воды, являются многие моллюски, гастроподы, остракоды. Характерно, что они могут существовать даже в пресноводных бассейнах, но резкого осолонения не выносят. Наиболее эвригалинны сине-зеленые водоросли, которые населяют весь спектр бассейнов — от пресных до высокоминерализованных. Газовый режим. В водах современных водоемов растворены самые разнообразные газы — от азота до углеводородных газов. Однако наибольший интерес представляют для нас кислород, углекислый газ СО2 и сероводород H2S. При нормальном газовом режиме бассейна в морской воде содержится достаточно большое количество кислорода (в среднем около 4—5 см3/л), сравнительно немного СО2(рСО2 от 4*10в-4 до 1*10в-3) и ничтожное количество H2S. Содержание кислорода в морской воде достаточно для существования организмов, хотя известны бактерии и низшие растения, существующие в анаэробной среде. Аэрирование водной массы морских бассейнов осуществляется путем ее перемешивания под влиянием течений, ветров, зимнего охлаждения. При недостаточно активном перемешивании водной массы в бассейне создается аномальный газовый режим. Чаще всего он выражается в повышенном содержании H2S в воде бассейна — сероводородном заражении, которое может возникать в морях котловинного типа. Примером является Черное море, где только верхние 100—200 м воды насыщены кислородом. От глубины 200 м и до дна (до 2 000 м) лежит слой воды, насыщенной H2S с соленостью около 35%, а верхний слой от поверхности до 200 м глубины имеет пониже1шую соленость (18—22%) за счет разбавления пресной речной водой. «Легкая» вода поверхностного слоя не смешивается с «тяжелой» глубинной водой (рис. 13.1) Сероводород создает резко восстановительную среду, благоприятную для захоронения органического вещества, образования сульфидов железа. Одновременно он вызывает полное вымирание бентоса.  Аномальный газовый режим, выражающийся в увеличении содержания в воде СО2, характерен для глубоководных частей океанов. Повышению содержания растворенной CO2 способствует низкая температура морской воды и высокие давления на больших глубинах. Результатом является возникновение уровня карбонатной компенсации, препятствующего накоплению карбонатов на глубинах, превышающих 4—5 тыс. м. Глубина бассейна оказывает влияние на распределение гранулометрических типов осадков, характер ряда коллоидогенных и ионно-биогенных компонентов, развитие и характер бентоса. Сортировка обломочных частиц по размерам происходит в морских бассейнах под воздействием волнения и течений. Волнение захватывает только верхние слон воды и с глубиной его воздействие затухает. В результате в распределении обломочных частиц на площади бассейна устанавливается определенная зональность: более грубозернистые осадки накапливаются ближе к берегу, более тонкозернистые — в отдалении от берега, на большей глубине. Хотя в реальных бассейнах наблюдаются частные отклонения в распределении обломочных частиц (в заливах, архипелагах, во впадинах дна могут накапливаться глинистые осадки среди песчано-алевритовых), в целом эта зональность существует. Нижняя граница воздействия волнения на обломочные частицы представляет собой иловую линию, ниже (глубже) иловой линии волны не взмучивают даже тонкодисперсные глинистые частицы. Таким образом, иловая линия разделяет ноле несчано-алевритовых осадков тяготеющих к прибрежной зоне бассейна, и поле илистых осадков его центральной части. Положение иловой линии в бассейне зависит от его размеров так как высота волн, взмучивающих осадки, прямо пропорциональна акватории бассейна. В открытых шельфовых морях и океанах иловая линия проходит на глубине около 200 м, в небольших внутриконтинентальных морях — на меньших глубинах. Так, в Черном море она расположена на глубине около 30 м. На небольших глубинах в морских бассейнах нормальной солености осаждаются такие аутигенные компоненты, как кальцит и арагонит, гидроокислы железа, фосфаты, образуется глауконит и т. п. Здесь, на глубинах, не превышающих 50 м, образуются скопления оолитов, сложенных СаСО3, гидроокислами алюминия, железа и марганца. В более глубоких частях шельфа (на глубинах 100—200 м и иногда более) формируются фосфатные и глауконитовые осадки. Как указывалось, на больших глубинах (глубже уровня карбонатном компенсации) карбонаты вообще не накапливаются. Через освещенность, температуру воды и газовый режим глубина влияет на характер и распределение бентоса. Наиболее благоприятные условия для развития органической жизни создаются и прибрежной зоне морских бассейнов на глубинах менее 200 м. Именно здесь наблюдается кипение жизни, максимальный расцвет и распространение растительных и животных бентальных форм, а также связанных с ними трофическими цепями (питанием) планктонных и пектонных организмов. Например, область развития сине-зеленых водорослей — мелководье с глубинами, не превышающими 50 м. Багряные водоросли могут опускаться на глубину до 100 м. Планктонные организмы, хотя и не привязаны к берегу, заселяют только верхний слой воды морского бассейна. Течения часто вносят искажения в общую картину распределения осадков и организмов в морском бассейне. Так, теплое течение Гольфстрим приводит к появлению относительно теплолюбивых биоценозов в районах высоких широт. Течения часто осуществляют размыв осадков на тех глубинах, где они должны были бы накапливаться в условиях неподвижных спокойных вод. |
