Образование осадков в морях и океанах

Процесс образования морских отложений называется осадкообразованием или седиментогенезом. Состоит процесс из нескольких последовательных стадий:

1) поступление осадочного материала;

2) разнос по площади моря или океана;

3) дифференциация или сортировка;

4) стадия собственно седиментогенеза — образования устойчивых и закономерно сформированных комплексов осадочных частиц — различных типов морских отложений.

Поступление осадочного материала. Осадочные частицы, из которых образуются морские отложения, имеют различный состав и разное происхождение.

Источники терригенного материала. Источниками питания служат продукты разрушения горных пород различными агентами денудации. Продукты разрушения могут поступать в бассейн осадконакопления в виде взвеси — обломочные (терригенные) частицы или в растворах (истинных и коллоидных). Основными агентами транспортировки продуктов денудации служат реки. По данным А.П. Лисицына, ежегодно реки приносят в океан 18,53 млрд т взвешенных осадков.

Часть терригенного материала образуется за счет разрушения берегов океанов и морей волнами, прибоем и береговыми течениями. Общая величина этого обломочного материала, поступающего в моря и океаны, оценивается Л.Г. Бондаревым в 0,7—1,0 млрд т/год.

Еще одним источником поступления абразионного материала служат ледники. Подсчитано, что ледники Антарктиды ежегодно приносят в океан 1,05 млрд т/год, а Арктики — 0,14 млрд т/год осадков. Снос осадочного материала осуществляется выводными и шельфовыми ледниками. Вносят свою долю в общий баланс поступающих осадков и ветры. Так, в Красное, Аравийское моря, Персидский залив сносится эоловый материал с пустынь Африки и Аравии, а в юго-восточную часть Атлантики — с пустыни Намибии и Ботсваны, в районы Тихого океана, прилегающего к прибрежью Южной Америки, — с пустыни Атакама и аридных районов Перу.

Источники растворенного материала. Реки несут осадки не только в виде взвесей, но и в растворах. Суммарная величина растворенных веществ составляет 3,2 млрд т/год. По О.А. Алекину, сюда относятся растворенные соли в виде ионов; биогенные элементы в виде соединений азота, фосфора, кремния; микроэлементы, органическое вещество, минеральные коллоиды.

Источники вулканогенного (пирокластического) материала. По данным В.И. Влодавца, в среднем в год в результате вулканических извержений выбрасывается 2,5 млрд т вулканогенных продуктов, из них 2,1 млрд т составляет пирокластический материал, значительная часть которого, попадая в атмосферу, разносится ветрами и осаждается в морях и океанах.

Источники биогенного материала. Как указывал Н.М. Страхов, предпосылки для биогенной экстракции CaCO3 и MgCO3 в океанах весьма значительны, ибо океанические воды чрезвычайно богаты растительными и животными организмами, использующими карбонаты для построения своих скелетов. Современные исследователи считают, что в современных океанах осаждение CaCO3 идет преимущественно биогенным путем. По данным Л.П. Лисицына, за год осаждается 1,8 млрд т биогенного известково-карбонатного и кремнистого материала в основном за счет деятельности организмов, способных усваивать эти вещества из раствора. Поскольку кремнезем находится в морской воде в состоянии резкого недосыщения, то основной путь для его извлечения — биогенный: диатомеи, радиолярии, губки используют SiO2 для построения скелетов, а затем после их гибели он поступает на морское дно. По сведениям O.K. Леонтьева, с химическим стоком в океан поступает 1,36 млрд т карбонатов, в основном CaCO2, и 0,45 млрд т кремнезема.

Источники хемогенного материала — осаждение различных соединений из морской воды. В такой форме в состав донных отложений могут поступать карбонаты (кальцит, доломит); сульфаты (гипс, мирабиллит, глауберит и др.); галоиды (галит, сильвин, би-шофит и др.). Сюда же относятся Mg и Fe, образующие на морском дне железо-марганцевые конкреции и различные соединения в форме оксидов и гидроксидов. Довольно широко распространены фосфоритовые конкреции, которые чаще всего встречаются на шельфе.

Хемогенным путем попадает в морские осадки и целый ряд микроэлементов: V, Cr, Ni, Co, Mo, Cu, Ba, Sr, Pb и др.

Космическая пыль. Последним, очень незначительным по масштабам, источником поступления осадочного материала является космическая пыль. По данным Ф. Шепарда, ее поступление в океан не превышает 5 тыс. т, а по подсчетам В.В. Федынского — 10 млн т/год.

Общий баланс поступления осадочного материала в океан представлен в табл. 19.3.

Достаточно подробное описание источников поступления материала вызвано необходимостью обоснования выделения основных генетических типов морских осадков. Остальные стадии рассмотрены кратко.

Разнос осадочного материала в морях и океанах осуществляется течениями, волнами, приливно-отливными движениями воды. Немаловажную роль в перемещении осадков играют мутьевые потоки, гравитационные процессы, такие, как оползни, обвалы, оплывания.

Дифференциация осадочного материала осуществляется механическим путем: в общем виде — это смена осадков по величине и удельному весу от грубообломочных у береговой линии до тончайших в глубоководной зоне океанов.