62. Понятие о критической глубине карбонатонакопления и карбонатной компенсации

Кальцитовые фораминиферы, растворяются сильнее всего в придонных

водах, на глубинах более 4 км, где вода сильно недосыщена СаСО3. Почему на больших

глубинах усиленно растворяются известковые раковинки? Потому, что понижается

температура, возрастает давление общее и СО2, уменьшается содержание карбонатного

иона. Взаимодействие СО2, Н2О и СаСО3 выражается уравнением:

СО2 + Н2О + СаСО3 ⇔ Са2+ + 2НСО3

– ,

где угольная кислота растворяет карбонат кальция.

В океанах выделяется три важных уровня, которые контролируют степень

сохранности СаСО3.

1-й уровень - лизоклин - разделяет комплексы фораминифер хорошей и плохой

сохранности, т.е. подверженных уже некоторому растворению

2-й уровень - критическая глубина карбонатонакопления (КГК). Ниже этого

уровня, содержание СаСО3 в осадках составляет меньше 10%.

3-й уровень - глубина карбонатной компенсации (КГл ) , характеризует границу,

разделяющую карбонатосодержащие и полностью бескарбонатные осадки, т.е. на этой

глубине опускающиеся на дно организмы с карбонатным скелетом полностью

растворяются.

Уровень КГл не остается постоянным, а может изменяться если поступление

СаСО3 усиливается по каким либо причинам. СаСО3 поступает, главным образом, за счет

выноса реками или т.н. “курильщиков”, т.е. мест проявления современной

гидротермальной активности. Поступление оценивается в 0,11 г/см2 х 1000 лет, а осаждается СаСО3 со скоростью 1,3 г/см2 х 1000 лет, что намного выше. Отсюда следует,

что более 90% СаСО3, сконцентрированного в скелетных остатках фораминифер, должно

раствориться.

+ 63. Глубоководное осадконакопление

Это осадки ложа мирового океана, абиссальные осадки. В областях океана, наиболее удаленных от берега, где мало терригенного материала, первостепенное значение имеют органогенные и полигенные осадки.

Органогенные: планктоногенные (раковины, панцири и обломки планктона: карбонатные (фораминиферы и коккалитофориды), кремниистые (радиолярии и диатомовые водоростли). Коккалитофориды – это одноклеточные золотисто-бурые водоросли с карбонатными наружными щитками (коккалитами). Диатомовые водоросли – опаловые панцири кремнистых осадков. Радиолярии – кремнистые скелетные остатки раковин планктона.

Полигенные (красная глубоководная глина). Они занимают значительные площади абиссальных котловин и сменяют карбонатные планктонные илы на глубинах ниже 4 км. Состав: нерастворимые осадки фораминифер, тонкие глинистые частицы, эоловая пыль, метеорные частицы, вулканогенный пирокластит, обломочные частицы, принесенные айсбергами, кремнистые остатки радиолярий и диатомей, нерастворимые органические остатки позвоночных.

В абиссальной области преобладают железомарганцевые конкреции

64. Генетические типы океанских осадков и их образование

По происхождению различают океанические осадки следующих типов:

1)Терригенные, образующиеся за счет разрушения горных пород суши и

последующего их сноса реками в океаны.

2)Биогенные, формирующиеся на океанском дне за счет отмерших организмов,

главным образом, их скелетов.

3) Хемогенные, связанные с выпадением из морской воды некоторых химических

элементов.

4) Вулканогенные , накапливающиеся в результате извержений как на самом

океаническом дне, так и за счет тефры, приносимой ветрами после вулканических

извержений на суше.

5) Полигенные, т.е. смешанные осадки разного происхождения.

+65. Биогенное осадконакопление в океанах

В океанах присутствует огромное разнообразие организмов. Выделяется три главных типа биоса. Бентос (бентос – глубина, греч.) – это организмы, живущие на дне; нектон - активно и свободноплавающие организмы - рыбы, тюлени, киты и др.; планктон ( планктон – блуждающие, греч.) - пассивно плавающие организмы, переносимые течениями и волнами. Морские организмы в подавляющей своей массе относятся к бентосу (98%), и только 2% из 180000 видов относятся к планктону и нектону.

Для существования организмов нужна питательная среда и солнечный свет, хотя есть виды, обитающие в условиях полной темноты в глубоких впадинах океанов. Солнце проникает в воду примерно до глубины в 100 м и эта зона называется эвфотической, т.е. полностью освещенной. Отсюда следует, что водоросли, прикрепленные ко дну, растут только на мелком шельфе, в то время как фитопланктон - свободно плавающие водоросли, распространены в поверхностной зоне воды всех океанов. Бентосные водоросли отличаются исключительной продуктивностью, в то время как фитопланктон

дает всего 100 г углерода на 1 м2 в год. Бентосные организмы могут вести неподвижный, прикрепленный образ жизни - кораллы, губки, мшанки. Они называются сессильным бентосом. Другие, наоборот, передвигаются по дну - вагильный бентос, например, морские звезды и ежи, крабы, черви, двустворки. Все эти организмы могут жить либо на поверхности дна -эпифауна, либо внутри ниш в каменистом дне в высверленных дырках, в осадках - инфауна. Эпифауны насчитывается более 125000 видов, тогда как инфауны всего 30000. Плавающий в поверхностном слое воды планктон, постепенно отмирая превращается в детрит, который вместе с еще живыми организмами медленно оседает на дно подобно дождю - сестону, служащим пищей для бентоса. Этой взвесью питаются организмы - сестонофаги, которые фильтруют через себя воду. Организмами на дне производится большая работа. Часть из них сверлит и растворяет скальные породы, производя биоэрозию; другая - пропускает через себя ил на дне (илоеды): третья зарывается в ил (двустворки). В результате верхняя часть осадков, мощностью в 1-1,5 м перерабатывается, уплотняется и получается т.н. “твердое дно” (hard ground), нередко встречающееся в ископаемом состоянии и свидетельствующая о том, что во время переработки дна осадконакопления не происходило. В поверхностных водах шельфа биос потребляет фосфор, азот, кремний, железо, молибден, поэтому воды им обедняются. Когда отмершие планктонные организмы опускаются глубже эвфотической зоны, разлагаясь, они освобождают биогенные элементы. Верхняя поверхность термоклина на уровне 100 м - это рубеж между бедной и богатой биогенными элементами зонами. Нарушение термоклина, вызванное апвеллингом, сильным волнением, способствует возвращению вод, обогащенных биогенными элементами в эвфотическую зону. В экваториальной зоне бентос дает огромное количество материала. Так, в районе Флориды, в Северной Америке, макробентос производит 1 кг карбонатов на 1 м2 в год в приливной зоне, а в более глубоких горизонтах - до 0,4 кг/м2 /год. Наиболее распространенные осадки на шельфе представлены макрофоссилиями кораллово-водорослевыми рифовыми известняками, известняками-ракушечниками и мшанковыми известняками. Микрофоссилии в зоне шельфа мало.

+66. Движение вод Мирового океана, течения и их типы, приливы и отливы, их возникновение

Движение океанских вод зависит от климата и широты следующим образом: В тропических широтах в области устойчивых ветров образуются сильные пассатные течения (по обе стороны экватора). Придонные воды формируются главным образом в высоких широтах. Холодные антарктические и арктические воды опускаются вниз во время льдообразования и распространяются на обширные площади, иногда достигающие экватора. Так образуется конвективное перемещение воды.

Движение вод Возникают из-за разности температур, ветров, силы Кориолиса.

По глубине теченя бывают поверхностные, глубинные и придонные, по температуре - холодные и теплые.

Направление ветра и поверхностное течения приблизительно совпадают. Пример - пассатные течения, направленные с востока на запад.

Достигая берега эти течения разделяются: часть воды начинает течь на юг, другая - на север. Возникают стоковые течения: Гольфстрим, Бразильское, и ...

Компенсационные к ним течения: Канарское, Бенгальское, Калифорнийское, Бенгальское

Приливы и отливы. В двойной системе Земля-Луна возникают приливные силы. На

Землю воздействует Луна и Солнце. Но поскольку Луна ближе к Земле, несмотря на

меньшую массу ее воздействие сильнее. Приливы достигают наибольшей величины в

новолуние и полнолуние, т.е. когда Земля, Луна и Солнце находятся на одной прямой. Это положение называется сизигеем (“сизигма” - сопряжение, греч.) и при

нем воздействие Солнца и Луны на Землю суммируются и возрастают. В тоже время,

когда Луна находится в первой или последней четверти, т.е. линии Земля-Луна и Земля-

Солнце образуют прямой угол, приливы минимальны.

Высота приливов в открытом океане крайне мала, около 1 м, но эти движения

охватывают всю водную толщу. Вблизи побережий, в зоне мелководного шельфа или в

узких заливах, эстуарий рек высота приливов увеличивается, достигая, 18 м на СВ Канады

или в Пенжинской губе (эстуарии) северной части Охотского моря ∼ 13 м.