Широкомасштабные литологические и геоморфологические работы, проводимые Институтом океанологии АН СССР на шельфе арктических морей, дополняются подробными исследованиями небольших участков дна - так называемых геологических полигонов. При этом на морском дне открываются любопытные и неожиданные детали литолого-геоморфологической ситуации.

Пример полигонных исследований в восточном секторе Арктики - участок слабоизученного шельфа, ширина которого превышает 700 км, глубины же отличаются ничтожными значениями: на протяжении сотен километров с юга от прибрежной зоны на север к внешнему краю шельфа они едва заметно увеличиваются с 10 до 60-70 м. Это огромное мелководье составляет верхнюю часть шельфа. Детальными исследованиями охвачена площадь в 390 км².

Рельеф дна региона обладает интересной особенностью. Если брать огромный шельф как целое, то дно его выглядит чрезвычайно ровным. На таком общем фоне в верхней части шельфа прослежена зона шириной около 120 км, в пределах которой обнаружена система подводных гряд и разделяющих их ложбин. Гряды имеют ширину 5-15 км и протяженность до 150 км, их относительная высота не превосходит 5-12 м. Близкие размеры отмечаются и для ложбин. Девять гряд данной зоны вытянуты параллельно друг другу, при этом они повторяют изгибы береговой линии. Первая гряда находится в 28-30 км от берега, а наиболее удаленная в 110-150 км. Подобные грядовые формы рельефа дна уже отмечались на шельфе арктических морей, например, вокруг островов Жохова, Новая Сибирь, вдоль побережья Якутии.

Относительно происхождения данного рельефа морского дна существует предположение, что гряды представляют собой древние бары, сформировавшиеся в ходе регрессии Арктического морского бассейна в эпоху Вюрмского оледенения. Система параллельных гряд фиксирует последовательное положение береговой линии при отступлении (падении уровня) моря. Если предположение об аккумулятивном характере грядового рельефа справедливо, то в ядрах гряд должны находиться грубые прибрежные отложения. При морских геологических работах подтвердить это обстоятельство не удалось, поскольку геологические трубки не достигли погребенных горизонтов плейстоцена. Как бы то ни было, позднее в голоцене при восстановлении морского режима грядовые формы рельефа облекались покровом глинистых морских осадков, что, возможно, способствовало сохранению этих загадочных образований.

В границы полигона попадают: две подводные гряды, обозначаемые как вторая и третья (считая от суши), разделяющая их ложбина, а также край еще одной широкой ложбины, примыкающей с севера к третьей гряде. В районе исследования простирание гряд изменяется от субширотного у восточной границы до северо-западного на западе. Ширина более южной гряды (№ 2) 6-7 км, более северной (№ 3) – 7-8 км, ложбины – 6-8 км. Гряды имеют обширные плоские, ровные вершины. Напротив, склоны гряд отличаются относительной крутизной (0,003-0,005). Плоский, чрезвычайно ровный рельеф дна обнаруживается и у ложбин. Над вершинами гряд (до бровки склонов) глубины составляют в одном случае 10-12, в другом 10-14 м, но наиболее обычны отметки 10-11 м. Для разделяющей ложбины значения глубин составляют 17-19 м, для внешней ложбины – 17-20 м. Соответственно на крутых склонах гряд на коротком расстоянии отмечаются перепады глубин от 12-14 до 17 м. Мощность исследованной части морского голоцена не превосходит 1 м. По колонкам грунта, сохраняющего естественную влажность, установлено, что разрез расчленяется на три-четыре слоя. В основании находятся весьма плотные темно-серые глинистые отложения, выше них - вязкие плотные (но не настолько, как предыдущие) темно-серые глинистые илы мощностью до 22 см, над ними залегает слой серых сравнительно мало плотных вязких глинистых илов, мощностью до 65 см. Завершается разрез небольшим слоем, непостоянным и по мощности (0-15 см), и в отношении гранулометрического состава. Особенности слоя подробно рассматриваются нами несколько далее, сейчас же отметим, что хотя слой обладает изменчивой литологической характеристикой, отличающей его от нижележащей части толщи, но тем не менее они обнаруживают тесную связь между собой. Из признаков этой общности укажем на то, что при всем непостоянстве состава во многих случаях верхний слой представлен точно такими же глинистыми илами, как подстилающая часть разреза. По границе с наддонной водой осадок верхнего слоя отличается бурой окраской и жидкой консистенцией. Границы между слоями довольно условные, вместе с тем на разных уровнях колонок прослеживаются отчетливые волнистые линии внутриформационных перерывов. Последние могут сопровождаться выпадением из стратиграфической последовательности значительных интервалов разреза, и в таких случаях и без того небольшая общая мощность разреза сокращается в два-три раза. Иногда признаки размыва наблюдаются прямо на поверхности грунта.

При высыхании колонок различия между слоями исчезают, и разрез выглядит литологически однообразным. Действительно, гранулометрические анализы показали, что разрез слагается одним типом отложений - глинистыми илами, в которых песчаные фракции почти отсутствуют, а алевритовые отмечаются в количестве всего 1-9%. Исключением является верхний слой толщи. Иное дело, что соотношение фракций самого глинистого вещества претерпевает по вертикали колонок некоторое изменение, при этом в илах, находящихся выше плотных базальных слоев, количество наиболее тонких пелитовых фракций - мельче 0,001 мм - превышает 50%. Заметим, что глинистые илы со столь высокой степенью дисперсности вещества встречаются чрезвычайно редко.

Сказанное выше позволяет заключить, что наиболее важная сторона седиментационного процесса в районе полигона состоит в том, что на протяжении голоцена здесь происходило накопление глинистых илов. Однако, устанавливая данное обстоятельство, нельзя не отметить, что оно выглядит весьма странно. Дело в том, что на обширных шельфовых мелководьях, особенно в районах, тяготеющих к берегу (а такая ситуация как раз присуща полигону), обычно отлагаются грубые обломочные разности, главным образом пески, но никак не глинистые илы, тем более тонкодисперсные. Накопление глинистых илов на открытом шельфе на глубинах всего лишь 10-20 м - это и есть самая существенная литологическая аномалия, обнаруженная на полигоне.

Другие аномалии связаны с особенностями седиментации на завершающем этапе голоцена, включая современный момент. Как уже отмечалось, разрез голоцена представлен однообразными глинистыми илами, но в верхней части этой толщи в тонкодисперсном глинистом веществе внезапно появляются песчаные и алевритовые компоненты, которых почти не было на нижележащих горизонтах. Чужеродный по отношению к основному глинистому веществу обломочный материал прослеживается в интервале мощностью не более 15 см, причем распределен он неравномерно: то образуя скопления, то сходя на нет. Именно в этом последнем случае литологическая характеристика верхнего горизонта полностью отвечает той, какая свойственна предшествующему интервалу разреза. Отсюда следует, что отложения верхнего горизонта отличаются довольно пестрым составом, о чем лучше всего дает представление колебание суммарного содержания всех трех пелитовых фракций (0,01-0,005; 0,005-0,001 и мельче 0,001 мм), равное 51-97%. Все это позволяет говорить о литологической изменчивости отложений верхнего горизонта на площади дна полигона, и, как будет показано ниже, эта литологическая изменчивость имеет фациальный характер.

Осадки верхнего горизонта толщи по гранулометрическим признакам подразделяются на пять разновидностей или вариаций. Каждая из них обозначается особым индексом - римской цифрой с дополнительным значком или без него.

Глинистый ил тонкодисперсный, высокоотсортированный (I). Для этой разновидности наиболее важными признаками нужно считать, во-первых, рекордное значение суммарного содержания пелитовых фракций: 90-97, в среднем 94%, а, во-вторых, то, что среди этих фракций наиболее тонкая из них (мельче 0,001 мм) присутствует в удивительно высоких количествах 44,5-58, в среднем 53%. О содержании прочих пелитовых фракций можно получить представление из табл. 1. Хотя это очевидно, но все же следует подчеркнуть, что в рассматриваемой разности осадка присутствует ничтожное количество обломочных примесей, из которых компонентов песчаной размерности 0,2-1,3 - в среднем 0,5%, алевритовой размерности 2-9 - в среднем 5%.

Эти величины служат основанием для уже сделанного утверждения, что данный глинистый ил по всем показателям не отличается от того, каким представлена остальная толща голоцена.

На площади полигона ярко выраженный тонкодисперсный глинистый ил (I) оказался наиболее распространенной разновидностью: им представлено около половины от всего числа изученных образцов. В определенных случаях такой осадок слагает на дне обширные литологически однообразные области. В других случаях тонкодисперсный глинистый ил может и не иметь самостоятельного значения, но он входит в ассоциацию с осадками, содержащими обломочные компоненты. В этом втором случае возникают ряды или серии переходящих друг в друга осадков. На полигоне обнаружены два сходных, как бы параллельных друг другу ряда осадков, причем начальным членом каждого ряда служит тонкодисперсный глинистый ил (I), практически свободный от обломочных примесей (см. табл. 1). При увеличении в осадке роли обломочных компонентов появляются другие члены ряда со все более сложным составом, они получили индексы II и III. Довольно обычна на полигоне ситуация, когда осадок последовательно обогащается одними лишь алевритовыми компонентами (ал) при неизменно незначительной роли песчаных фракций, и тогда возникает такой ряд разностей осадков: тонкодисперсный глинистый ил (I), глинистый ил с примесью алеврита (II^ал), алеврито-глинистый ил (III^ал). Но столь же часто в осадках наблюдается увеличение содержания песчаных и алевритовых фракций (п = ал) одновременно. При этом возникает свой ряд разностей; тонкодисперсный глинистый ил (I), глинистый ил с примесью песчаного и алевритового материала (II^п-ал) и, наконец, песчано-алеврито-глинистый ил (III^п-ал). Ниже приводится описание осадков, составляющих оба ряда, причем вначале рассматривается тот из них, который возникает благодаря появлению в глинистом веществе алевритовых компонентов.

Итак, первым членом ряда является тонкодисперсный глинистый ил (I) с уже известной характеристикой. Далее следуют два других члена ряда.

Глинистый ил с примесью алевритового материала (II^ал). Эта вариация осадка все еще обладает высоким суммарным содержанием пелитовых фракций: 70-90, в среднем 81%, причем количество важнейших фракций - мельче 0,001 мм - колеблется от 44 до 54%. По приведенным значениям, осадок должен быть отнесен к глинистым илам, однако у него, в сравнении с предыдущей разностью (I), появляются некоторые черты, заставляющие выделять его среди илов как особую вариацию. Речь идет о небольшой, но важной примеси обломочного алевритового материала: 14-23, в среднем 17%. Песчаные же фракции по-прежнему существенной роли не играют: 0,5-7, в среднем 2%. Глинистый ил с примесью алевритового материала (II^ал) занимает среди осадков второе место по распространенности: к этой вариации относится около четверти изученных образцов. Таким образом, на остающиеся три разности осадков тоже приходится около четверти образцов, иначе говоря, частота их встречаемости невелика.

Алеврито-глинистый ил (III^ал). В данной разности осадка та тенденция изменения состава, которая наметилась в предыдущей вариации (II^ал), теперь получает дальнейшее развитие. Осадок настолько отличается по составу от исходного глинистого ила (I), что его следует рассматривать не как вариацию основного представителя, а как самостоятельную единицу. В составе осадка прежде всего усматривается существенное падение суммы пелитовых фракций: 51-70, в среднем 59%. Соответственно увеличивается количество алевритовых фракций, чаще всего содержание их равно 30-43%. Алевритовые компоненты теперь играют роль не просто небольшой примеси, но могут преобладать над важнейшей пелитовой фракцией - мельче 0,001 мм. Содержание песчаных обломков по-прежнему незначительно: 2,6-4,5, в среднем 3%. Алеврито-глинистый ил (III^ал) завершает первый ряд или последовательность разностей осадков, связанных генетической общностью.

Переходя к рассмотрению другого ряда, снова напомним, что особенности его первого члена - тонкодисперсного глинистого ила (I) - уже были ранее предметом обсуждения, остальные члены ряда имеют следующую характеристику.

Глинистый ил с примесью песчаного и алевритового материала (II^п-ал). Общее количество пелитовых фракций в осадке лежит в пределах 70-90, в среднем 76%. Среднее суммарное содержание обломочной примеси составляет 24%, причем соотношение песчаных и алевритовых фракций примерно одинаково. Осадок представляет собой вариацию глинистого ила, но более сложную, чем (II^ал), хотя с последней у него имеется много общего.

Песчано-алеврито-глинистый ил (III^п-ал). В составе осадка прослеживается дальнейшее снижение содержания пелитового вещества до значений 51-70, в среднем 58%. Иначе говоря, осадок уже не является собственно глинистым илом, а переходит в другую классификационную группу. Суммарное количество обломочных компонентов может приближаться к 50%, их среднее содержание равно 42%. Песчаные обломки несколько преобладают над алевритовыми, средние содержания этих фракций находятся в соотношениях соответственно: 23 и 19%. Для района полигона осадок с индексом (III^п-ал) имеет наиболее сложный состав.

Из приведенных описаний следует, что набор гранулометрических разностей осадков, слагающих верхний слой толщи, довольно широк, хотя все изменения состава совершаются в пределах илистых отложений. Кроме того, выясняется, что эти разности определенным способом группируются, объединяются в ассоциации. Вот эта последняя особенность заслуживает специального рассмотрения.

Осадки верхнего слоя толщи образуют как бы три группы. Одну из них, стоящую особняком, представляет единственная в своем роде наиболее важная для полигона разность - ярко выраженный тонкодисперсный глинистый ил (I). Другая группа - это ассоциация, генетический комплекс осадков, содержащих алевритовые обломочные компоненты (II^ал и III^ал) и тонкодисперсного глинистого ила (I). Третья группа - ассоциация, весьма сходная с предыдущей, но представлена она осадками, содержащими одновременно как песчаный, так и алевритовый обломочный материал (II^п-ал, III^п-ал); эти песчано-алевритистые илы, как и в предыдущем случае, сочетаются с тонкодисперсным глинистым илом (I). Каждая из трех названных групп осадков занимает совершенно определенное, только ей свойственное положение по отношению к элементам грядового рельефа дна, вследствие чего литологическая картина на площади полигона выглядит весьма закономерной.

Вершины гряд. На плоских вершинах гряд на минимальных глубинах 10-11 м встречается только одна разность осадка - тонкодисперсный глинистый ил, почти не содержащий обломочных компонентов (I) (см. табл. 1). Нередко здесь отсутствует тонкий покров жидких буровых илов, и на дне обнажается несущая признаки размыва бугристая поверхность довольно плотного глинистого ила. Иногда осадок обладает своеобразной комковатой текстурой - результат распада, разуплотнения или под влиянием размыва. На дне вершины гряд выделяются среди окружающего поля пестрых по составу, изменчивых осадков своим литологическим однообразием.

Склоны гряд. На склонах, на глубинах 12-18 м развит сложный комплекс илистых осадков, среди которых ведущее значение имеют разности, в той или иной степени обогащенные обломочными алевритовыми компонентами (II^ал, III^ал) (см. табл. 1). Содержание алевритового материала может достигать довольно больших значений - до 43%. С алевритовыми разностями илов на склонах сочетается тонкодисперсный глинистый ил (I), образуя упоминавшуюся характерную ассоциацию (см. табл. 1). В то же время осадки со сколько-нибудь заметной примесью песчаных фракций на склонах обнаружены не были. Комплекс алевритовых и глинистых осадков (I, II^ал, III^ал) слагает на склонах узкие, отчетливо выраженные зоны, которые опоясывают литологически однообразные поля глинистого ила (I), развитые на плоских вершинах гряд.

Ложбина. В ложбине, разделяющей гряды, на максимальных для полигона глубинах 18-19 м имеется свой особый комплекс илистых отложений, характеризующихся одновременным присутствием и песчаных, и алевритовых компонентов (II^п-ал, III^п-ал). И в этом случае, как и на склонах, в ассоциацию с ними входит тонкодисперсный глинистый ил (I) (см. табл. 1). Для осадков, накапливающихся в ложбине, характерно, что суммарное содержание обломочных компонентов (песчаные и алевритовые фракции) достигает максимальных для полигона значений - 49%, при этом песчаные фракции составляют до 27% от общей суммы. Нетрудно заметить, что отложения, развитые в ложбине, - это не что иное, как одна из ассоциаций, или ряд, описанный выше. Данная пестрая изменчивая ассоциация (I, II^п-ал, III^п-ал), в которой преобладают песчано-алевритовые разности илов, т.е. осадки с наиболее сложным составом, занимают всю площадь дна ложбины, образуя при этом хорошо выраженную зону шириной 5-6 км и протяженностью в границах исследованного района не менее 30 км.

Таким образом, существует отчетливая зависимость литологических признаков отложений рельефа дна от глубин: каждому элементу грядового рельефа отвечает своя определенная разновидность осадка или определенный комплекс последних. И, поскольку формы рельефа имеют сильно выраженную линейную вытянутость, распределение осадков на полигоне приобретает ярко выраженный зональный характер. На полигоне прослеживается серия широких и узких, литологически отличающихся друг от друга зон, причем все они вытянуты параллельно друг другу, по направлению оси гряд. Каждая из зон незаметно переходит в соседнюю, а в целом на площади дна в пределах полигона получается яркая картина литолого-фациальной изменчивости осадков. Но, говоря о литологической зональности на полигоне, об отчетливой связи элементов грядового рельефа с определенными разностями осадков, с их комплексами, нельзя не обратить внимания на одно удивительное обстоятельство. Как уже было выяснено, самый тонкий осадок, притом такой степени дисперсности, какая наблюдается крайне редко, широко развит на вершинах гряд на минимальных глубинах 10-11 м. По мере увеличения глубины происходит последовательное погрубение осадка, нарастание размерности обломочных включений в пелитовом осадке. Наиболее грубые песчаные компоненты в изобилии отмечаются на максимальных для полигона глубинах 18-19 м - в области подводной ложбины. Такие соотношения рельефа и осадков, несомненно, являются аномальными, поскольку в обычных случаях соотношения размерности осадков и глубины, на которой они располагаются, как раз обратные.

Еще один вопрос, на котором необходимо остановиться при обсуждении литологических особенностей полигона, состоит в том, какое значение имеют на исследованном мелководном участке дна наиболее тонкодисперсные глинистые илы (I) и что представляет собой обломочный материал, за счет которого так расширяется гамма осадков. В этой связи следовало бы напомнить о том, что основная нижележащая часть разреза нацело представлена тонкодисперсными глинистыми илами, в которых обломочных примесей почти нет, а рассматриваемый литологически пестрый интервал - это всего лишь небольшой верхний слой этой толщи, тесно связанный с подстилающими отложениями. Поэтому вполне естественно, что на полигоне наиболее распространенной разностью осадков оказался тонкодисперсный глинистый ил (I). Как уже установлено, такой осадок самостоятельно занимает обширные участки дна (вершины гряд), а, кроме того, как обязательный член входит в ассоциацию с иными разностями осадков в пределах литологически сложных зон. В общем ярко выраженный тонкодисперсный глинистый ил (I) на дне создает основной фон, а глинистые осадки с алевритовой и песчаной примесью осложняют общую картину, образуя линейно вытянутые литологически пестрые зоны вдоль вершин гряд. По отношению ко всей глинистой толще голоцена, по особенностям распределения на площади дна разности осадков, обогащенные обломочными компонентами, выглядят как некоторая аномалия основного направления осадконакопления, свойственного полигону. Если рассматривать типичный гранулометрический спектр тонкодисперсного глинистого ила (I), то обнаруживается, что песчаные, крупноалевритовые, мелкоалевритовые фракции прослеживаются на довольно постоянном низком уровне. Подъем содержаний, хотя еще и небольшой, начинается только с пелитовой фракции 0,01-0,005 мм, далее содержания пелитовых фракций последовательно и быстро нарастают (табл. 2; обр. 1,2). Подобные гранулометрические спектры иллюстрируют ход преобладающего на полигоне осадконакопления. Иной - двухвершинный вид имеют гранулометрические спектры осадков, обогащенных алевритовым или одновременно песчаным и алевритовым обломочным материалом (табл. 2, обр. 3-6) . У этих спектров отчетливо выражены правая - пелитовая, левая - песчаная и крупноалевритовая части и глубокий "провал" в середине спектра в области фракции 0,01-0,05 мм. В интервале размерностей от 0,01 до мельче 0,001 мм отмечается плавный последовательный рост содержаний фракций, весьма сходный с тем, что было свойственно гранулометрическим спектрам тонкодисперсного глинистого ила. Что касается фракций крупноалевритовой (0,05-0,1 мм), мелкозернистого песка (0,1-0,25 мм), среднезернистого песка (0,25-0,5 мм), то они стоят особняком, без связи с основным пелитовым веществом (см. табл. 2, обр. 3-6).

Все эти данные позволяют заключить, что в районе полигона происходило совмещение двух процессов седиментации: генерального, состоящего в накоплении тончайшего глинистого материала, и дополнительного, выражающегося в приносе со стороны чужеродных для данной области алевритовых и песчаных обломочных компонентов.

Остановимся кратко на причине обнаруженных на полигоне аномалий. Наиболее важным представляется вопрос о том, в силу каких обстоятельств тончайшие, почти не содержащие примесей глинистые илы могли накапливаться в области верхней части открытого шельфа на глубинах всего 10-19 м? Здесь необходимо принять во внимание общую физико-географическую ситуацию региона. Весь бассейн находится севернее Полярного круга. Только три месяца в году бассейн (точнее, его южная половина) полностью или частично свободен ото льда. Соответственно на протяжении большей части года в регионе происходит устойчивая специфическая подледная седиментация. Процесс этот имеет такие черты. Пока сохраняется ледовый покров, гидродинамическая активность среды крайне ослаблена: она сводится к медленным вдольбереговым течениям и слабым токам, распространяющимся от устья крупных рек. Ими в область седиментации доставляется исключительно тонкий глинистый материал терригенных речных взвесей. В обстановке спокойной подледной седиментации за счет этих взвесей и формируется описанный выше необычайно тонкодисперсный глинистый ил. В таких условиях мелководность области влияния на седиментацию не оказывает.

В короткий летне-осенний сезон ситуация в регионе меняется, причем ее определяют два основных фактора: ледовая обстановка и гидродинамический режим в бассейне. Новые черты ледовой обстановки выражаются в том, что разламывается и сходит по частям огромное поле припайного льда, развитое в южной, особо мелководной области моря; среди тающих разреженных дрейфующих льдин появляются обширные пространства свободной воды. Данное обстоятельство существенно сказывается на гидродинамическом режиме. В районах, лишенных ледового покрова, во время штормов водные массы испытывают интенсивное волновое возмущение, а это приводит к тому, что седиментационный процесс в верхней зоне шельфа, в частности, на полигоне, преобразуется по сравнению с тем, что происходило при подледном режиме осадконакопления.

Не вызывает сомнения, что основной компонент осадков - глинистое вещество - формируется преимущественно за счет взвесей, доставляющихся в бассейн двумя крупными реками региона. В сезон открытой воды возможности для осаждения взвесей гораздо менее благоприятны в сравнении с условиями подледного режима. Как было показано, определенная группа осадков, развитых на полигоне, характеризуется присутствием в их составе песчаного и алевритового материала, причем такие приме­си выглядят чужеродными по отношению к основному вмещающему глинистому веществу. Каким образом в типичных глинистых илах на большом удалении от суши появляется крупный обломочный материал, объяснить не так просто. Во всяком случае, это не продукты речных выносов, поскольку основные питающие реки находятся на расстоянии от 150 до 380 км. Вероятно, песчаные и алевритовые компоненты первоначально присутствовали в осадках на всех формах грядового рельефа (как положительные, так и отрицательные), но в дальнейшем благодаря специфике гидродинамического режима происходит перераспределение осадочного материала, причем наиболее ярко это проявляется в отношении обломков песчаной размерности.

Для понимания причины возникновения на полигоне литологической зональности и аномальных соотношений рельефа и осадков первостепенное значение имеет рассмотрение характера гидродинамического режима. Самым главным моментом здесь нужно считать то, что при тех незначительных глубинах, которые свойственны полигону, волновые возмущения воды охватывают всю ее толщу, распространяясь до дна. Соответственно развиваются явления активного взаимодействия турбулентных водных масс с осадком, которые выражаются в том, что во многих местах поверхностный слой полужидкого ила подвергается взмучиванию, а на особо мелководных площадях - на вершинах гряд - происходит размыв и более плотных вязких подстилающих глинистых илов. Наблюдения показали, что в области малых глубин, хотя и в сотнях километров от берега, вскоре после начала шторма зеленоватая вода насыщается поднятым со дна илом, теряет прозрачность и превращается в своего рода бурую пульпу. Так, на исследованном полигоне, где глубины составляют 10-19 м, во время шторма в толще воды повисает плотное облако тонкодисперсных глинистых взвесей, причем оно долго сохраняется и после окончания шторма, постепенно рассеиваясь течениями. В нижней части этого облака над дном в нарастающую фазу шторма концентрируется взмученный обломочный материал алевритовой размерности (0,01-0,1 мм). Есть отчетливые свидетельства того, что при распространении штормовой турбулентности до дна на последнем активизируются, начинают усиленно перемещаться и более грубые - песчаные обломки, включая фракцию 0,25-0,5 мм.

Дальнейшая судьба тонкого взвешенного и грубого обломочного материала определяется наличием на полигоне грядового рельефа, перепадами глубин. Дело в том, что каждому элементу рельефа дна свойствен свой особый тип гидродинамического режима, порождаемого штормовыми волнами, а это, в свою очередь, контролирует ход переотложения, вторичного осаждения материала. Именно в этом состоит причина литологической зональности, сопряженной с разными элементами грядового рельефа. Минимальная гидродинамика отвечает глубинам 18-19 м, т.е. донной части ложбины. Вследствие этого илистый осадок здесь либо слабо подвергается взмучиванию, либо вообще бывает не затронут им. Глинистые осадки, выстилающие ложбину, принимают в себя песчаный материал, сметаемый придонной турбулентностью с вершин и склонов гряд. Эти обломки добавляются к уже имеющимся в иле грубым продуктам ледового разноса, повышая тем самым содержание примеси, чужеродной по отношению к вмещающему их илистому осадку. В фазу затухания шторма и ослабления турбулентности из плотного облака взвесей начинается массовое выпадение алевритового и пелитового материала. В ложбине алевритовые и пелитовые взвеси присоединяются к уже имеющемуся в иле песчаному обломочному материалу. Так создаются наиболее сложные по составу осадки, характерные для донной части ложбины. На склонах гряд из мутьевого облака могут естественно выпадать только алевритовые и пелитовые взвеси. Здесь формируется своя, несколько менее сложная по составу ассоциация осадков, обогащенных алевритовой примесью. Поскольку вторичное осаждение, с одной стороны, песчаных и алевритовых обломков, а с другой - тонких пелитовых взвесей происходит довольно независимо друг от друга, усиливается упоминавшийся эффект "чужеродности" обломочных компонентов по отношению к глинистому веществу осадков. На вершинах гряд на глубине ~10 м в нарастающую фазу шторма осаждения взвесей происходить не может. В фазу затухания шторма турбулентность над вершинами гряд ослабевает в самую последнюю очередь, когда плотность облака взвесей уже невелика, соответственно сколько-нибудь ощутимого количества глинистого материала в летне-осенний сезон на вершинах гряд не накапливается. Вот почему на вершинах гряд обнажаются весьма однообразные тончайшие глинистые илы зимней формации, которые в виде характерных зон выделяются среди окружающего поля сложных по составу изменчивых отложений.

В заключение можно сказать, что обнаруженные литологические особенности участка дна верхней части шельфа Арктического морского бассейна так или иначе связаны с проявлениями ледового (полярного) литогенеза.

Ссылка на статью:

Калиненко В.В., Никифоров С.Л. Литологические аномалии на Арктическом морском мелководье. – В кн.: Геология и геоморфология шельфов и материковых склонов. М., «Наука», 1985, с. 184-193.