В.В. Калиненко

ОСОБЕННОСТИ СЕДИМЕНТАЦИИ В СРЕДИННОЙ ЧАСТИ БАРЕНЦЕВА МОРЯ

Скачать *pdf

УДК 551.35

 

 

Геологические исследования в шельфовых Арктических морях представляют собой сложную задачу, каждый шаг в получении новой информации сопряжен с большими трудностями. Вот почему даже для Баренцева моря, которое доступнее, чем другие, и в котором уже не одно десятилетие проводятся геологические изыскания, все еще нет достаточной информации об осадках, о седиментационных процессах. Лишь в самое последнее время благодаря исследованиям Института океанологии АН СССР стали вырисовываться многие стороны литологической характеристики отложений Баренцева моря, причем обнаружились явления, которые трудно было ожидать для шельфового бассейна.

В предлагаемой публикации сообщаются некоторые данные, полученные экспедицией ИО АН СССР при работах в Баренцевом море в 1982 г. на НИС "Профессор Штокман" (8-й рейс).

Одна из задач, решавшихся в рейсе, состояла в изучении особенностей собственно бассейновой седиментации, т.е. осадконакопления, характерного для относительно глубоководной срединной части моря, для области, которая удалена и от побережья континента и от архипелагов арктических островов. Дно моря здесь выражено как обширная равнина или подводное плато с глубинами 220-280 м. Плато пересекает крупная впадина, вытянутая на 600 км параллельно о-ву Новая Земля [Добровольский, Залогин, 1965]. Ширина впадины изменяется от 20 до 160 км, а наибольшая глубина в осевой части достигает 390 м. Это последнее значение можно принять в качестве максимального для моря. Дно впадины местами ровное, местами имеет сложный рельеф с чередованием бороздин и гребней. Борта обычно имеют уклон 1,5-3º, но иногда крутизна увеличивается, особенно в боковых оврагоподобных рукавах. В общем широкое слабо-прогнутое к осевой линии дно впадины и ее невысокие борта придают ей корытообразный облик.

Бассейновая седиментация изучалась как во впадине (в ее тальвеге, на ее склонах), так и вне ее, на примыкающих к впадине участках подводного плато.

При постановке литологических исследований предполагалось, что в срединных частях Баренцева моря развита однообразная толща глинистых илов, выдерживающаяся без особых изменений на большой площади дна, как это обычно наблюдается в других морях, например в Белом [Невесский и др., 1977] и Чукотском [Павлидис, 1982]. Однако ситуация оказалась сложнее, чем можно было ожидать: в области, где имеет место собственно бассейновая седиментация, обнаружены три типа строения осадочной толщи, весьма отличающиеся друг от друга. Многотипность, изменчивость строения толщи глинистых отложений в центре бассейна, на больших глубинах вне действия факторов, нарушающих однообразие режима осадконакопления, может считаться явлением, заслуживающим специального рассмотрения. Исследования в срединной области Баренцева моря показали, что каждому элементу рельефа дна - ровным участкам последнего, склонам впадины (желоба), наиболее прогнутой осевой части впадины - отвечает свой особый, ярко выраженный тип строения толщи осадков предголоценового и голоценового возраста. Кроме того, выяснилось, что эти три типа разрезов генетически связаны друг с другом, что отражает направленность осадочного процесса.

Первый (основной) тип строения толщи глинистых отложений характерен для районов, где дно моря имеет ровный рельеф: прежде всего для подводного плато, а кроме того, для некоторых участков впадины, а именно там, где последняя расширяется и где ее дно становится таким же плоским, как окружающее плато.

Разрезы первого типа имеют мощность 144-320 см, они подразделяются на пять слоев или горизонтов, обозначаемых индексами - римскими цифрами, причем нумерация идет от нижнего горизонта к верхнему. Индексы вводятся для удобства сопоставления разрезов разных типов между собой, во всех разрезах одни и те же стратиграфические интервалы получают одинаковую индексацию при условии, что и литологически они соответствуют друг другу.

Горизонт I. В основании разреза первого типа находятся весьма плотные, хотя и пластичные (не "сухие") темно-серые алеврито-глинистые отложения, иногда со включениями линзочек песка, щебнисто-галечниковых обломков горных пород, раковин моллюсков. Текстура отложений неслоистая, можно сказать, однородная (массивная), комковатости вроде той, какая была описана А.И. Блажчишиным [Блажчишин и др., 1979], не наблюдалось. Отложения напоминают суглинки, но мореной их все же считать нельзя: скорее всего, они отвечают началу морского (послеледникового) этапа осадкообразования, а по возрасту являются предголоценовыми, переходными плейстоцен-голоценовыми. Слой плотных глинистых отложений не был пройден на всю мощность: геологические трубки заглублялись в него обычно не более чем на 15 см.

Горизонт II. Глинистый или алеврито-глинистый темно-серый плотный ил, иногда с включениями, отдельных галек и гравия. Данный горизонт имеет много общего с отложениями, находящимися в основании разреза, и фактически отличается от них только тем, что осадок горизонта II не столь сильно уплотнен. Мощность горизонта 34-50 см.

Горизонт III. Глинистый ил розовато-серый, розовый, однородный, вязкий, менее плотный, чем подстилающий темно-серый ил. Впрочем, его светлая розоватая окраска в некоторых случаях может сменяться довольно темной - серой. В пределах горизонта могут встречаться включения галек и гравия. Обычная мощность горизонта 150-170 см.

Горизонт IV. Глинистый ил зеленовато-серый, вязкий, менее плотный, чем розоватый ил. Содержит много гидротроилита. Мощность 30-100 см.

Горизонт V. Современный поверхностный слой, представленный глинистым илом серым, зеленоватым, обычно с гидроилитом. Ил то сравнительно вязкий, то полужидкий. Самая верхняя часть горизонта 1-2 см имеет буро-охристую окраску и жидкую консистенцию. Мощность горизонта 10-12 см.

Строение разрезов первого типа на трех морских станциях показано на рис. 1, причем в двух случаях разрез характеризует толщу на подводном плато вблизи впадины (А, Б), а в одном случае в самой впадине (В). От предголоцена до современного момента ситуация в срединной части Баренцева моря непрерывно менялась, проходя пять этапов. Если в предголоцене в морском бассейне повсеместно формировались своеобразные вначале более, затем менее алевритистые отложения, то в голоцене на всем его протяжении в срединной части моря происходило накопление исключительно глинистых илов. При этом в первой половине голоцена немалое значение имело поступление в бассейн взвешенного глинистого материала от размываемой "красной" морены, что дало начало светлоокрашенным розовым илам. Редкие включения гравийно-галечниковых обломков в илах есть результат разноса грубого материала плавающими льдами. Во второй половине голоцена характер осадкообразования несколько менялся, хотя по-прежнему отлагаются тонкие глинистые илы, но это уже иные - зеленовато-серые разности. В них отмечается обилие гидротроилита, что может свидетельствовать о большем, чем раньше, поступлении органического вещества в осадок. Близкая к этому ситуация сохраняется и на современном этапе осадкообразования. Важно подчеркнуть, что переходы между всеми горизонтами постепенные, без каких-либо признаков нарушения залегания, перерывов.

Разрезы осадочной толщи с такими чертами строения обнаруживаются в средней части моря на большой площади: везде в одном и том же порядке по вертикали происходит постепенная смена литолого-стратиграфических единиц - горизонтов. Это дает основание считать, что разрезы данного типа отражают изменения генерального плана осадконакопления в бассейне, т.е. явления региональные, видимо касавшиеся не только самого бассейна, но и областей питания. И поскольку разрезы первого типа характеризуют общий широкий фон осадконакопления в срединной части моря, они принимаются в качестве основных, эталонных.

Колонки грунта из различных районов рассматриваемой области моря сопоставлялись с основным разрезом, и в определенных случаях были обнаружены существенные отступления от того строения, которое принято в качестве эталонного. Это и позволило установить, что наряду с разрезом первого (основного) типа имеются второй и третий типы строения толщи. Сопоставительный анализ колонок облегчается тем, что характеристики нижней и верхней частей толщи во всех типах разрезов остаются почти постоянными, а все изменения касаются лишь находящегося между ними интервала осадочной толщи.

Второй тип строения осадочной толщи отмечается только на склонах желобообразной впадины. Нижняя часть толщи не отличается от того, что наблюдалось в разрезах первого типа: в основании залегают темно-серые, весьма плотные алеврито-глинистые отложения (гор. I), постепенно сменяющиеся выше темно-серыми, чуть менее плотными глинистыми или алеврито-глинистыми илами (гор. II) (рис. 1, Г, Д). Далее, строение разреза второго типа приобретает совершенно новые черты. Верхней границей темно-серых плотных илов (гор. II) служит отчетливая извилистая линия внутриформационного перерыва. Вследствие этого мощность гор. II уменьшается, иногда составляя всего 15 см. Над линией перерыва толща бывает построена двояким образом. В одних случаях выше границы раздела уцелевает небольшой слой розовато-серых глинистых илов (гор. III), мощностью не более 60 см. Заметим, что в разрезах первого типа, т.е. при полностью выраженной стратификации, мощность гор. III составляет обычно свыше 150 см. Еще выше в разрезах второго типа толща осадков имеет уже знакомое строение: розовато-серые илы незаметно сменяются зеленовато-серыми глинистыми илами (гор. IV), последние, в свою очередь, незначительным слоем, образуют современные жидкие глинистые илы (рис. 1, Д, гор. V). Но имеются разрезы второго типа, в которых розовато-серые илы (гор. III) из разреза исчезают, и непосредственно на плотных темно-серых илах (гор. I), отделяясь от них резко выраженной волнистой границей внутриформационного перерыва, залегают зеленовато-серые глинистые илы верхней части голоценового разреза (рис 1, Г, гор. IV). Данный горизонт, как обычно, перекрывается слоем современных илов (гор. V).

Особенности строения разрезов второго типа позволяют заключить, что на склонах впадины осадкообразование хотя и развивалось по типу эталонного, но в определенные моменты оно как бы прерывалось: накопившаяся толща илов испытывала резкие нарушения залегания и из зоны седиментации удалялись большие объемы отложений. Соответственно разрезы приобретали новые черты по сравнению с эталонным. В разрезах второго типа отражены признаки существования двух фаз, когда накопившиеся на склонах илы подвергались интенсивным воздействиям, нарушавшим их первичное залегание. Однако из других данных следует, что таких фаз было не менее четырех, либо каждая из двух фаз сама по себе представляла сложное повторяющееся явление. Ранняя фаза (или фазы) имела место либо сразу после накопления темно-серых плотных отложений (гор. II), либо в начале формирования слоя розоватых илов (гор. III). При этом сформировавшаяся к тому времени толща потеряла небольшой слой розовых илов (если они уже успели накопиться), но главным образом значительную часть слоя подстилающих плотных темно-серых глинистых отложений (рис.1, Д гор. II). Заметим, что остальная часть розоватых илов (т.е. середина и верх) после этой разрушительной фазы отложилась вполне нормальным образом. Более поздняя фаза происходила в конце формирования слоя розовых глинистых илов и, во всяком случае, до отложения слоя зеленовато-серых илов верхней части голоцена (гор. IV); благодаря ей из стратиграфической последовательности были удалены весь слой розовых илов и в некоторой мере подстилающие, их плотные темно-серые алеврито-глинистые отложения (рис. 1, Г, гор. II). Разрезы, наблюдающиеся на склонах впадины, оказались сокращенными и в стратиграфическом отношении и по мощности. Так, если общая мощность толщи с непрерывной, ненарушенной последовательностью слоев (эталонные разрезы первого типа) составляет 144-320 см, то для разрезов второго типа она уменьшается до 95-154 см. Важно обратить внимание на то, что в результате данного явления со склонов впадины были перемещены большие массы глинистого материала, частично относительно консолидированного (плотные темно-серые отложения), частично довольно жидкого (вещество розовых илов).

Разрезы третьего типа наиболее своеобразные среди тех, которые были обнаружены в срединной области моря. Данный тип наблюдается только во впадине, притом в ее тальвеге. Нижняя и верхняя части разрезов этого типа по литологическим признакам идентичны аналогичным по стратиграфическому положению частям разрезов первого и второго типов: в основании толщи находятся весьма плотные и плотные темно-серые глинистые отложения (гор. I и II), а в верхах разреза обычные малоплотные зеленовато-серые илы и над ними жидкие современные глинистые илы (гор. IV и V). Между этими неизменными для всех типов разрезов литолого-стратиграфическими единицами расположен интервал, особенность которого состоит в том, что толща глинистых осадков здесь имеет циклическое строение находящиеся здесь осадки, составляющие циклы, характеризуются закономерно изменяющимися по вертикали структурно-текстурными признаками.

Циклическое строение срединного интервала толщи определяется тем, что в нем повторяются литологически сходные между собой серии или комплексы отложений, мощностью 28-99 см. Что же представляют собой циклы, образующие срединный интервал разреза третьего типа?

Каждый цикл начинается базальным слоем, состоящим из скопления множества комочков плотной темно-серой глины, сцементированных довольно жидким, тоже темно-серым глинистым илом (рис. 2). Размер комочков 1-30 мм, но в преобладающей массе 3-5 мм, форма – неправильно-округлая. Содержание комочков в осадке базального слоя может достигать 80-90%, остальное приходится на жидкий ил, заполняющий промежутки между ними. В базальном слое сортировка комочков отсутствует: здесь соседствуют без всякого порядка как самые крупные, так и самые мелкие из них, не было установлено никаких следов слоистой текстуры внутри этого слоя. В грунтовой колонке, сохраняющей естественную влажность, переполненный плотными комочками осадок базальных частей циклов имеет характерный вид черной икры. Комочки хорошо выделяются на заглаженной маслянистой поверхности колонки, но еще лучше в изломе этого, достаточно плотного осадка.

В направлении от базального слоя к верхней части цикла осадок претерпевает ряд изменений, они заключаются в том, что содержание комочков плотной глины во вмещающем жидком глинистом субстрате последовательно убывает, одновременно уменьшается размер комочков, в конце концов полностью из осадка исчезают. Соответственно над базальным слоем, где главную массу осадка составляют плотные окатыши глины, располагается слой, в котором комочки и вмещающий темно-серый жидкий ил находятся в равных соотношениях, причем размер комочков составляет 1-5 мм. Далее идет слой, представленный главным образом довольно жидким темно-серым глинистым илом с рассеянными в нем редкими мелкими комочками. Еще выше находится слой ила лишь с единичными комочками. Цикл заканчивается слоем однородного темно-серого маслянистого глинистого ила довольно жидкой консистенции, плотные комочки в нем совершенно отсутствуют. Таким образом, в наиболее полном выражении единичный цикл состоит из пяти последовательно сменяющих друг друга по вертикали слоев, выделяемых по соотношению окатышей плотной глины и вмещающего жидкого ила (рис. 2, А). Но число слоев в цикле может быть и меньшим, и есть случаи, когда цикл состоит только из двух слоев: базального, переполненного плотными окатышами глины, и слоя однородного жидкого глинистого ила (рис. 2, Б). Внутри цикла переходы между слоями постепенные, нет резких границ и между соседними циклами.

Комочки плотной глины можно рассматривать в качестве своеобразных обломочных компонентов, в таком случае структурно-текстурные особенности наиболее полно выраженного цикла баренцевоморских отложений, включающего пять элементов - слоев, соответствуют идеальному типу градационной слоистости (graded badding) в понимании Кюнена [Kuenen, 1953]. В циклической толще Баренцева моря градационное, направленное изменение структуры и текстуры осадка проявляется чрезвычайно ярко, эта градационная изменчивость признаков определяет резко выраженное асимметричное строение каждого цикла (см. рис. 2). Асимметрия данного рода является для циклической толщи разрезов третьего типа наиболее распространенной, однако для Баренцева моря это не единственный случай. В одном из районов впадины получена колонка, в которой циклы отличаются почти симметричным строением (рис. 2, В). При этом в основании цикла находится слой жидкого глинистого ила, в котором рассеяны редкие, размером в доли миллиметра плотные глинистые комочки. Выше располагается слой толщиной 5-10 см, характеризующийся тем, что в жидкой массе вмещающего темно-серого глинистого ила без всякой сортировки распределено множество крупных уплощенных и мелких неправильно-округлых окатышей плотной темно-серой глины. В данном случае крупные окатыши ориентируются длинной стороной по горизонтали. Над этим прослоем (равно как и ниже него) количество комочков и их размер быстро убывают. Самую верхнюю часть цикла слагает уже знакомый слой однородного жидкого маслянистого типичного глинистого ила, совершенно лишенного включений плотных комочков (см. рис. 2, В). Мощность циклов с таким строением изменяется от 28 до 42 см. Отложения с градационным строением локализуются только в наиболее прогнутой зоне - в тальвеге впадины, здесь они образуют поле или полосу, вытянутую по оси впадины на 160 км, при ширине полосы 15-35 км. На протяжении данной полосы строение осадочной толщи претерпевает определенные изменения. Изучение грунтовых колонок, взятых на срединном участке полосы или поля, показало, что толща в этом месте имеет максимальную для разрезов третьего типа мощность - свыше 330 см. Фактически же мощность еще больше, так как геологическая трубка не достигала подстилающих плотных глин (гор. II). Из исследованных 330 см мощности 50 см приходится на два слоя обычных для верхов любого разреза: гор. IV и V (зеленовато-серые глинистые илы современного слоя). Остальная нижележащая часть - 280 см - представляет собой закономерно построенный интервал, содержащий четыре цикла. Последние обладают хорошо выраженным градационным строением и резкой асимметрией. Среди циклов наблюдались различные вариации: от классического растянутого, включающего пять элементов-слоев, до состоящего только из двух слоев (рис. 1, Е). На примере колонок, взятых в рассматриваемом районе, намечается зависимость между мощностью цикла и сложностью его строения: мощные циклы всегда содержат наибольшее число градационных элементов-слоев, тогда как маломощные циклы нередко представлены всего двумя слоями.

При движении от этого срединного района на север вдоль оси впадины можно наблюдать, как на расстоянии 85 км многоцикличный интервал мощностью около 300 см почти выклинивается, превращаясь в единичный цикл, мощность которого 48 см. Данное обстоятельство нужно трактовать так, что грунтовая колонка была взята вблизи северной границы распространения циклических серий. Что касается строения цикла, то это маломощное образование состоит только из двух слоев: базального, изобилующего комочками плотной глины, и покрывающего его слоя однородного жидкого  глинистого ила. У рассматриваемого цикла в подошве была обнаружена отчетливая волнистая граница с подстилающими глинами. В противоположном направлении - на юг на расстоянии около 75 км от их исходного района циклический интервал толщи приобретает следующие черты строения. Его мощность уменьшается до 108 см (почти в три раза), число циклов, хотя и равно трем, но они маломощные. Главная особенность этого разреза заключается в том, что циклы имеют почти симметричное строение (рис. 1, Ж; рис. 2, В). В подошве этого циклически построенного интервала тоже наблюдается неровная граница. Далее, еще на 80 км к югу и юго-западу по оси впадины характер осадочной толщи радикально изменяется: циклическое строение, слои с градационными признаками отсутствуют, и вместо разрезов третьего типа появляется разрез первого (основного) типа с постепенно сменяющими друг друга по вертикали однообразными интервалами отложений (см. рис. 1, В). Иначе говоря, во впадине за пределами поля циклических отложений сохранялась обычная для срединной  части моря фоновая бассейновая седиментация, причем разрезы первого и третьего фациально замещают друг друга. В поперечном направлении, т.е. на обоих склонах впадины поле градационно-циклических отложений на сравнительно коротких расстояниях, исчисляемых 10-15 км, сопрягается с сокращенными разрезами второго типа. Важно подчеркнуть, что в этих прослеживаемых по склонам сокращенных разрезах внутриформационные перерывы и выпадающие из стратиграфической последовательности горизонты (II и III) соответствуют циклически построенному интервалу градационно-изменчивых отложений осевой зоны впадины. А далее уже вне впадины - в области подводного плато - сокращенные разрезы второго типа сопрягаются с ненарушенными плавно изменяющимися по вертикали толщами разрезов первого типа.

Три типа разрезов, иллюстрирующие ход осадконакопления в срединной области Баренцева моря, в послеледниковое время позволяют сделать заключение, во-первых, о существовании четко выраженного главного, охватывающего обширный регион седиментационного процесса, и, во-вторых, о некоторых сугубо местных аномальных явлениях, накладывающихся на генеральный процесс, осложняющих его. Аномалии осадкообразования связаны только со впадиной: с ее склонами, с донной частью, при этом тому и другому элементу рельефа впадины свойствен свой строго определенный род аномалии, что отражено в одном случае разрезами второго типа, а в другом - третьего типа.

Выстраивая разрезы с разными типами строения в генетический ряд, устанавливаем такую зависимость. Полные с непрерывной последовательностью горизонтов разрезы первого типа при некоторых условиях превращаются в сокращенные разрезы второго типа, в которых отсутствует значительный по мощности интервал толщи. В свою очередь, за счет характерных для склонов впадины сокращенных разрезов второго типа, точнее, за счет утраченных ими горизонтов - плотных темно-серых глин (гор. II) и малоплотных розовато-серых глинистых илов (гор. III) - в донной части впадины накапливаются сложные, градационно-изменяющиеся серии осадков, причем такие серии, повторяясь в разрезе, образуют циклы. Структурно-текстурные признаки баренцевоморских осадков, входящих в циклические серии, как упоминалось, имеют сходство с градационно-слоистыми образованиями, которые, по Кюнену и Миглиорини [Kuenen, 1950, 1953; Kuenen, Migliorini, 1950], являются отложениями суспензионных потоков. Проблема суспензионных потоков и связанных с ними отложений довольно давно обсуждается в литературе, и интерес к этому вопросу не снижается [Сафьянов, 1970; Лонгинов, 1973; Хворова, 1978; Bouma, 1962; Heezen, 1963; Walker, 1965; Hamption, 1975; Reineck, Singh, 1980]. Данное обстоятельство связано с тем, что суспензионные потоки играют огромную роль в формировании отложений по периферии океанов и в некоторых глубоководных морях.

Для возникновения суспензионных потоков считается необходимым соблюдение нескольких условий: существование подводного склона, крутизна которого может быть незначительной, накопление рыхлых осадков в верхней части склона, оползание обильных масс осадков под влиянием силы тяжести или сейсмических толчков. Часто подчеркивается, что развитию этого процесса способствуют желоба, каньоны, проходящие по склонам. Суспензионные потоки обладают свойствами распространяться на необычайно большие расстояния, не теряя способности переносить довольно крупный обломочный материал. Отложения, формирующиеся за счет суспензионных потоков, отличаются характерными признаками: во-первых, это непременная градационная слоистость, а во-вторых, повторяемость в разрезе пачек градационных слоев, т.е. цикличность толщи. Вопрос о суспензионных потоках и образуемых ими отложениях разработан применительно к глубоководному океаническому обрамлению материков, батиальным и абиссальным морским котловинам. В шельфовых морях такие явления пока что не отмечались, и, конечно, трудно было ожидать проявления деятельности суспензионных потоков в Арктических морях с их огромными плоскими областями дна. Тем не менее литологические признаки отложений Баренцева моря, равно как особенности строения разрезов, геоморфологическая ситуация и другие признаки, однозначно свидетельствуют о том, что во впадине, рассекающей подводное плато, за период от начала до середины голоцена развивались процессы, приводившие к образованию мощных суспензионных потоков. Анализ геологического материала, полученного для срединной области моря, позволяет установить определенную последовательность событий, а также выяснить детали действовавших процессов.

Как уже было выяснено, характер формирования толщи глинистых осадков на склонах впадины резко отличается от того, что вообще свойственно срединной области моря. Внутриформационные перерывы, выпадения из стратиграфической последовательности значительных интервалов толщи, сокращения мощности разрезов служат указанием на то, что на склонах впадины периодически происходили оползневые явления, охватывавшие II и III горизонты толщи. Таким образом, в состав оползневой массы изначально входили два достаточно различающихся между собой вещества: уплотненные темно-серые глинистые отложения (гор. II) и малоплотный водонасыщенный розовато-серый глинистый ил (гор. III). При перемещении оползня по склону материал уплотненных темно-серых глин распадался на мелкие фрагменты, окатывался, возникали те плотные комочки, которые столь характерны для градационно-слоистых отложений Баренцева моря. Частично же этот материал превращался в темно-серую жидкость - глинистую пульпу. Последняя также формировалась за счет другого литологического типа, захваченного оползанием, а именно розовато-серых малоплотных илов.

Из теоретических построений, экспериментальных работ, наблюдений над природными объектами известно, что подводные оползни могут перерастать в суспензионные потоки [Лонгинов, 1973; Reineck, Singh, 1980]. Именно такое развитие процесса вырисовывается в нашем случае по изменению литологических признаков по профилям, пересекающим впадину от одного борта до другого. Возникшая за счет разных типов вещества глинистая пульпа со взвешенными в ней плотными глинистыми комочками, скатываясь по склону, разжижалась, превращаясь в суспензионный поток, который устремлялся в донную часть впадины и затем далеко, на десятки километров, распространялся по ее тальвегу. Здесь в донной части впадины по пути следования потока откладывались осадки с характерной градационной слоистостью, и, как видно из циклического строения разрезов, такие события в первой половине голоцена проходили неоднократно.

Ход разгрузки потока - выпадение в осадок его компонентов - хорошо иллюстрируется локализацией на площади дна впадины градационных серий и строением самих серий. Последовательность выпадения компонентов выглядит совершенно естественной для подобного процесса. В начале происходило массовое обильное осаждение плотных глинистых комочков совместно с небольшим количеством жидкой глинистой суспензии, т.е. формировался характерный базальный слой каждой градационной серии. В дальнейшем из суспензионного облака, теряющего плотность, выпадало все меньшее количество все более мелких комочков и, напротив, имело место прогрессирующее накопление массы жидкого глинистого ила, вплоть до появления слоя однородного глинистого ила, непременно завершающего каждую градационную серию. Так возникли асимметрично построенные градационные серии слоев. Труднее истолковать, как образовались циклы с почти симметричным строением, наблюдаемые у южной оконечности полосы распространения градационных отложений, а именно такие, у которых слой, изобилующий глинистыми окатышами, находится почти в середине градационной серии.

Интересно отметить, что в тех случаях, когда можно было проследить характер контакта градационных серий с подстилающими глинистыми отложениями между ними, обнаруживалась неровная волнистая граница (см. рис. 1, Ж). Последняя, хотя и далеко не такая резкая, как внутриформационные перерывы в разрезах второго типа, но все же достаточно выраженная, что позволяет говорить о некотором эродирующем действии суспензионных потоков.

Во время рейса Ю.А. Павлидис, используя записи эхолота с высокой разрешающей способностью и некоторые другие данные, выполнил детальный геоморфологический анализ рельефа впадины. Выяснилось, что конфигурация ее бортов отличается большой сложностью, склоны рассекаются боковыми каньонообразными ответвлениями, причем крутизна их стенок значительно больше, чем в самой впадине. Там, где имеются ответвления, одновременно прослеживаются вдающиеся во впадину мысы, выступы. Сопоставление литологических и геоморфологических данных позволило уточнить детали процесса, происходившего во впадине на ее склонах. Оказалось, что оползневые явления, возможно, развивались не по всей длине бортов впадины, а локально - на отдельных элементах рельефа ее склона: на довольно изолированных мысах, выступах. Нечто подобное было установлено при изучении подводных оползней в Южном Каспии [Маев, 1964]. Было также сделано заключение, что суспензионные потоки устремлялись в основную впадину по упомянутым узким, боковым ответвлениям, и при этом последние концентрировали и направляли потоки.

Таким образом, собственно бассейновая седиментация в Баренцевом море отличается более сложными чертами, чем в других шельфовых морях. Основной региональный тип осадконакопления, свойственный срединной области этого моря, дополняется некоторыми вторичными явлениями, связанными с подводными оползнями и суспензионными потоками. Эти аномалии могут рассматриваться как редкие проявления подводной лавинной седиментации в полном значении этого понятия.

В заключение заметим, что обнаруженные в Баренцевом море градационно-слоистые образования имеют одну любопытную особенность. Дело в том, что эти образования являются нацело глинистыми: помимо полужидкой вмещающей (цементирующей) массы глинистого ила, глиной представлены и плотные комочки, окатыши, которые могут быть признаны аналогами обломочных компонентов, присутствующих в обычных градационных сериях.

 

Литература

Блажчишин А.И., Линькова Т.Н., Кириллов О.В., Шкатов Е.П. Строение плиоцен-четвертичной толщи дна Баренцева моря на разрезе полуострова Рыбачий - острова Земля Франца-Иосифа. - В кн.: Позднечетвертичная история и седиментогенез окраинных и внутренних морей. М.: Наука, 1979, с. 13-19.

Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Моря СССР. М.: Мысль, 1965, с, 1-351.

Лонгинов В.В. Очерки литодинамики океана. М.: Наука, 1973, с. 1-243.

Невесский Е.Н., Медведев B.C., Калиненко В.В. Белое море. М.: Наука, 1977, с. 1-236.

Маев Е.Г. Подводные оползни и отложения суспензионных потоков на дне Южного Каспия. - Океанология, 1964, т. 4, вып. 2, с. 305-310.

Павлидис Ю.А. Обстановка осадконакопления в Чукотском море и фациально-седиментационные зоны его шельфа. - В кн.: Проблемы геоморфологии, литологии и литодинамики шельфа. М.: Наука, 1982, с. 47-75.

Сафьянов Г.А. Подводные каньоны и мутьевые потоки. - В кн.: Комплексные исследования природы океана. М.: Изд-во МГУ, 1970, вып. 1, с.,107-134.

Хворова И.В. Терригенные обломочные отложения океанов и некоторых морей. - Литология и полез. ископаемые, 1978, № 4, с. 3-23.

Bouma A.H. Sedimentology of some flisch deposits. Amsterdam: Elsevier, 1962. 168 p.

Hamption M.A. Competence of fine-grained debris flows. - J. Sediment. Petrol., 1975, vol. 45, N 4 p 834-844.

Heezen B.C. Turbidity currents. - In: The sea. L., 1963, vol. 3, p. 742-775.

Kuenen Ph.H. Turbidity currents of high density. - In: Intern, geol. congr. 18th sess., Rep. L., 1950, p. 44-52.

Kuenen Ph.H. Significant features of graded bedding. - Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 1953, vol. 37, p. 1044-1066.

Kuenen Ph.H., Megliorini C.I. Turbidity currents as a cause of graded badding.- J. Geol., 1950, vol. 58, N 2, p. 92-127.

Reineck H.E., Singh I.B. Depositional sedimentary environments. B. etc.: Spring.-Verl., 1980. 549 p.

Walker R.G. The origin and significance of the internal sedimentary structures of turbidites. - Proc. Yorkshire Geol. Soc, 1965, vol. 35, p. 1-32.

 

Ссылка на статью:

Калиненко В.В. Особенности седиментации в срединной части Баренцева моря. – В кн.: Геология и геоморфология шельфов и материковых склонов. М., «Наука», 1985, с. 101-112.

 



вернуться на главную



eXTReMe Tracker


Flag Counter

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz