Пелитовые фракции в современных морских и океанских осадках, как правило, составляют не менее нескольких десятков весовых процентов, достигая 90% в некоторых разновидностях глубоководных красных глин. Ведущую роль в их составе играют глинистые минералы. Традиционный структурный анализ этих минералов в 1965 г . был дополнен полуколичественным анализом по методике П. Бискайе [Biscaye, 1965]. Значительный массив данных подобного рода, накопленный по современным осадкам Мирового океана, позволил Д. Гриффину с соавторами [Griffin et al., 1968] вычислить средний состав ассоциаций глинистых минералов во фракции менее 0.002 мм бескарбонатного вещества поверхностного слоя осадков Северной и Южной Атлантики, северной и южной частей Тихого океана, а также Индийского океана (табл. 1).

В 1992 г . опубликована обобщающая статья по глинистым минералам современных и кайнозойских отложений Южного океана [Ehrmann et al., 1992], в которой, в частности, было отмечено преобладание аллотигенных глинистых минералов в осадках вследствие доминирования физического выветривания в Антарктиде. Это же заключение, хотя и в меньшей степени, справедливо для высоких широт Северного полушария.

В течение длительного периода сведения о глинистых минералах Северного Ледовитого океана носили отрывочный характер. Однако за последние 20 лет усилия норвежских, английских, американских, немецких и российских исследователей привели к созданию более ясных представлений о специфике распространения глинистых минералов в поверхностном слое донных осадков Арктики.

Авторы настоящего сообщения обобщили эти данные, а также проанализировали состав глинистых минералов в пелитовых фракциях донных осадков Центральной Арктики и шельфовых морей Евроазиатского материка, собранных во время экспедиций на НИС «Поларштерн», «Профессор Штокман», «Георгий Седов» [Арктический шельф…, 1987; Thiede, 1988; Futterer, 1992], «Дальние Зеленцы» и «Дмитрий Менделеев». Подавляющее большинство наших анализов выполнено по методике X. Ланге [Lange, 1982], представляющей собой модификацию методики П. Бискайе. При этом в российской коллекции анализировалась фракция менее 0.001 мм , а в зарубежных коллекциях - фракция менее 0.002 мм . Сравнительный анализ выяснил, что в обеих фракциях одинаковых проб содержится примерно равное количество хлорита и каолинита. При этом смектита во фракции менее 0.002 мм примерно на 20 отн. % больше, а иллита - на столько же меньше, чем во фракции менее 0.001 мм . Проанализированные осадки, как правило, содержат менее 5% СаСО₃.

Статистический анализ всех доступных данных позволил нам получить представление о среднем составе ассоциаций глинистых минералов поверхностного слоя осадков основных бассейнов седиментации, расположенных как на континентальных окраинах Северного Ледовитого океана (табл. 2), так и в глубоководной области (табл. 3).

Подробный анализ табл. 2 выходит за рамки настоящего сообщения. Отметим наиболее важные результаты. Во-первых, это большая пестрота, разброс данных, что отражает прежде всего различия в составе питающих провинций и низкую степень дифференциации глинистого материала. Во-вторых, общее доминирование парагенеза хлорита и иллита (результат климатических условий седиментации). В-третьих, заметные отличия в составе ассоциаций глинистых минералов в различных частях единых бассейнов седиментации (например, в морях Баренцевом, Карском и Лаптевых), что обусловлено главным образом особенностями региональных систем циркуляции, а также локальными источниками глинистых минералов.

Из анализа табл. 3 очевидно гораздо большее однообразие ассоциаций глинистых минералов в рассматриваемых глубоководных структурах; почти не отличаются друг от друга Евразийский и Амеразийский бассейны, что свидетельствует о продвинутой минералогической дифференциации и развитости процессов смешивания минералов из различных источников по сравнению с континентальными окраинами. Явно доминирует парагенез хлорита и иллита. Намечается слабая тенденция обогащения смектитом осадков глубоководных котловин, а хлоритом и каолинитом - осадков хребтов различного генезиса. Вероятно, отмеченное явление обусловлено различиями в гидравлической крупности этих минералов и соответственно различной реакцией на гидродинамический режим придонных вод, более активный на поднятиях.

В среднем осадки арктической континентальной окраины отличаются от глубоководных осадков более высоким содержанием смектита, а минералы трех других основных групп глин, напротив, в большей степени концентрируются в глубоководной области. Сравнение данных по Северному Ледовитому океану в целом с другими океаническими бассейнами (табл. 1) свидетельствует об уникальности доминирования в нем хлорит-иллитового парагенеза. По средним содержаниям смектита и иллита он близок к Северной Атлантике, что вполне естественно с учетом активного водообмена между этими бассейнами.

М.А. Левитан и Е.С. Шелехова признательны Ю.А. Павлидису, В.В. Калиненко и Д.К. Фюттереру за предоставленную возможность анализа образцов осадков арктического шельфа Евразии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Biscaye P.E. II Geol. Soc. Amer. Bull. 1965. V. 76. P. 803 - 832.

2. Griffin J.J., Windom H., Goldberg E.D.I I Deep-Sea Res. 1968. V. 15. P. 433 - 459.

3. Ehrmann W.U., Melles M., Kuhn G., Grobe H. II Mar. Geol. 1992. V. 107. P. 249 - 273.

4. Арктический шельф Евразии в позднечетвертичное время. / Под ред. А.А. Аксенова М.: Наука, 1987. 265 с.

5. Thiede J. Scientific Cruise Report of Arctic Expedition ARK-1V/3. В.: Polarforschung, 1988. V. 43. 237 p.

6. Futterer O.K. ARCTIC-91: the Expedition ARK-V111/3 of RV "Polarstern" in 1991. Ber. Polarforschung, 1992. V. 107. 267 p.

7. Lange H. // Sedimentology. 1982. V. 29. P. 427-432.

8. Naidu A.S., Mowatt T.C. // Geol. Soc. Amer. Bull. 1983. V. 94. P. 841-854.

9. Naugler F.P. Recent Sediments of the East Siberian Sea . M. Sci. Thesis. Univ. of Wash. 1967. 184 p.

10. Silverberg N. Sedimentology of the surface sediments of the East Siberian and Laptev Seas . PhD. Thesis. Univ. of Wash. 1972. 184 p.

11. Andrew J.A., Krawitz J.H. // Mar. Geol. and Oceanography of the Arctic Seas . / Y. Herman Ed. N.Y. : Springer, 1974. P. 231-256.

12. Bjorlykke K., Elverhoi A. // Marine Geology. 1975. № 8. P. 29-34.

13. Berner H. Mechanismen der Sedimentbildung in der Framstrasse, im Arktischen Ozean und in der Norwegischen See. PhD. Thesis. 1991. 167 S.

14. Darby D.A., Naidu A.S., Mowatt T.C, Jones G. The Arctic Seas . Climatology, Oceanography, Geology and Biology / Y. Herman. Ed. N. Y: van Nostrand Reinhold Co., 1989. P. 657-720.

Ссылка на статью: 

Левитан М.А., Васнер М., Нюрнберг Д., Шелехова Е.С. Средний состав ассоциаций глинистых минералов в поверхностном слое донных осадков Северного Ледовитого океана // ДАН, 1995, том 344, № 3, с. 364 -366.