| ||
|
Институт океанологии Академии наук СССР | ||
|
|
|
Осадочные толщи, образовавшиеся в результате перекрещивания процессов нормальной морской седиментации и переноса осадочного материала с берегов льдами, обычно называют марино-гляциальными [Murray & Phillipi, 1908; Phillipi, 1910; Peary, 1913]. Первоначально под этим термином понимали всякие морские осадки, в большей или меньшей степени состоящие из материала, перенесенного дрейфующими льдами или айсбергами. Многочисленные новые исследования, полученные при изучении современного осадкообразования в морях СССР, и особенно исследования Института океанологии АН СССР в дальневосточных морях и в водах Антарктики, дают возможность отказаться от этого неудачного термина, и разделить осадки, ранее объединявшиеся в эту группу, по крайней мере на три самостоятельных типа: морские ледовые отложения, морские айсберговые отложения и подводные морены. Каждый из указанных генетических типов осадков достаточно четко выделяется по ряду признаков. Генезис этих осадков предопределяет их концентрацию, ширину ареала распространения, механический и петрографический составы, а также некоторые другие свойства. Морские ледовые отложения связаны с деятельностью морских льдов, а в некоторых случаях (например, на мелководьях северных морей СССР) также со значительным выносом в открытое море речных льдов. Эти отложения весьма широко распространены не только в морях холодной зоны, но и в умеренном и теплом поясах, вплоть до северных частей Черного и Каспийского морей. Ареал распространения современных морских ледовых отложений приблизительно соответствует области распространения плавучих льдов. Северная половина Японского, Охотского и Берингова морей, Северного Ледовитого океана, а также большие площади Антарктических морей покрываются льдами, которые находят отражение на дне в виде ледовых осадков. Суммарная площадь их распространения исчисляется десятками миллионов квадратных километров. Льды захватывают каменный материал с берегов при отрыве берегового припая, а также при образовании донного льда. Перемещаясь под действием течений и ветров, они постепенно рассеивают заключенный в них каменный груз, который падает на дно. Некоторые авторы считают, что при захвате осадочного материала главную роль играет наползание льдов на берега во время сжатий, а также выпихивание осадков нижними частями льдин [Твенхофел, 1936]. Количество вмерзшего в лед тонкого осадочного материала - илов, алевритов, песков - обычно оказывается сравнительно небольшим. Наиболее четко проявляется перенос материала размерности гравия, гальки и валунов. Льды несут каменный материал в основном под водой, и потому процесс транспортировки идет незаметно; лишь изредка при торошении отмечается появление «грязных» льдов. Грузоподъемность 1 м3 льда достигает 100-300 кг. Распространение морских ледовых отложений в современных осадках обычно не связано с фациями - каменный материал наблюдается в самых разнообразных типах осадков от береговой линии вплоть до центральных частей водоемов в пределах зоны распространения льдов. Нам удавалось получать пробы каменного материала ледового разноса с глубин до 6-8 тыс. м. Концентрация каменных обломков в 1 м3 осадка обычно уменьшается от берегов в сторону открытого моря и на конкретных участках морского дна зависит от соотношения между скоростью поступления каменных обломков и разбавляющего их тонкого осадочного материала. По нашим наблюдениям, в дальневосточных морях концентрация каменного материала колеблется от 0,5-1 кг/м3 и ниже до 1000-1200 кг/м3. Прибрежное происхождение каменного материала, переносимого льдами, накладывает характерный отпечаток на его свойства. Как показывают обширные новые материалы, вопреки распространенному мнению, каменный материал, перенесенный льдами, обычно хорошо окатан (рис. 1). Средняя окатанность ледовых осадков Охотского моря по пятибалльной шкале [Лисицын, 1951] на основании 10 тыс. анализов оказалась равной 2,91, обычные пределы колебаний от 2,5 до 4 и выше.
Аналогичная величина для Берингова моря на основании 15 тыс. анализов составляет 3,0-3,5, а для северо-западной части Тихого океана 2,90. Снижение окатанности морских ледовых осадков сравнительно с чистым пляжевым материалом обусловлено захватом неокатанного материала осыпей и каменных потоков, достигающих уреза воды. Весьма характерным является гранулометрический состав каменного материала (табл. 1).
Из табл. 1 видно преобладание материала от 5 до 25 мм; Md в 70% случаев находится в пределах от 5 до 25 мм. При транспортировке морскими льдами в слабой форме проявляется механическая дифференциация. Наиболее крупный каменный материал сгружается ближе к берегам, а в центральные части водоемов чаще всего проникает гравий. Это правило имеет лишь общее значение - в связи с конкретными особенностями распределения материала можно найти много исключений. Сортировка каменного материала, перенесенного льдами, довольно высокая, почти такая же, как у пляжевого материала. Коэффициент сортировки (S0) колеблется чаще всего в пределах от 1 до 2 (по данным 150 анализов, Берингово море):
Петрографический состав ледовых отложений тесно связан с составом каменного материала береговой зоны. Изучение петрографии нескольких десятков тысяч каменных обломков со дна дальневосточных морей и из Тихого океана показало, что основные очаги поступления этого материала располагаются близ берегов. Детальное петрографическое картирование дает возможность не только устанавливать участки прибрежной зоны, поставляющие в осадки те или иные породы, но также выяснить конкретные пути миграции этих пород в осадки. Главные пути миграции отражают основные направления дрейфа льдов на поверхности за многолетний период. Пути миграции могут быть прослежены в Охотском и Беринговом морях для однолетних льдов на расстоянии до 500-1000 км. В области распространения многолетних паковых льдов дальность переноса еще больше, она соответствует зоне их распространения. Косвенные данные позволяют предполагать, что в ряде случаев каменный материал, захваченный льдами близ устья Лены и Енисея, переносится в центральные части Арктического бассейна и, возможно, пересекает его. Концентрация каменного материала в осадках позволяет судить о границах распространения льдов, а по составу каменных обломков на достаточно больших площадях дна можно выявлять конкретные пути перемещения ледовых полей на поверхности. Фауна среди ледового материала встречается крайне редко, что связано с безжизненностью литорали и сублиторали в областях с тяжелыми ледовыми условиями. На поверхности галек, перенесенных льдом, нередко можно найти штриховку, похожую на ледниковую. Она образуется при захвате каменного материала в береговой зоне. Содержание CaCO3 в заполняющем материале незначительно; SiO2 аут - много, в основном за счет диатомовых. Границы распространения ледовых осадков постепенные. Морские айсберговые отложения связаны с дрейфом ледяных гор, которые и перемещаются нередко на огромные расстояния. Особенно крупные ледяные горы образуются в настоящее время в Антарктике где сплошное кольцо айсберговых отложений опоясывает материк до 45-50º ю.ш. Заполнение айсбергов каменным материалом происходит в ледниках. Чем большие площади питают ледник, и чем разнообразнее горные породы в области его распространения, тем обычно более разнообразен петрографический состав айсберговых осадков на морском дне. Концентрация каменного материала, перенесенного айсбергами, может быть весьма высокой, что отмечалось и в Антарктике и в Сев. Атлантике [Hough, 1950; Bramlette & Bradley, 1948]. Механический состав, окатанность, петрографический состав айсбергового материала, по данным Морской антарктический экспедиции АН СССР существенно отличается от соответствующих показателей для ледового материала. Айсберги способны переносить гигантские валуны, но чаше они переносят дробленые обломки размерностью от валунов до дресвы. Спектр гранулометрического состава таких осадков значительно шире ледовых в связи с присутствием большого количества продуктов дробления. В связи с высоким содержанием ледниковой или каменной «муки» коэффициент сортировки очень низкий- от 7 до 23 (с учетом мелких фракций) [Stetson & Upson, 1937]. Поскольку тонкий материал образуется за счет измельчения крупного, для всех фракций этих осадков типичен сходный минералогический комплекс. Айсберговый материал близок к моренному. Для него типичны остроугольные или слегка выравненные по углам обломки с неровной, иногда исштрихованной поверхностью; петрографический состав отвечает области питания ледника, обычно менее разнообразен, чем ледового материала. Если для ледовых осадков основными типами являются гравийные и галечные в виде примеси к терригенным или кремнистым осадкам, то айсберговые отложения охватывают всю гамму фракций от валунных до тонких пелитовых и встречаются как в чистом виде, так (по мере удаления от ледников) и в виде примеси к другим типам осадков. В заполняющем материале чистых айсберговых осадков СаСО3 практически отсутствует, SiO2 аут. - много, за счет диатомовых: водорослей. Границы перехода к другим типам осадков постепенные, концентрация айсбергового материала падает очень плавно. Подводные морены образуются или в субаэральных условиях и затем погружаются под уровень моря (погруженные морены), или непосредственно на морском дне близ окончания крупных ледников. Морфологически они выделяются обычно четко - это типичные морены, близкие к моренам суши. Чаще всего в современных осадках обнаруживаются конечные морены, тяготеющие к фиордам, трогообразным долинам и другим формам ледникового рельефа на берегах. Нередко они связаны с отступанием ледников, сохранившихся и в настоящее время. Очень характерные древние подводные морены обнаружены в северной части Берингова моря близ фиордов бухта Провидения и залив Креста. Современные подводные морены найдены на шельфе Восточной Антарктики; особенно широко распространены они в море Дейвиса. Подводные морены характеризуются очень высокими концентрациями каменного материала, локальностью распространения, резкими границами, приуроченностью к ледникам или к типовым формам ледникового рельефа, свидетельствующим об обледенении в прошлом, грубым гранулометрическим составом, относительно однообразным петрографическим комплексом и угловатостью обломков. Примесь типичного морского материала к моренному обычно незначительна, в заполняющем материале СаСО3 и SiO2 аут. очень мало. Распространение подводных морен обычно ограничено шельфом, но в Антарктике иногда они достигают и материкового склона. В отличие от них айсберговые и ледовые отложения имеют очень обширный ареал распространения. Между ледовыми, айсберговыми и моренными осадками существуют также постепенные переходы, в ряде мест они накапливаются совместно.
1.
Murray D., Philiррi Е., Deutsche Tiefsee-Expedition, 10 (1908).
2.
Philiррi Е. Deutsche Subpolar Expedition, 2, H. 6 (1910).
3.
Peary H.H. 4. Твенхофел У.Х., Учение об образовании осадков, 1936. 5. Лисицын А.П., Тр. Инст. океанол. АН СССР 5 (1951).
6.
Hough J.L., J. Geol., 58, № 3 (1950).
7.
Bramlette M., Bradleу W., US
Geol. Surv. Prof. Pap. 196-A (1948).
8.
Stetsоn H.C., Upsоn
J.E., J.
Sedim. Petrol., 7, № 2 (1937). |
|
Ссылка на статью:
Лисицын А.П. О типах морских отложений, связанных с деятельностью льдов // Доклады Академии наук СССР. 1958. Том 118, № 2, с. 373-376.
|
