Введение к работе
Актуальность работы диктуется необходимостью оценки на современном уровне влияния различных факторов на формирование гранулометрического состава осадков Мирового океана, включая окраинные и внутренние моря, что должно повысить достоверность океанологических исследований. За несколько десятилетий изучения геологии шельфа и ложа Мирового океана в Аналитической лаборатории Института океанологии им.П.П.Ширшова (ИО РАН) накоплен огромный и весьма неоднородный материал по механическому составу морских и океанских осадков, но эффективное использование его до последнего времени существенно осложнялось отсутствием надежного метода дальнейшей обработки и обобщения. Создание базы данных является ключевым моментом в разрешении этой проблемы. Кроме того, корректное сопоставление первичных результатов, полученных в отечественных и зарубежных лабораториях, требует унификации методики гранулометрического анализа.
Цель и задачи исследования
Цель работы - выявить основные закономерности формирования гранулометрического состава глубоководных океанских осадков, а также осадков некоторых окраинных и внутренних морей. Поставленная цель предопределила решение следующих задач:
изучение гранулометрических спектров глубоководных океанских осадков;
изучение механического состава осадков окраинных и внутренних морей;
сравнение гранулометрических характеристик осадков морей и океанов;
усовершенствование методики водно-механического анализа;
создание модели базы данных;
выявление факторов, контролирующих соотношение размерных фракций в осадках;
поиск корреляционных связей между гранулометрическими характеристиками осадков, их составом и условиями седиментации;
генетическая интерпретация результатов водно-механического анализа.
Научная новизна и практическое значение исследования
По комплексу признаков выделены два основных типа гранулометрических спектров осадков, проведена на новом уровне генетическая интерпретация гранулометрических характеристик. Выявлены главные природные факторы, влияющие на соотношение фракций в глубоководных и мелководных отложениях.
Выполненное исследование позволяет ускорить получение гранулометрических данных и существенно улучшить сопоставимость результатов по десятичной я логарифмической шкалам граничных размеров фракций.
Методический подход, за основу которого принят вещественно-генетический тип осадка, дает возможность не только получать гранулометрические характеристики образца, но и определять генезис отложений по гранулометрическим показателям, т.е. решать как прямую, так и обратную задачи, что представляется очень важным при комплексных океанологических исследованиях.
Защищаемые положения
1. На шельфе Мирового океана, в окраинных и внутренних морях гранулометрический состав осадков контролируется циркумконтинентальной зональностью природных процессов. Соотношение фракций в глубоководных осадках определяют широтная и верти-кальпая зональности распространения биоса, а также азональные явления - тектоника, вулканизм, придонные течения, склоновые гравитационные процес
сиьлиотСка
С Петербург
„not, рь
2 Главными процессами формирования гранулометрического состава осадков являются гидродинамика (мобилизация, латеральный перенос исходного вещества) и гравитация (осаждение из поверхностных вод на дно терригенного, биогенного и наземно-вулканогенного материала) По комплексу признаков изученные осадки соответствуют двум основным типам гранулометрических спектров.
-
Пелитовый материал подвержен механической дифференциации на любых глубинах Биофильтраторы только ускоряют осаждение тонких частиц, но не влияют на их распределение на дне, пассивно отражая соотношение пелитовых фракций во взвеси.
-
Предложенная методика водно-механического анализа ускоряет получение гранулометрических данных, повышает сопоставимость результатов по десятичной и логарифмическим шкалам граничных размеров фракций.
Фактический материал, вклад автора
Диссертационная работа выполнена на основе проб осадков, собранных сотрудниками ИО РАН в экспедициях в Индийском, Тихом и Атлантическом океанах, а также во внутренних и окраинных морях - Норвежском, Баренцевом, Лаптевых, Карском, Японском, Красном, в Северном Каспии. Коллекции осадков были переданы автору В Н. Свальновым, И О.Мурдмаа и Ю.А. Павлидисом. Кроме того, изучены образцы, полученные при участии автора в 14-м рейсе НИС «Академик Сергей Вавилов» в 1998г.
Впервые создана модель базы данных, позволившая оперативно сравнивать гранулометрические характеристики океанских и морских нелитифицированных отложений, опираясь на их вещественно-генетические типы. Автором усовершенствованна методика вводно-механического анализа. Большинство анализов традиционным методом Петелина и все анализы усовершенствованным методом также выполнены автором. Совместно с сотрудниками ГЕОХИ РАН проведен эксперимент по использованию различных методов подготовки образцов к проведению гранулометрического анализа.
Во время стажировки в Институте полярных и морских исследований им.А.Вегенера - AWI (Бремерхафеп, Германия) автором освоен ряд современных методов анализа осадков: водно-механический метод Аттерберга, гранулометрический анализ тонких фракций на электронно-оптическом счетчике CIS-1, анализ алевритовой фракции с использованием рентгеновского счетчика частиц Sedigraph-5100, исследование алевритовой и пелитовой фракций рентгеноструктурным методом на дифрахгометре Philips PW-1700, электронно-микроскопический анализ (микроскоп SEM-515).
Апробация работы
Основные результаты диссертации обсуждались на семинарах Аналитической лаборатории и Лаборатории геохимии ИО РАН. Материалы докладывались на XII-XV Международных школах морской геологии (Москва, 1997, 1999, 2001, 2003 гг.), на Международном симпозиуме Расоп 99 «Humanity and the World Ocean: Interdependence at the Dawn of the New Millennium» (Москва, 1999i\), на Международных конференциях «Геодинамика и геоэкология» (Архангельск, 1999г.), «Поморье в Баренц - регионе на рубеже веков' экология, экономика, культура» (Архангельск, 2000г.), «Barents Sea Mini-ccmference» (Toulouse, 2002г.), «Pages meeting» (Москва, 2002г.), на Международном совещании «Взаимодействие суша-океан в Российской Арктике» (ЛОИРА) (Москва, 2002г.), на 4th SIRRO-Workshop "Siberian River Run-Off (SIRRO)" (Москва, 2003 г.). По теме диссертации опубликовано 17 работ, 2 статьи приняты к печати.
Структура и объем диссертации
