Осадки ложа Мирового океана, или абиссальные

В областях океана, наиболее удаленных от берега, и характеризующихся незначительным привносом тонкого терригенного материала, первостепенное значение приобретают органогенные, полигенные и реже хемогенные осадки.

Органогенные осадки образуются главным образом из скоплений раковин, панцирей или обломков планктонных организмов: карбонатных – фораминифер и кокколитофорид и кремневых – радилярий и диатомовых водорослей.

Фораминиферовые или (глобогериновые илы) распространены преимущественно на глубинах от 2000-3000 м до 4500 (4700) м, подчиняясь тонко выраженной вертикальной зональности. На больших глубинах холодные воды океанов резко недонасыщены СаСО₃, поэтому известковые раковины планктонных фораминифер, растворяются, не достигая дна. По данным А.П.Лисицина, растворение карбонатов в океанах начинается с глубины 4000 м, но особенно увеличивается с гл. 4500 м. Поэтому глубина 4500 м названа критической глубиной карбонатного осадконакопления, ниже которой развиты кремнистые илы или полигенные осадки.

Кокколитово-фораминиферовые осадки. Кокколитофориды – микроскопические одноклеточные золотисто-бурые водоросли с карбонатными наружными щитками (кокколитами).

Диатомовые кремневые осадки состоят из скопления опаловых панцирей диатомовых водорослей (диатомей) и их разрушенных частей. Диатомеи наиболее обильны в холодных водах. Вследствие этого диатомовые илы образуют два четко выраженных пояса – южный и северный. Первый из них шириной 900 –1200 км расположен вокруг Антарктиды. По мере продвижения к югу кремнистая составляющая убывает и возрастает содержание карбонатного материала. Помимо диатомей в этом осадке встречается обломочный материал преимущественно айсбергового разноса и в отдельных местах отмечается примесь вулканогенного материала. Во втором, северном, поясе диатомовые илы не образуют сплошного кольца, это слабокремнистые илы.

Вследствие слабой растворимости панцири диатомовых водорослей достигают любых глубин. Преобладающая глубина распространения диатомовых илов от 1000 м до 5000-5500 м.

Радиоляриевые кремневые осадки состоят из кремнистых скелетных остатков планктонных животных организмов – радиолярий. Это наиболее глубоководный органический осадок, он встречается от 4500 м до 6000 м и, главным образом, на дне абиссальных котловин. Радиоляриевые кремневые осадки в виде отдельных пятен приурочены к экваториальной зоне Тихого и Индийского океанов.

Полигенные осадки («красная» глубоководная глина) занимают значительные площади абиссальных котловин Мирового океана и сменяют карбонатные планктонные илы на глубинах ниже критической (4000 – 6500 м). Была обнаружена около 100 лет назад во время первой экспедиции на «Гломаре Челенджере». Обычно это коричневые, коричневато-бурые, шоколадно-коричневые и других оттенков глинистые илы, слабо железистые, слабомарганцевистые. Это наиболее тонкие осадки океана, в которых содержание глинистой фракции превышает 70-75 % (<0,005 мм). Эта глина – сложный полигенный осадок, состоящий из:

- нерастворимые остатки фораминифер,

- тонкий терригенный материал, приносимый реками,

- эоловая пыль,

- метеорные частицы – шарики никелистого железа,

- вулканогенный пирокластический материал,

- обломочный айсберговый материал,

- кремнистые остатки радиолярий и диатомей,

- нерастворимые органические остатки позвоночных – зубы акул, слуховые косточки китов и др.

Скорость накопления таких осадков около 1 мм/1000 лет.

 

Хемогенные осадки. Кроме красных глин в абиссальных осадках распространены железомарганцевые рудные образования. Обычно это черные и буровато-черные конкреции, желваки размером от нескольких мм до 10 см (часто 2-5 см). Помимо конкреций развиты также рудные корки, покрывающие твердые вулканогенные породы.

В этих конкрециях содержится более 30 элементов, из которых наибольшее значение имеют железо, марганец, никель, кобальт, медь. Запасы огромны и их оценка неоднозначна (до 340 млрд. т и более). Железомарганцевые конкреции встречаются и в морях – Черном, Баренцевом и др.

Образование конкреций возможно в результате:

- выпадения на дно из взвешенного в воде (взвеси) железомарганцевого материала и последующего преобразования его в верхней части осадка (седиментационный тип);

- перемещения элементов из более нижнего, восстановленного, слоя осадков в верхний, окисленный и связывания их в конкреции на границе вода- осадок (диагенетический тип).

 

Помимо железомарганцевых конкреций в пределах рифтов срединно-океанических хребтов установлены специфические металлоносные осадки, обогащенные железом, марганцем, медью, цинком и рядом рассеянных элементов. Их формирование связано с выходом горячих гидротермальных растворов, выносящих различные элементы.

По данным А.П.Лисицына (1978), наибольшие площади в Тихом океане занимают полигенные осадки (39,43 % от площади океана) и несколько меньше распространены карбонатные органогенные осадки (33,63%). Иное соотношение в Атлантическом и Индийском океанах, где в каждом из них свыше 53% площади покрыто органогенными карбонатными осадками и на меньших площадях распространены полигенные и другие типы осадков. В Индийском океане возрастает роль кремневых осадков (12,5%), главным образом за счет диатомовых илов.

Мощность рыхлого осадочного слоя на дне Мирового океана изменяется от 0-50 м до 2-3 км и более. В среднем она составляет 300-400 м. (при максимальном значении 2500 – 3000 м.).

В зонах континентального подножия наблюдаются максимальные мощности осадков – местами до 15-20 км. Это зоны лавинной седиментации, здесь происходит основная разгрузка сносимого с континентов материала. В пределах срединно-океанических хребтов распределение рыхлых осадков неравномерно, а мощность минимальна. Они накапливаются, главным образом, в понижениях между возвышенными гребнями и пиками. Мощность осадков в глубоководных желобах в ряде случаев от 1000 м до 2000 м, местами до 3000 м, но иногда (Чилийско-Перуанский желоб) лишь первые сотни метров. Максимальная мощность – около 4000 м – отмечена в желобе Пуэрто-Рико.