Глубоководные отложения

Классификация глубоководных отложений (классификация дана по Ф.П.Шепарду)

I. Пелагические осадки

1. Коричневые (красные) глины

2. Биогенные осадки

а) кремнистые - диатомовые и радиоляриевые илы

б) известковые - фораминиферовые (глобигериновые) и птероподовые илы

в) обломочный материал коралловых рифов

3. Аутигенные осадки (главным образом из компонентов выпавших из морской воды, такие как филлипсит и минералы Fe-Mn конкреций)

4. Пирокластические осадки (деятельность вулканов)

II Терригенные осадки

1. Терригенные илы (более 30% алевритистых и песчанистых частиц)

2. Отложения гравитационных потоков (олистостромы, оползни, турбидиты, дебриты)

3. Ледовые морские осадки

Красная глина состоит из частиц минералов размером менее 0,005 мм (70-90%) с примесью алевритовых, иногда песчаных зерен. Главными минералами являются гидрослюды, монтморилониты, хлориты, смешанослойные минералы. Красная глина окрашена окислами и гидроокислами железа- это лимонит, гетит, гидрогетит. Содержание окислов железа около 4-5%.

В красной глубоководной глине встречаются шарики никелистого железа, силикатные шарики космического происхождения. Основная область распространения красной глубоководной глины - аббисальные равнины и впадины ложа океана с глубинами от 4000м до 6500 м. Они занимают 50% площади дна.

Скорость накопления минимальная среди океанических осадков около 1 мм /1000 лет. Текстуры - слоистость появляется в виде изменения цвета, причем мощность отдельных слойков достигает нескольких см.

Биогенные образования. Биогенные известковые осадки отражают сохранность кальция на глубине. Поскольку поверхностные воды, как правило, насыщены по отношению к карбонату кальция, он не растворяется в верхней части водной толщи сразу после гибели организмов. Однако подповерхностные воды с глубиной становятся все более недосыщенными карбонанатом кальция. На глубинах 4-5 км (в разных океанах по разному) скорость растворения карбонатного вещества равно скорости его поступления. Этот уровень назван ГКК - глубиной карбонатной компенсации.

Биогенные кремнистые осадки отражают биологическую продуктивность поверхностных вод. Поскольку поверх. воды недосыщены кремнеземом, увеличение поступления питательных веществ и растворение кремнезема за счет подъема и перемешивания вод повышают продуктивность кремнистых организмов, что в свою очередь способствуют усилению противоположной тенденции - растворения и возвращения в круговорот кремнистых остатков организмов сразу после гибели.

Известковые илы. Из органогенных осадков наибольшим распространением пользуются фораминиферовые илы. Особенно их много в Атлантическом океане, где они занимают около 60% площади дна, но и в Тихом океане около 30%. Средняя глубина распространения фораминиферовых илов 2000-3000 м, нижним пределом является глубина около 5000 м. Глубже известковые раковины растворяются и фораминиферовые илы заменяются красной глиной или кремнистыми органогенными илами.

Скорость накопления известковых илов больше чем красных глин, но все же незначительная 3-5 см /1000 лет.

Радиоляриевые илы состоят в значительной части из скоплений опаловых скорлупок одноклеточных планктоновых организмов радиолярий. Почти всегда они в значительном количестве встречаются панцири диатомовых водорослей. В виде примеси спикулы губок, фораминиферы, терригенный и пирокластический материал. Окрашены в желтовато-бурые тона и имеют характерную "творожистую" консистенцию, небольшую плотность. По гранулометрическому составу они являются алевропелитовыми и пелитовыми. Распространены они преимущественно пятнами в экваториальной зоне в Тихом и Индийском океане на глубине 4300 до 8200 м.

Диатомовые илы встречаются главным образом на глубинах от 5 до 6 км, но известны осадки, обогащенные водорослями и на меньших глубинах, вплоть до шельфа (в областях апвелинга). Д.илы состоят из панцирей и фрагментов диатомовых водорослей и содержат раковины радиолярий, спикул губок и других компонентов.

Аутигенные осадки. Аутигенными называются минералы образующиеся in situ на поверхности дна или внутри осадочной толщи. В океанских осадках чаще встречаются 5 групп аутигенных образований: металлоносные осадки и гидрокислы железа, железомарганцевые конкреции, фосфориты, цеолиты и барит.

Спрединговые хребты покрыты пятнами темно-коричневых осадков - это так называемые металлоносные осадки, которые по сравнению со средним составом океанских глин аномально обеднены алюминием и титаном, но обагащены железом, марганцем, и сопутствующими им металлами (Cu, Pb, Zn, Ni, Co, Cr, V, U, Mg атакже As и В). Эти металлоносные осадки oбразованы источниками горячих флюидов с температурой до 350⁰ C и рH до 4, отлагающие вокруг себя колоноподобные сооружения, которые получили названия "черные курильщики" - они высокотемпературны и выбрасывают облака тонкодисперсного пирротина вместе со сфалеритом и пиритом и менее горячие (до 100⁰ С), «белые курильщики», извергающие взвешенный аморфный кремнезем, барит и пирит.

Металлоносные гидротермальные растворы могут переноситься на значительные расстояния в результате действия донных течений.