Размещено на http://www.allbest.ru/

ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Геолого-географический факультет

Реферат

Абиссальные обстановки и основные типы глубоководных отложений

Выполнила студентка 4к. 1гр.

Назаренко А.А.

Ростов-на-Дону 2010 г.

Введение

Систематическое изучение глубоководных морских осадков началось с экспедиции британского судна «Челленджер» (1872-1876 гг.), в которой были выявлены общие черты морфологии океанических бассейнов и основные типы залегающих на их дне осадков. После этой экспедиции в течение длительного времени краеугольным камнем глубоководной морской седиментологии оставался фундаментальный труд Меррея и Ре-нара. Эти авторы предложили модель, согласно которой в глубоководных областях морей развиты только пелагические глины и биогенные илы, а все более грубозернистые обломочные осадки распространены исключительно в мелководных или наземных обстановках.

Такое представление владело умами многих геологов почти в течение столетия, в то же время данные некоторых других исследований подрывали его основы. Получение все большего количества проб осадков и развитие эхолотной съемки в ранних океанографических экспедициях первой половины XX в. позволили выявить, что при продвижении через шельф в сторону открытого моря закономерного уменьшения зернистости осадков не наблюдается.

Хотя о существовании плотностных глубинных течений в озерах и водоемах давно известно, только в 1936 г. Дейли первым высказал предположение, что плотностные потоки, вызываемые волновым взмучиванием осадков во время периодов низкого стояния моря, при движении вниз по склону вырабатывают подводные каньоны. Джонсон для этого типа потока ввел новый термин «турбидное течение». Серия экспериментов Кюнена с потоками низкой и высокой плотности вместе с наблюдениями Мильиорини над градационными слоями песка в Итальянских Альпах легла в основу их классической статьи «Турбидные потоки как причина градационной слоистости».

Революция в седиментологии терригенных отложений после того, как была сформулирована концепция турбидного потока, позволила мгновенно решить некоторые кажущиеся аномалии в глубоководных морских песчаных отложениях, и стимулировала интенсивные полевые лабораторные и океанографические исследования. К наиболее важным их достижениям относятся: лучшее понимание морского глубоководного осадконакопления в связи с геосинклинальным развитием и глобальной тектоникой плит; выделение стандартной последовательности структур в турбидитах и эквивалентных последовательностей в связанных с ними крупнозернистых и мелкозернистых осадках и лучшее познание физики таких потоков, основанное на экспериментальных и теоретических работах.

В середине 1960-х гг. в качестве важной альтернативы понятию о турбидных течениях была выдвинута концепция о глубоководных придонных течениях. Были установлены характерные особенности контуритов, материал которых отлагался придонными течениями. В начале 1970-х гг. внимание к осадконакоплению в абиссальных равнинах несколько ослабло; более пристальное изучение, как современных океанов, так и древних разрезов позволило сформулировать модели подводных конусов выноса.

Абиссальные обстановки и основные типы глубоководных отложений

Абиссальные отложения, связанные с глубинами от 2000 - 3000 м и больше, в ископаемом состоянии почти неизвестны.

Абиссальные осадки подразделяются па два типа:

1. Известковые: глобигериновый и птероподовый илы.

2. Кремнистые: красная глубоководная глина, радиоляриевый и диатомовый илы.

Глобигериновый ил в свежем виде представляет собой рыхлую илистую массу. При увеличении видно, что эта масса состоит сплошь из раковин различных пелагических фораминифер. Фораминиферы очень однообразны и представлены всего 6-8 родами.

Средний состав этого ила, по данным экспедиции Чэлленджера, следующий (в процентах):

Птероподовый ил представляет собой местное изменение глобигеринового ила, отличающегося обилием раковин птеропод, а также фораминифер.

Красная глубоководная глина открыта впервые экспедицией Чэлленджера. Основное свойство ее заключается в отсутствии извести; она состоит из космической пыли, вулканического ила и нерастворимых частей раковин планктонных животных и растении. В красной глине попадаются включения - марганцовые конкреции и кристаллы филлипсита.

Средний состав глины, полученный на основании анализа 70 образцов, по данным Мэррея и Ренара (1893), следующий (в процентах):

На глубинах свыше 5500 м количество нерастворимого илистого вещества повышается до 95.28%.

Довольно часто (десятки находок) встречаются зубы акул и слуховые косточки китов - наиболее твердые части скелета. От зубов сохраняется только верхняя часть, покрытая эмалью, остальная часть растворяется. Зубы в большинстве принадлежат вымершим формам, главным образом, плиоценовым и миоценовым, иногда олигоценовым. Зубы олигоценовых акул были подняты драгой. Это означает, что их покрывал слой осадка мощностью не больше 25 см. А из этого вытекает, что за громадный промежуток времени, начиная с олигоцена и доныне, измеряющийся, во всяком случае, сроком более миллиона лет, накопилось не более 25 см осадков. Этот чрезвычайно важный факт показывает, насколько незначительна скорость накоплений красной глубоководной глины.

Радиоляриевый ил представляет собой красную глубоководную глину, обогащенную скелетными образованиями планктонных радиолярий. Средний состав его (в процентах) следующий:

Из организмов больше всего встречается радиолярий, довольно много спикул и кремневых губок.

Диатомовый ил — разновидность радиоляриевого ила, состоящая, главным образом, из диатомей, распространен в холодных морях.

Обзор глубоководных, батиальных и абиссальных дан в курсах Ю. М. Шокальского (1917), Г.И. Танфильсва (1931) и Свердрупа с соавторами (Sverdrup, Johnson and Fleming, 1942). Среди специальных работ выдаются исследования Мэррея с соавторами (Murray, 1893, 1908, 1909,1924), создавшие эпоху в изучении глубоководных отложений. Далее следует отметить работы: Врэмлитт (Bramletle and Bradley, 1942), Пигго (Piggot, 1941, 1942), Пратье (Pratje, 1935), Ривилл (Revelle, 1944), Тори (Thorp, 1931), Виземап (Wiseman, 1949), Траск (Trask, 1939).

Ископаемые абиссальные отложения описаны только для двух районов: Вест-индских островов (в частности о. Барбадос) и Индонезийского архипелага (о. Борнео).

Абиссальные отложения развиты по берегу Атлантического океана залегают они на дислоцированных миоценовых: слоях - слоях Скотлэнд; покрываются коралловыми отложениями четвертичного возраста. Таким образом, для океанических отложений намечается плиоценовый возраст.

Океанические отложения подразделяются на пять свит (рис.1).

В основании залегают известковистые глобигериновые слои, состоящие из белого или кремового землистого известняка, иногда мягкого, иногда твердого, очень напоминающего нижний белый мел Англии и Франции. Содержание извести в них от 60 до 80%. Фауна состоит из Globigerina и других пелагических фораминифер. В тончайшем цементе много кокколитов. Мощность слоев 12 м. Вверху глобигериновые слои становятся кремнистыми и постепенно переходят в вышележащие радиоляриевые слои.

Радиоляриевые слои считают аналогом абиссального радиоляриевого ила. Они почти целиком состоят из кремнистых организмов и их обломков. Содержание извести иногда снижается до 0.35%. Кремнистые организмы состоят из радиолярий, диатомей и кремневых губок (иглы). Порода очень тонкозернистая, нежная на ощупь и легкая. Цвет розовый, желтоватый, белый и пестрый. Изредка встречаются тонкие прослои полевошпатового и пемзового песка и ила. Мощность радиоляриевых слоев 39 м.

Выше залегает второй известковый слои с содержанием извести от 45 до 80%. В этом слое всегда наблюдается значительное содержание кремнистых организмов.

Следующий слой рассматривается уже как аналог красной глубоководной глины. Он состоит из глинистой тонкозернистой породы. Цвет его красный, розовый, желтый, белый или пестрый. Весьма характерно полное отсутствие в нем извести. Анализ показал только следы ее. Очень мало и кремнистых организмов. Основная масса породы состоит из не растворимого илистого вещества. Мощность слоя 18 м.

Разрез океанических отложений заканчивается слоем серого вулканического уплотненного ила, главным образом полевошпатового. Его видимая мощность 7-8 м. Океанические отложения несогласно перекрываются прибрежными коралловыми известняками и мергелями.

Геологические условия залегания океанических отложений наиболее полно можно представить на рис. 2.

Отложения, близкие к океанической серии Барбадоса, найдены и на соседних островах. Это говорит о том, что Вест-индские острова в плиоцене претерпели весьма значительное опускание, не меньше чем на 5000-7000 м, а в начале четвертичной эпохи - поднятие таких же размеров. Второстепенные поднятия и опускания происходили и в плиоцене, вызывая смену глобигериновых известковистых илов радиоляриевым илом и даже красной глубоководной глиной.

Ископаемые глубоководные отложения кенозойского возраста, развитые на о. Борнео, описаны Моленграфом (Molengraaf, 1909-1910).

Скорость накопления глубоководных отложений. Этот вопрос обстоятельно рассмотрен в статьях Корренса (Correns, 1937, 1939) Шотта (Scholt, 1939) и в обзорах С. 3. Бруевича (1949) и В. Н. Сакса (1950). Упоминая отмеченное выше нахождение в красной глубоководной глине зубов третичных акул, главные выводы о скорости накопления глубоководных осадков они основывают на изучении колонок проб грунтов.

Для Атлантического океана Корренс составил, по данным Шотта, таблицу (табл. 1).

Многие исследователи приводят другие цифры скорости накопления осадков. Так, Ломанн на основании количества кокколитов в планктоне Северного Атлантического океана пришел к выводу, что за 1000 лет на дне океана отложится 0.1—0.2 см осадка, состоящего из кокколитов. Твенхофел (Twenhofel, 1929) считал, что за 1000 лет накапливается 0.35 см неорганического вещества. По данным Брауна, скорость накопления осадков за 1000 лет для Южного Индийского океана равна 0.4 - 0.8 см.