книги из ГПНТБ / Бабинец А.Е. Гидрогеологические и геохимические особенности глубоководных отложений Черного моря

22—160 — и л глинистый	серый. В интервалах 29—35, 94—97, 126—128 и
143—146 см отмечены прослои тонкослоистого зеленовато-серого
ила.
160—217 — ил глинистый	тонкослоистый, буровато-серый, в нижней части го­
ризонта почти	черный.
217—528 — и л глинистый	темно-серый, однородный. В интервале 221—516 см
переслаиваются однородный и тонкослоистый илы.
528—540 — ил глинистый	черный.
5	В'

Рис. 5. Схема расчленения донных осадков по профилю В—В1:

/ — ил глинистый однородный, 2 — сапропелевидный, 3 — глинистый, с при­ месью песка, 4 — глинисто-известковый микрослоистый, 5 — черный глинистый.

см	Станция 1632,		глубина моря 2200		м
	— ил
0—12		известково-глинистый		желтовато-серый,		тонкослоистый.
12—147 — ил		известково-глинистый		зеленовато-бурый,		тонкослоистый	с про­
	слоями черного ила. В интервале 79—90 см залегает прослой						алеври­
	тового ила.
147—190 — ил глинистый			зеленовато-серый, однородный.
190—208 — ил глинистый			темно-бурый, тонкослоистый, плотный.
208—320 — ил глинистый серый, слабо известковый, однородный.
320—370 — ил глинистый			светло-серый, однородный, плотный.
см	Станция 1631, глубина моря 2170				м
О—6	— ил известковый с примесью алеврита, серый с желтоватым оттенком,
	тонкослоистый.
6—7	— ил	известково-глинистый		черный.
7— 12	— ил	известково-глинистый		буровато-серый,		тонкослоистый.
12—120 — переслаивание			глинистого серого однородного ила и черного гли­
	нисто-известкового ила.
	Профиль В — В1 (станции с юго-запада на северо-вос­
	ток, рис. 5).
см	Станция 1069,		глубина моря 1900		м
	— ил глинисто-известковый
0—10				черный,	жидкий.
10—59	— ил глинистый		зеленовато-серый, с		прослоями алевритового и песча­
	нистого илов.

20

59—142 — ил глинистый темно-серый, с тонкими редкими прослойками											алеври­
	тового светло-серого ила.
142—144 — обломок древесины.
144—285 — ил глинистый темно-серый с зеленоватым оттенком.
285—392 — ил с примесью			алеврита,		темно-серый.
см	Станция 1070,		глубина	моря		2080	м
	— ил известково-глинистый темно-серый, жидкий.
0—4
4—307 — ил		глинистый	зеленовато-серый, в нижней части горизонта более
	плотный. Изредка встречаются тонкие прослои								светло-серого ила.
307—486 — ил		глинистый	темно-серый			с зеленоватым		оттенком,		встречаются
	прослои светло-желтого песчанистого ила.
486—705 — ил глинистый			темно-серый		с частыми прослоями желтовато-серого
	песчанистого ила. Прослои				имеют мощность до 1 см. В нижней час­
	ти горизонта встречаются прослои тонкослоистого бурого ила.
см	Станция 1071, глубина			моря		2260	м
	— ил известковый темно-серый,
0—10						комковатый, полужидкий.
10—58	— ил	известково-глинистый			темно-серый.
58—120 — ил		глинистый	темно-серый			с зеленоватым		оттенком.		Встречаются
	прослои песка мощностью до 2 см.
120—238 — ил глинисто-алевритовый серый, с прослоями								песка.
238—320 — ил		глинистый	зеленовато-серый.				Встречаются		прослои и		линзы
	песка.
320—355 — ил глинистый темно-серый, плотный, листоватой									структуры. В осно­
	вании горизонта тонкозернистый песок.
см	Станция 1072, глубина			моря		2120	м
	— ил известково-глинистый светло-серый.
0—10
10—33	— ил глинистый		черный,	плотный, листоватой				структуры.
33—52	— ил глинистый светло-серый,					полужидкий.
52—70	— ил глинистый темно-серый, с пятнами гидротроилита.
70—76	— ил глинистый		светло-серый,			пластичный.
76—87	— ил	глинисто-известковый			черный.
87—127 — ил		глинистый	бурый,	тонкослоистый.
127—251 — ил		глинистый	светло-серый. Изредка встречаются тонкие прослои
	темно-серого алевритово-глинистого ила.
251—285 — ил глинистый			светло-серый, плотный, однородный.
см	Станция 1074,		глубина	моря		1780	м
	— ил известково-глинистый светло-серый, тонкослоистый.
0—28
28—43	— ил глинистый		серый, однородный.
43—57	— ил глинистый зеленовато-серый, тонкослоистый.

57—267 — переслаивание глинистых илов однородного серого и тонкослоистого буровато-серого. В основании горизонта прослой тонкозернистого песка мощностью 2 см.

267—285 — ил глинистый черный, плотный.

Станция 1073, глубина моря 250 м

см

0—5 — ил известково-глинистый темно-серый, жидкий. 5—65 — ил глинистый зеленовато-серый, тонкослоистый.

65—137 — ил глинисто-алевритовый темно-серый, с пятнами и полосами гидро­ троилита.

137—155 — ил глинистый с раковинным детритом. Встречаются раковины фазеолин.

21

Профиль С —С1 (станции с юга на север, рис. 6)

Станция 1918, глубина моря 440 м

см

0—3 — ил известково-глинистый темно-серый, комковатый. 3—69 — ил известково-глинистый серый, полосчатый.

69—163 — ил глинистый зеленовато-серый, тонкослоистый, полосчатый. 163—269 — ил глинистый светло-серый с пятнами гидротроилита.

С

Ст.1621

360/135,

ООО/

/500
	Ст.1629 2211/672
	Ст.1297		Ст.1921
2000	2235/525		2/90/530
25001			- H	-
3000]
	идя
3500]	ЕВЗЯ
Рис. 6. Схема расчленения донных осадков по профилю С—С1:
I — ил глинистый однородный, 2 — известково-глинистый,					3 — глинисто-известковый
микрослоистый, 4 — сапропелевидный, 5 — черный глинистый,						6 — глинистый, с	при­
месью песка, гальки и ракушек, 7 — новоэвксинские осадки.
см	Станция 1629, глубина моря 2210 м
О—12	— ил глинисто-известковый			темно-серый, однородный.
12—20	— ил глинисто-известковый			желтовато-зеленый,		тонкослоистый.
20—245 — ил глинистый		серый, однородный, с прослоями тонкослоистого					гли­
	нистого ила.
245—408 — переслаивание		глинистых		илов серого однооодного и тонкослоисто­
	го. В интервалах 266—286, 290—294, 300—308, 311—317 и326—327см
	встречаются прослои		желтовато-серого тонкослоистого глинистого
	ила, в интервалах 350—375, 390—400 см — бурого, тонкослоистого.
408—444 — ил глинистый,		слабо	известковый, светло-серый, однородный.
444—445 — ил известково-глинистый				желтовато-зеленый,		плотный.
445—446 — ил глинистый		серый, с примесью алеврита.
446—506 — ил глинистый,		слабо	известковый, серый		с зеленоватым оттенком,
	комковатый.
506—520 — ил глинистый		серый,	слоистый.
520—552 — ил глинистый серый, слабо известковый,					однородный.

22

552—647 — ил	глинистый	черный, обогащенный гидротроилитом.
647—672 — ил глинистый		слабо известковый, от серого до светло-серого	цвета,
однородный.
Станция 1297, глубина моря 2230 м
см
0—8 — ил	глинисто-известковый зеленовато-серый, полужидкий,		одно­
родный.
8—488 — ил	глинисто-известковый серый, мягкий. В интервалах 10—22,
28—37, 48—57, 67—72, 79—94, 90—93, 95—97, 106—107, 109—112,
120—122, 125—127 и 133—136 см прослои глинистого тонкослоисто­
го	плотного ила.
488—516 — ил глинистый черный, комковатый, плотный.
516—532 — ил глинистый		светло-серый, с полосами черного.
532—625 — ил глинистый серый, однородный, плотный.

Станция 1921, глубина моря 2190 м

см

0—20 — ил известково-глинистый серый, в нижней части горизонта тонко­ слоистый.

20—77 — ил известково-глинистый светло-серый, комковатый. 77—115 — ил глинистый зеленовато-серый, тонкослоистый.

115—580—ил глинистый светло-серый, с прослоями темно-серого в верхней части горизонта.

см	Станция 1295, глубина моря 2260 м
	— ил известково-глинистый серый,
0—22				полужидкий.
22—43	— ил глинистый		зеленовато-серый,	тонкослоистый.
43—96	— ил глинистый		серый, однородный.
96—104 — ил		глинистый	зеленовато-серый, тонкослоистый, плотный.
104—141 — ил		глинистый	серый, однородный.
141—173 — ил		глинистый	буровато-серый,	тонкослоистый.
173—175 — ил		глинистый	зеленовато-серый.

175—204 — ил глинистый серый, однородный. 204—210— ил глинистый бурый, тонкослоистый. 210—280 — ил глинистый темно-серый, однородный.

280—288 — ил глинистый зеленовато-серый, однородный, плотный. 288—298 — ил глинистый серый, однородный, плотный.

298—308 — ил глинистый черный. Встречаются тонкие прослойки светлого ила. Ил обогащен гидротроилитом.

308—332 — ил глинистый темно-серый, однородный. 332—450 — ил глинистый черный, очень плотный.

Станция 1923, глубина моря 2190 м

см

0—5 — ил известково-глинистый серый, полужидкий.

5—9 — ил известково-глинистый зеленовато-серый, тонкослоистый. 9—30 — ил глинистый серый.

30—400 — переслаивание глинистых илов зеленовато-серого тонкослоистого и серого однородного. Слои тонкослоистого ила в нижней части го­ ризонта более плотные и имеют бурый оттенок.

400—550 — ил глинистый светло-серый, в верхней части горизонта встречаются расплывчатые полосы черного цвета (гидротроилит).

Станция 1625, глубина моря 2214 м

см

0—35 — ил известково-глинистый черный.

35—210 — ил глинистый светло-серый, с прослоями темно-серого, обогащенного гидротроилитом.

23

Станция 1303, глубина моря 1660 м

см

0—5 — ил гравелистый серый. Встречается мелкая галька светло-серого песчаника, зерна кварца диаметром до 3—4 мм и пирита (микроконк­ реции).

Станция 1305, глубина моря 520 м

см

0—2 — ил известково-глинистый, слегка песчанистый, темно-серый, жидкий.

2—25 — ил глинистый с примесью песка, светло-серый с зеленоватым оттен­ ком, плотный. Песчаную фракцию составляют окатанные зерна квар­ ца, конкреции пирита и раковинный детрит.

Станция 1926, глубина моря 280 м

см

0—10 — ил известково-глинистый темно-серый, комковатый.

10—111 — и л глинистый зеленовато-серый, тонкослоистый, полосчатый. 111—300 — ил глинисто-алевритовый светло-серый, с пятнами и полосами ги-

дротроилита. Наблюдается мелкий раковинный детрит, изредка встречаются более крупные обломки раковин.

300—310 — ил глинистый зеленовато-серый, тонкослоистый, плотный.

Станция 1304, глубина моря 270 м

см

0—2 — ил глинисто-известковый темно-серый, однородный. 2— 10 — ил глинистый зеленовато-серый, тонкослоистый.

10—23 — ил глинистый зеленовато-серый, более темный, чем вышележащий, тонкослоистый, плотный.

Станция 1622а, глубина моря 1056 м

см

0—23 — ил известково-глинистый серый, однородный.

23—46 — ил глинистый, слабо известковый, серый, с буроватым оттенком, однородный.

Станция 1306, глубина моря 130 м

см

0—3 — ил известково-глинистый, с большим содержанием раковинного детрита.

3— 12 — ил известково-глинистый, с большим количеством раковин фазеолин. 12—24 — ил глинисто-алевритовый зеленовато-серый. Встречаются отдельные

раковины фазеолин.

Профиль D — D 1 (станции с юго-запада на северо-восток, рис. 7)

Станция 1298, глубина моря 2170 м

см

0—12 — ил известково-глинистый зеленовато-серый, комковатый, жидкий. 12—14 — ил известково-глинистый темно-серый, полужидкий.

14—227 — ил глинистый зеленовато-серый. На глубине 82 см едва заметная слоистость, в интервале 140—186 см наклонная слоистость (угол наклона около 30°). На глубине 189 см отмечена линза бурого ила мощностью до 5 мм. Начиная с глубины 203 см ил содержит примесь песка.

227—250 — песок илистый темно-серый, полужидкий.

24

250—306 — ил глинистый зеленовато-серый, плотный. В интервале 265—267 см линза тонкослоистого бурого ила.

306—318 — ил алевритово-глинистый зеленовато-серый, жидкий.

318—365 — ил глинистый с примесью алеврита, зеленовато-серый, мягкий.

1000

WO

20001

2500

то

35001

Рис. 7. Схема расчленения донных осадков по профилю D—D1:

I — ил глинистый однородный, 2 — известково-глинистый, 3 -	сапропелевидный
4 — черный глинистый, 5 — глинистый ил с примесью песка.

СМ

0—11

11—20

20—298

298—330

см

0 - 6

6—372

372- -416

416- -765-

Станция 1300, глубина моря 2160 м

• ил глинистый серый, однородный, жидкий. В верхней части горизон­

та	два тонких прослоя известкового светло	-серого ила.
• ил	известково-глинистый зеленовато-серый,	тонкослоистый.

ил глинистый светло-серый, однородный, в верхней части горизонта полужидкий, ниже — мягкий. В интервале 124—126 см отмечен про­ слой тонкослоистого плотного ила. В интервале 200—208 см наблю­ даются линзовидные включения тонкослоистого ила бурого цвета. В основании горизонта ил принимает зеленоватый оттенок, ил алевритово-глинистый с примесью мелкого песка, темно-серый, однородный, плотный в нижней части горизонта.

Станция 1302, глубина моря 2100 м

•ил известково-глинистый зеленовато-серый, тонкослоистый, полу­ жидкий.

•ил глинистый темно-серый, однородный, мягкий. В интервале 185—

192 см обнаружены прослойки ила с примесью песка. - ил глинистый черный, однородный.

• ил глинистый темно-серый, однородный, с прослоями светло-серого и черного в интервале 434—510 см. В интервале 561—563 см прослой темного ила с косой слоистостью. В интервале 576—590 см прослои ила с примесью песка. В нижней части горизонта ил принимает более светлую окраску.

25

Большинство описанных колонок свидетельствовало о нормальноосадочном, горизонтальном залегании слоев. Лишь на станции 1627 в слое зеленовато-серого тонкослоистого ила древнечерноморского возраста встречены линзы зеленовато-бурого тонкослоистого ила с негоризонтальной слоистостью. Контактные поверхности четкие. Слагающий эти линзы осадок сходен с прослоями более ранних древнечерноморских тонкослоистых илов, вскрытых на соседних стан­ циях. Можно предположить, что косая слоистость является след­ ствием подводного оползня [21]. В новоэвксинских отложениях иногда отмечаются трещины, секущие их под углом к горизонту и заполненные илом, обогащенным гидротроилитом.

Донные отложения, вскрытые на станции 1916, расположенной в северо-западной части континентального склона в 44 милях к западу от мыса Фиолент, резко отличаются от всех остальных ко­ лонок. Глубина моря здесь 1800 ж. Верхние пять сантиметров осадка представлены разнозернистым илистым песком темно-серого цвета, ниже следует слой зеленовато-серого микрослоистого ила с при­ месью песка мощностью 30 см. В интервале 35—37 см отмечен лин­ зообразный прослой светло-серого тонкозернистого песка. Начиная с глубины 37—38 см, залегает слой глинистого тонкослоистого зе­ леновато-серого ила с беловатыми прослойками, мощностью 50— 51 см. Ниже (75—88 см) следует прослой однородного зеленоватосерого ила, подстилаемый слоем заиленной дресвы, против которой на глубине 115 см грунтовая трубка остановилась, внедрившись в однородный глинистый голубовато-серый ил. :

Описанные разновидности илов типичны и для всех других стан­ ций в зоне континентального склона. Однако наличие дресвы, состоя­ щей из угловатых неокатанных обломков, и встреченный на глубине 92—402 см обломок породы средним диаметром 10 см, напоминаю­ щий трасс с Карадага, свидетельствуют, по-видимому, о сравнитель­ но недавней тектонической активности в этом районе.

Донные осадки глубоководной впадины Черного моря (см. рис. 3) представлены в основном тонкозернистыми пелитоморфными илисты­ ми отложениями, возрастные слои в которых различаются очень четко. В результате исследования кернов, полученных с 1928 по 1953 г., H. М. Страхов с сотрудниками разработал литолого-стра- тиграфическую схему расчленения верхнечетвертичных донных осад­ ков. По этой схеме, глубоководные илы Черного моря подразделя­ ются на три слоя снизу вверх: новоэвксинские отложения, древне-

черноморские и современные.	;
Новоэвксинские отложения	вскрыты на глубине 150—500 см

на станциях 1627, 1629, 1632, 1633, 1918, 1921, 1923. Глубоководные новоэвксинские отложения отделяются от покрывающих древнечерноморских в большинстве случаев очень четко. Представлены они светло-серыми однородными глинисто-известковыми и извест- ково-глинистыми илами, иногда с промазками гидротроилита. В верхней части местами встречается прослой черного ила. В толще однородного неслоистого ила изредка бывают прослои песка.

26

Древнечерноморские отложения встречаются на всех глубоко­ водных станциях на глубине от 50 до 500 см. Это чередующиеся слои глинистых илов серого однородного и зеленовато-серого тонкослои­ стого. Тонкая слоистость обусловлена чередованием глинистого и сапропелевого ила. А. Д. Архангельский и H. М. Страхов [26] выде­ ляют две разновидности тонкослоистого ила: серая микрослоистая глина и черный ил. Глина эта сложена тончайшими слойками чер­ ного сапропелевого и глинистого вещества, которое преобладает. Число слойков 15—50 на 10 мм. Черный ил приурочен к центру глу­ боководной области дна, представляет собой черную вязкую желе­ образную массу. Структура его слоистая, причем глинистые и сапро­ пелевые прослои примерно одинаковой толщины. Черный ил обо­ гащен карбонатами. Серый однородный глинистый ил слоистости не имеет, лишь иногда в нем можно заметить неясные пятна. В толще древнечерноморских отложений иногда встречаются прослои песка.

Современные черноморские отложения отмечены на всех стан­ циях за исключением 1621, расположенной на крутом участке кон­ тинентального склона. Представлены слабоизвестково-глинистым, глинисто-известковым и известково-глинистым илами. В централь­ ных частях глубоководной зоны преобладает известково-глинистый ил — серый тонкослоистый со значительным содержанием карбо­ натов, полужидкий. В периферической части распространены гли­ нисто-известковый и слабоизвестково-глинистый илы, причем последний ближе к берегам.

H. М. Страхов [221 ] выделяет три разновидности слабоизвестко- во-глинистого ила: неслоистую, слоистую а и слоистую ß. Неслои­ стая разность, или серая глубоководная глина,— темно-серая, иног­ да с зеленоватым оттенком, редко бывает черной вследствие обога­ щения гидротроилитом, сравнительно малокарбонатна. Разность а изредка встречается вдоль кавказского побережья. Представлена зеленоватыми или оливково-серыми вязкими илами с заметным коли­ чеством песка и резко выраженной слоистостью. Разность ß распро­ странена широко, представляет собой серый с зеленоватым оттенком микрослоистый ил.

Глинисто-известковые илы сходны с разностью ß, но содержат много карбонатного материала.

С целью уточнения вещественного состава донных осадков был выполнен гранулометрический анализ и определение карбонатности (суммарного содержания карбонатов). Гранулометрический состав определяли по методике, разработанной в Институте океанологии АН СССР и описанной в работе В. П. Петелина [186]. Исследовались образцы осадков естественной влажности. Карбонатность опреде­ лялась экспрессным методом Н. В. Тананаева, принятым в лабора­ тории механического анализа отдела гидрогеологии и инженерного грунтоведения Института геологических наук АН УССР.

По гранулометрическому составу изученные отложения можно разделить на глинистые, алеврито-глинистые, глинисто-алевритовые и алевритовые илы; в основу разделения положена классификаци-

27

онная схема П. Л. Безрукова и А. П. Лисицына [43]. К глинистым илам относятся отложения, имеющие одновершинный гранулометри­ ческий спектр, с содержанием глинистых фракций не менее 60%. Осадки, дающие двухвершинный гранулометрический спектр с чет­ кими максимумами в области алевритовых и глинистых фракций, относятся к алеврито-глинистым или глинисто-алевритовым илам, в зависимости от преобладания соответствующих компонентов. Гра­ нулометрический спектр алевритовых илов имеет высокий пик в

60г		60-	0-25Ш
40-
		40-	55,2/15,4
20-
		20
МІ80-Ю2СМ®		J234567S
			Ст.1631
43 ПН35Ш
27ß/23ß
1234567t
Cffl./62/a
				12345676
				Ст.Ш
		5<ЛШт
	12345673..	30,6/18,5
		12345678
	Ш.1627
		СШ.1629
Рис. 8. Гранулометрический состав глубоководных осадков				Черного моря:
Ф р а к ц и и ,	ммі 1 — 0,5 — 0,25; 2 — 0,25 — 0,1; 3 — 0,1 — 0,05;			4 — 0,05—0,01)
5 — 0,01—0,005; 6 — 0,005 — 0,002; 7 — 0,002 — 0,001; 8 — <0,001; 0,15 см — интер­
вал в колонке,	55,2/15,4 — карбонатность, %/ММВ (ММВ — максимальная				моле­
кулярная влагоемкость). .у
области алевритовых фракций, иногда возможно появление					неболь­
шого (не более 20%) повышения содержания			глинистых фракций,
причем самых малых размерностей (рис. 8).

Содержание карбонатов в различных типах донных отложений варьирует от 10 до 63%. Максимальное содержание карбонатов от­ мечается в глинистых и алевритовых илах. В алевритовых илах карбонаты представлены в основной массе обломками раковин. Высокое содержание карбонатов в глинистых фракциях — харак­ терная особенность глубоководных осадков Черного моря. Прежде считалось [25, 221 ], что тонкодисперсная форма карбонатов пред­

ставлена «дрьюитом». Электронномикроскопическими	исследования­
ми [35] установлено, что тонкодисперсные карбонаты	черноморских

отложений сложены остатками кокколитофорид, округлые диско­ образные пластинки которых имеют диаметр не более 2—3 мк. Глинистые и алевритовые илы также наименее карбонатны. Алеври- тово-глинистые и глинисто-алевритовые илы имеют промежуточные значения карбонатности 16—31%.

Минеральный состав алевритовых и песчаных фракций исследо­ вался под бинокуляром и микроскопически. Эти фракции состоят

28

в основном из раковинного и растительного детрита с примесью угловатых округлых зерен кварца. Часто встречаются микроконкре­ ции пирита, чешуйки мусковита и биотита. Биотита больше в более песчанистых осадках. Изредка наблюдаются единичные зерна апа­ тита, полевых шпатов, глауконита, хлорита, коллофана. Пирит

	Ст.1Б27				Ст. 1629
Интердап
Ô юшке, m
10-15
30-40
55-60
			0-10
70-71				m
	500	cggr	150-160	Ky+
74-76
120-130 s » u	„	l 0
150-160				joo	seo°Z, ,
			330-340	к r ^ + S l ^		N
				JOÛ
					Cm.1633
			50-60		„	Mo
			180-190

300-310

530-540 к®

W

Рис. 9. Термограммы фракций < 0,00: мм.

иногда имеет вид тонких корочек, состоящих из очень мелких зерен. Иногда встречаются зерна халцедона, опала и темноокрашенного кварца. В глубоководных песках Черного моря выявлены актинолит, апатит, биотит, гематит, гранат, дистен, корунд, магнетит, пироксен, турмалин, хлорит, кварц, полевой шпат и мусковит.

Глинистые фракции изучались методом ориентированных пре­ паратов под микроскопом. Для отдельных образцов был выполнен термический анализ. На рис. 9 приведены термограммы освобожден­ ных от карбонатов фракций со средним диаметром частиц от 0,001 мм и менее. Почти на всех кривых четко выражен первый эндотермиче-

29