15 Батиальные и аббисальные отложения

Батиальной называют область морского дна, расположен­ную между шельфом и океанским дном, или абиссальной об­ластью. Гипсометрически батиальная область большею частью от­вечает материковому склону. Она охватывает глубины от 150— 400 до 2000—3000 м. Поэтому к батиальным относят осадки, на­копившиеся в указанном интервале глубин, если даже рельеф дна и не соответствовал строго понятию «материковый склон».

Самой характерной чертой топографии материкового склона служат подводные каньоны: желоба с крутыми и даже верти­кальными бортами, рассекающие склон и идущие от шельфа к абиссальной области. Считают, что подводные каньоны служат основными путями выноса осадочного материала в глубоковод­ную область; причем вынос осуществляется главным образом мутьевыми потоками. Активно на материковом склоне работа­ют и оползни. Этим объясняется широкое распространение на нем выходов скальных грунтов, покрытых лишь тонким слоем илистого осадка. Малейшего нарушения достаточно для образо­вания больших облаков глинистой мути, устремляющейся по склону вниз, растекающейся у его основания на глубинах в 3000—4000 м и отлагающей взвешенный материал.

Осадки верхней части батиальной области тесно связаны с шельфовыми. Если у внешнего края шельфа накапливаются пес­чаные осадки, то иногда они переходят и на материковый склон.

В целом батиальные осадки характеризуются гораздо более тонким составом, чем шельфовый комплекс. Согласно подсчетам в среднем в них глины составляют 60%, пес­ки— 25%, скальный грунт и грубые осадки (гальки и гравий) — 10%, раковинный и оолитовый материал — 5%. Таким образом, в батиальной области преобладает еще терригенный материал, что нельзя не связывать со специфическими чертами современ­ной эпохи и свойственным для нее относительно высоким стоя­нием материков и большими горными цепями на них, поставля­ющими огромные массы обломочных и глинистых продуктов вы­ветривания.

Нередко спускаются в батиальную область глауконитовые и фосфоритовые осадки, но обычно не глубже 1500—2000 м.

Одним из характерных осадков батиальной области, извест­ным со времен экспедиции на «Челленджере»', является синий, или темный, ил, распространенный на глубинах от 200 до 5000м. Ниже приводится средний состав синего ила (в %): Условия на дне в местах накопления ила мало бла­гоприятны для развития обильной донной жизни. Во-вторых, в терригенном материале наряду с преобладающими тонкими ча­стицами довольно много и более крупного материала (22,48%).

Темный цвет ила обусловлен присутствием рассеянного орга­нического вещества, а также наличием мелких зернышек пирита и гидротроилита — водного сернистого железа (FeS • п Н₂0). Этот минерал известен только из современных осадков. В ископае­мом состоянии он теряет воду и переходит в пирит. Происхожде­ние сернистого железа в иле объясняют восстанавливающим действием углерода органического происхождения на сульфаты морской воды.

При образовании синего ила на дне преобладает восстанови­тельная среда. Этим, вероятно, и объясняется бедность ила дон­ными организмами. В ряде случаев в темном иле обнаружен глауконит, вообще не характерный для резко восстановительных условий. Ниже мы остановимся на характеристике осадков ба­тиальной области окраинных и внутренних морей с соленостью, близкой к океанической.

Абиссальные (глубоководные, или пелагические) отло­жения распространены на земном шаре в современную эпоху шире всего. Они занимают 56% всей его площади (включая су­шу) и около 75% поверхности морского дна. Столь большая протяженность абиссальных отложений на современ­ном морском дне не соответствует их геологическому значению: в ископаемом состоянии абиссальные осадки достоверно установ­лены в единичных случаях.

Абиссальные осадки покрывают открытое дно океанов на глубинах более 2000—3000 м.

Скорость накопления абиссальных илов ничтожная. Ее оце­нивают величинами от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров за тысячу лет. Эта величина меняется в зависимо­сти от типа осадка и характера океана. Минимальна скорость накопления красной глубоководной глины, скорость накопления карбонатных илов обычно 3—5 см за тысячу лет.

В основном на океанском дне господствуют окислительные условия, мощность окислительного слоя достигает нескольких метров.

По составу и происхождению глубоководные отложения делят на несколько групп: терригенные, органогенные, хемогенные, вулканогенные и полигенные осадки.

Красная глубоководная глина. Этот тип осадка один из са­мых распространенных, особенно в Тихом океане, где на него приходится около 50% площади дна. Образуется красная глина на глубинах более 4500 м, средняя глубина — 5400 м.

Красная глина — очень тонкий осадок; в ней преобладают частицы размером около 0,001 мм. По составу это главным об­разом гидрослюдистые минералы. Цвет глины обычно коричне­ватый, в редких случаях действительно красный. Карбонатов в ней либо совсем нет или очень мало. Всегда имеется марганец (0,2—5%) и железо (5—10%). Из органических остатков неред ко присутствуют опаловые раковинки радиолярий; лричем в случае увеличения их содержания до 10% и более красную глину называют радиоляриевым илом. Очень характерно наличие зубов акул, иногда попадаются слуховые косточки китов — наиболее трудно растворимые кости их скелета.

Фораминиферовые илы. Из органогенных осад­ков наибольшим распространением в абиссальной области пользуются фораминиферовые илы.

Средняя глубина распространения фораминифе­ровых ся глубина около 5000 м.

Кремнистые илы. Из кремнистых осадков в абиссальных об­ластях наиболее распространены два типа: радиоляриевые и диатомовые илы.

Радиоляриевые илы состоят в значительной части из скопле­ний опаловых скорлупок одноклеточных планктонных организ­мов — радиолярий. Распространены они преимущественно от­дельными пятнами в Тихом и Индийском океанах, где представ­ляют несколько смещенную течениями проекцию на дно ареалов распространения радиолярий в верхних слоях воды. Радиоля­риевые илы замещаются красной глубоководной глиной, с кото­рой они связаны постепенными переходами. Распространены радиоляриевые илы на глубинах от 4300 до 8200 м.

Диатомовые илы наиболее широко распространены в южном полушарии, где образуют почти сплошной пояс вокруг Антарк­тического материка (см. рис. 43). Такое распространение объяс­няется тем, что диатомовых водорослей особенно много в южных приполярных областях Тихого, Индийского и Атлантического океанов. Отдельные пятна диатомовых илов есть и в северной части Тихого океана, где в верхних слоях воды также пышно развита флора диатомовых водорослей. Встречаются они пре­имущественно на глубинах от 1000 до 5500 м, в среднем на глубине около 3900 м. Отметим, что в Северном Ледовитом оке­ане, в воде которого также живет много диатомовых водорослей, в осадках их почти нет.

Отложения океанических желобов. Океаническими желобами называют глубоководные впадины вытянутой формы, располо­женные преимущественно вдоль островных дуг, в окраинных частях океанов. Это относительно узкие впадины, протягиваю­щиеся на тысячи километров в длину, глубина впадин на 2—4 км превосходит среднюю глубину соседнего океанического дна. Осадки их в силу трудной доступности известны мало; некото­рые из них, расположенные в северной части Тихого океана, изучены советскими исследователями.

Отложения мутьевых потоков. Отложениям мутьевых пото­ков стали уделять внимание сравнительно недавно. В последние годы работой мутьевых потоков объясняют ряд особенностей как морских, так и континентальных (главным образом озерных) отложений. Осадки их находят и среди абиссальных отложений. Распространены они преимущественно в окраинных частях океа­нов, особенно там, где к относительно плоскому океаническому дну примыкает крутой материковый склон. Такие условия наблю­даются, например, в ряде мест западной окраины Атлантического и восточной части Тихого океанов.

Наиболее характерная особенность отложений мутьевых по­токов заключается в том, что среди типичных глубоководных от­ложений появляются прослои алевритовых и даже песчаных илов, причем находящиеся в них органические остатки принадле­жат мелководным и даже наземным организмам.

Предполагается, что мелководные организмы и заключающие их относительно грубые осадки 'попадают в глубокое море по­средством мутьевых потоков, которые, возникая от разных при­чин в береговой зоне, скатываются вниз по материковому скло­ну. Они увлекают за собой весь взвешенный в них материал и отлагают его на океаническом дне там, где оно становится почти плоским и где поэтому мутьевой поток прекращает свое поступа­тельное движение. Так возникает и еще одна характерная осо­бенность отложений— так называемая сортированная слоис­тость, или градационная слоистость (graded bedding).