Litologiâ i poleznye iskopaemyeLitologiâ i poleznye iskopaemyeЛитология и полезные ископаемые0024-497X3034-5375The Russian Academy of Sciences65853710.31857/S0024497X24020017zcdjzkArticlesСтатьиResearch ArticleLithological and mineralogical characteristic of the bottom sediments in the areas of ice scouring in the south-western Kara SeaЛитолого-минералогическая характеристика донных отложений в районах проявления ледовой экзарации в юго-западной части Карского моряSukhikhE. A.СухихЕ. A.
Russian Federation
sukhikh_ea@mail.ruKokinO. V.КокинО. В.
Russian Federation
sukhikh_ea@mail.ruRoslyakovA. G.РосляковА. Г.
Russian Federation
sukhikh_ea@mail.ruAnanievR. A.АнаньевР. А.
Russian Federation
sukhikh_ea@mail.ruArkhipovV. V.АрхиповВ. В.
Russian Federation
sukhikh_ea@mail.ruGeological Institute of the RASГеологический институт РАНShirshov Institute of Oceanology of the RASИнститут океанологии им. П. П. Ширшова РАНMoscow State UniversityМГУ06072024214316220022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0024-497X/article/view/658537

Sedimentary material sampled in the western Kara Sea both directly in the ice scours and on the background surfaces not disturbed by ice scouring has been studied. Based on the results of research of the physical properties and lithological and mineralogical features of bottom sediments in the ice scours, the bedding depth of the ice gouging impact boundary (ploughing contact) was identified. According to X-ray diffraction analysis of the <0.001 mm fraction, in the samples obtained below this boundary, in contrast to the overlying samples, chlorite has non-heat-resistant structure, which, together with the results of microscopic studies in thin sections, indicates its neoformation. The presence of secondary chlorite in near-surface conditions may be an indicator of the glaciodynamic impact (pressure) of iceberg keels on bottom sediments. The microstructures of the ice scour sediments differ both on the different polygons of the study area and within the same scour, depending on the location of the sampling point on the transverse profile of the morphosculpture.

Принята к публикации 03.11.2023 г.

Изучены донные отложения юго-западной части Карского моря, отобранные как непосредственно в ледово-экзарационных бороздах, так и на фоновых поверхностях, не нарушенных ледовой экзарацией. По результатам исследований физических свойств и литолого-минералогических особенностей донных осадков определена глубина залегания границы ледово-экзарационного воздействия в бороздах (экзарационный контакт). По данным рентгено-дифрактометрического анализа фракции <0.001 мм в образцах ниже данной границы, в отличие от вышележащих образцов, выявлена нетермостойкость структуры хлорита, что, вместе с результатами микроскопических исследований в петрографических шлифах, свидетельствует о его новообразовании. Присутствие вторичного хлорита в условиях близповерхностного залегания может быть индикатором гляциодинамического воздействия (давления) килей дрейфующих ледяных образований на донные отложения. Микротекстуры осадка борозд выпахивания отличаются как на разных полигонах района исследований, так и в пределах одной борозды в зависимости от расположения точки пробоотбора на поперечном профиле морфоскульптуры.

ice scoursbottom sedimentsnon-heat-resistant chloriteglaciodynamic impactthin sectionsmicrostructureборозды выпахиваниядонные осадкинетермостойкий хлоритгляциодинамическое воздействиепетрографические шлифымикротекстураРоссийский научный фондRussian Science Foundation21-77-20038Правительство РФGovernment of the Russian FederationFMMG‑2022-0001Правительство РФGovernment of the Russian FederationFMWE‑2021-005This work was supported by a grant from the Russian Science Foundation (project No. 21-77-20038, GIN RAS, https://rscf.ru/project/21-77-20038/). Microscopic studies in petrographic slides were carried out within the framework of the state task of GIN RAS No. FMMG-2022-0001. Measurements of the shear strength of the sediment were carried out within the framework of the State Assignment of IO RAS No. FMWE-2021-005Работа выполнена за счет гранта Российского научного фонда (проект № 21-77-20038, ГИН РАН, https://rscf.ru/project/21-77-20038/). Микроскопические исследования в петрографических шлифах выполнялись в рамках темы государственного задания ГИН РАН № FMMG-2022-0001. Измерения прочности осадка на сдвиг выполнялись в рамках темы госзадания ИО РАН № FMWE-2021-005Батурин Г. Н. Вариации состава железомарганцевых конкреций Карского моря // Океанология. 2011. Т. 51. № 1. С. 153–161.Батурин Г. Н., Дубинчук В. Т., Новигатский А. Н. Фазовое распределение элементов в железомарганцевых конкрециях Карского моря // ДАН. 2016. Т. 471. № 3. С. 334–339.Бетехтин А. Г. Курс минералогии: учебное пособие / Науч. ред. Б. И. Пирогов, Б. Б. Шкурский / 4-е изд., испр. и доп. М.: ИД КДУ, 2018. 736 с.Богданов Ю. А., Горшков А. И., Гурвич Е. Г. и др. Железо-марганцевые конкреции Карского моря // Океанология. 1994. Т. 34. № 5. С. 789–800.Кондратенко А. В., Неизвестнов Я. В. Сравнительная оценка сохранности глубоководных грунтовых проб, поднятых на борт судна различными пробоотборниками // Труды НИИГА-ВНИИОкеангеология. Т. 198. Морские инженерно-геологические исследования. СПб.: ВНИИОкеангеология, 2003. С. 90–98.Миронюк С. Г., Иванова А. А. Микро- и мезорельеф гляциального шельфа Западно-Арктических морей в свете новых данных // Бюлл. Комиссии по изучению четвертичного периода. 2018. № 76. С. 41–58.Огородов С. А. Роль морских льдов в динамике рельефа береговой зоны. М.: Изд-во МГУ, 2011. 173 с.Русаков В. Ю., Борисов А. П., Соловьева Г. Ю. Скорости седиментации (по данным изотопного анализа 210Pb и 137Cs) в разных фациально-генетических типах донных осадков Карского моря // Геохимия. 2019. Т. 64. № 11. C. 1158–1174.Рыбалко А. Е., Миронюк С. Г., Росляков А. Г. и др. Новые признаки покровного оледенения в Карском море: мегамасштабная ледниковая линейность в Восточно-Новоземельском желобе // Рельеф и четвертичные образования Арктики, Субарктики и Северо-Запада России. 2020. Вып. 7. С. 175–181.Шульга Н. А., Дроздова А. Н., Пересыпкин В. И. Железомарганцевые конкреции Карского моря: связь органического вещества с рудными элементами // ДАН. 2017. Т. 472. № 6. С. 697–700.Юдин В. В. Надвиговые и хаотические комплексы. Симферополь: ИТ “АРИАЛ”, 2013. 250 с.Carr S. Micromorphological criteria for discriminating subglacial and glacimarine sediments: evidence from a contemporary tidewater glacier, Spitsbergen // Quaternary International. 2001. V. 86. P. 71–79.Egger M., Jilbert T., Behrends T. et al. Vivianite is a major sink for phosphorus in methanogenic coastal surface sediments // Geochim. Cosmochim. Acta. 2015. V. 169. P. 217–235.Kokin O., Maznev S., Arkhipov V. et al. The distribution of maximum ice scour sizes by sea depth at the seabed of the Barents and Kara Seas / Proceedings of the International Confe- rence on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC, Glasgow, UK, 12–16 June 2023. Glasgow, UK, 2023a. P. 1–11.Kokin O., Usyagina I., Meshcheriakov N. et al. Pb-210 Dating of Ice Scour in the Kara Sea // J. Mar. Sci. Eng. 2023b. V. 11. 1404.Linch L. D., Meer van der J.J.M., Menzies J. Micromorphology of iceberg scour in clays: Glacial Lake Agassiz, Manitoba, Cana- da // Quaternary Science Reviews. 2012. V. 55. P. 125‒144.Linch L. D., Dowdeswell J. A. Micromorphology of diamicton affected by icebergkeel scouring, Scoresby Sund, East Greenland // Quaternary Science Reviews. 2016. V. 152. P. 169–196.Maznev S. V., Kokin O. V., Arkhipov V. V., Baranskaya A. V. Mo-dern and relict evidence of iceberg scouring at the bottom of the Barents and Kara seas // Oceanology. 2023. V. 63. P. 84–94.Meer van der J.J.M., Menzies J. The micromorphology of unconsolidated sediments // Sedimentary Geology. 2011. V. 238. P. 213–232.Murdmaa I. O., Ovsepyan E. A., Ivanova E. V., Iakimova K. S. Granulated vivianite in the Cambridge strait, Franz Josef Land (Barents Sea) // Lithology and Mineral Resources. 2023. V. 58. № 4. P. 311–316.Nikiforov S. L., Ananiev R. A., Libina N. V. et al. Ice Gouging on Russia’s Arctic Shelf // Oceanology. 2019. V. 59. P. 422–424.Rothe M., Kleeberg A., Hupfer M. The occurrence, identification and environmental relevance of vivianite in waterlogged soils and aquatic sediments // Earth-Science Reviews. 2016. V. 158. P. 51–64.