Литолого-минералогическая характеристика донных отложений в районах проявления ледовой экзарации в юго-западной части Карского моря

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

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.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. A. Сухих

Геологический институт РАН

Email: sukhikh_ea@mail.ru
Россия, Москва

О. В. Кокин

Геологический институт РАН

Email: sukhikh_ea@mail.ru
Россия, Москва

А. Г. Росляков

Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН; МГУ

Автор, ответственный за переписку.
Email: sukhikh_ea@mail.ru
Россия, Москва; Москва

Р. А. Ананьев

Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН

Email: sukhikh_ea@mail.ru
Россия, Москва

В. В. Архипов

Геологический институт РАН

Email: sukhikh_ea@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Батурин Г. Н. Вариации состава железомарганцевых конкреций Карского моря // Океанология. 2011. Т. 51. № 1. С. 153–161.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Богданов Ю. А., Горшков А. И., Гурвич Е. Г. и др. Железо-марганцевые конкреции Карского моря // Океанология. 1994. Т. 34. № 5. С. 789–800.
  5. 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.
  6. 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.
  7. Огородов С. А. Роль морских льдов в динамике рельефа береговой зоны. М.: Изд-во МГУ, 2011. 173 с.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. Юдин В. В. Надвиговые и хаотические комплексы. Симферополь: ИТ “АРИАЛ”, 2013. 250 с.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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.
  15. 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.
  16. 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.
  17. 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.
  18. 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.
  19. Meer van der J.J.M., Menzies J. The micromorphology of unconsolidated sediments // Sedimentary Geology. 2011. V. 238. P. 213–232.
  20. 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.
  21. 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.
  22. 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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Маршрут 51 рейса НИС “Академик Борис Петров” и положение станций пробоотбора, рассматриваемых в статье. Рельеф показан по данным IBCAO версии 3. Желтые квадраты – положение полигонов детальной батиметрической съемки, представленных на рис. 2а (1) и 2в (2)

Скачать (789KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Рельеф дна в районе станций пробоотбора в Байдарацкой губе (а) и в Восточно-Новоземельском желобе (в). Положение станций пробоотбора на поперечном профиле через ледово-экзарационные борозды (б, г)

Скачать (856KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Литологические колонки, отобранные в экзарационных бороздах (5115, 5116, 5120, 5122) и на фоновой поверхности (5123, 5124, 5126). Структура: 1 – алеврито-глинистый ил, 2 – глинистый ил, 3 – глинисто-алевритовый суглинок, 4 – песок, 5 – грубообломочный материал, 6 – граница между до- и постэкзарационными отложениями в ледово-экзарационных бороздах (экзарационный контакт). Текстура: 1 – однородная, 2 – полосчатая. Анализируемый материал в интервале опробования: 1 – шлих, 2 – шлиф, 3 – глинистая фракция (<0.001 мм), 4 – точки измерения прочности осадка на сдвиг (единица измерения – кПа). Цветовые колонки схематично отображают цвет донных осадков

Скачать (318KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Железосодержащие минеральные агрегаты в различных интервалах колонки 5124 во фракции >0.25 мм: 105‒110 см (1), 117‒122 см (2), 147‒152 (3) – под бинокуляром. а–е – сканирующая электронная микроскопия отдельных зерен из соответствующих интервалов. Данные об атомарном процентном содержании элементов в точках сканирования, обозначенных на фотографиях красным шрифтом, представлены в табл. 2. Условные обозначения структур см. рис. 3

Скачать (838KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Микроморфология образцов донных осадков, отобранных в осевой (колонка 5115) и прибортовой (колонка 5116) частях ледово-экзарационной борозды в Байдарацкой губе. Интервалы для изготовления петрографических шлифов, колонка 5115: 1 – 49–52 см, 2 – 77–79 см, 3 – 86–90 см; колонка 5116: 4 – 57–62 см, 5 – 73–77 см, 6 – 98–100 см. Цветом обозначены следующие структурно-текстурные особенности: красный пунктир – линия ориентировки линейного расположения минеральных зерен, оранжевый пунктир – линия дугообразной ориентировки минеральных зерен, желтый – круговая ориентировка минеральных зерен (ротационная структура), голубой – линзы крупнозернистого песчаного материала, черный – зоны окрашивания тонкодисперсным органическим веществом. Стрелками обозначены микроразрывные нарушения

Скачать (731KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Явление микроштриховки в образце 5124_198: петрографический шлиф, проходящий свет с анализатором (а) и без анализатора (б), отраженный свет, квадраты 1, 2, 3 (в); в образце 5126_86: петрографический шлиф проходящий свет с анализатором (г, е) и без анализатора (д, ж, з); е, ж – увеличенный фрагмент, выделенного участка

Скачать (1MB)
Метаданные
8. Рис. 7. Данные рентгено-дифрактометрической экспресс-съемки тонкодисперсных препаратов в трех состояниях: I – воздушно-сухом (природном), II – насыщенном этиленгликолем, III – прокаленном при T = 550°C. Цвет линии: красный – препараты выполнены из материала в нижней части колонки с высокой прочностью на сдвиг, зеленый – материал верхней части колонки с низкой прочностью на сдвиг, фиолетовый – материал из зон с выраженной микроштриховкой. Черной стрелкой отмечено отсутствие пика хлорита при прокаливании в образцах ниже границы предполагаемого экзарационного воздействия в колонках из экзарационных борозд (5122, 5116). 5124, 5126 – фоновые колонки. Черной стрелкой для колонки 5126 отмечено проявление пика смектита при насыщении этиленгликолем в нижних образцах и его отсутствие в верхнем

Скачать (456KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Образцы 5122_127 и 5122_137, взятые в непосредственной близости от экзарационного контакта. Образец 5122_127 (выше контакта), петрографический шлиф, проходящий свет с анализатором (а, в) и без анализатора (б, г); в, г – увеличение выделенного фрагмента на рис. 8а. Образец 5122_137 (ниже контакта), петрографический шлиф, проходящий свет с анализатором (д, ж) и без анализатора (е, з); ж, з – увеличенный фрагмент на границе зон с различной размерностью и ориентацией зерен обломочного материала, обозначенный на рис. 8е цифрой 1. Хл – хлорит, Кв – кварц, Гл – глауконит

Скачать (1MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024