как образуется голубой ил и глина - зелёные главконитовые илы и пески. Диатомовый ил и чёрный сапропель

Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Полынов. КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ

Голубой ил, зелёные главконитовые илы и пески. Диатомовый ил и чёрный сапропель

 

геолог Борис Полынов

 

Смотрите также:

 

КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ. Элювий...

 

Элювиальные коры выветривания...

 

Древняя кора выветривания ...

 

Борис Борисович Полынов. Геохимия ...

 

Полынов о Докучаеве

 

Ряды миграции академика Б. Б. Полынова ...

 

Почва и почвообразование

 

Почвоведение. Типы почв

почвы

 

Химия почвы

 

Биология почвы

 

Круговорот атомов в природе

 

Книги Докучаева

докучаев

 

Криогенез почв  

 

Биогеоценология

 

Геология

геология

Основы геологии

 

Геолог Ферсман

 

Черви и почвообразование

 

 Дождевые черви

 

Вернадский. Биосфера

биосфера

 

Геохимия - химия земли

 

Гидрогеохимия. Химия воды

 

Минералогия

минералы

 

Происхождение растений

 

Биология

 

Эволюция биосферы

 

Геоботаника

  

Общая биология

общая биология

 

Мейен - Из истории растительных династий

 

Биографии биологов, почвоведов

 

Эволюция

 

Пособие по биологии

 

§ 52. Приведенная схема распределения морских отложений не дает, однако, полного представления об их изменении в пространстве.

 

Не говоря уже о том, что она, понятно, заначительно нарушается во всех многочисленных случаях, когда углубление дна океана не совпадает с удалением от берегов, в нее вносятся значительные усложнения теми процессами взаимодействий между осадками, морской водой и организмами, о которых мы уже упоминали (§ 51) и которые совершаются не только в среде гидросферы, но и на дне океанов.   Характер и распределение этих процессов становятся более понятными, если мы примем во внимание, что гидросфера не является вполне однородной средой, что в пределах водной толщи и дна океанов белее или менее значительных морей мы находим различные, своего рода „климатические" области и провинции.

 

Так же, как и для атмосферных климатов, температура является одним из наиболее существенных признаков характеристики водных климатов, но вместо влажности, играющей столь значительную роль в расчленении податмосферных климатов, здесь появляется столь же существенный аналогичный признак—содержание растворенного воздуха, а вместе с ним кислорода и углекислоты. Если к этим двум моментам прибавить степень проникновения света и изменения в давлении, то мы определим важнейшие и основные элементы, гид рок ли- матов, обусловливающих как интенсивность процессов превращения минералов, так и распределение форм органической жизни и биохимических процессов.

 

Учитывая все эти признаки, мы выделяем прежде всего поверхностную толщу-воды океанов и морей приблизительно на глубину до 200 м, которая вся вообще характеризуется достаточным количеством света, получаемого от проникающих солнечных лучей, и непосредственной зависимостью температуры от условий солнечной радиации. Первое обстоятельство обусловливает прежде всего возможность жизни хлорофиллоносных растений и, следовательно, процесс фотосинтеза с его следствиями: выделением и поглощением углекислоты и кислорода: второе же обстоятельство подчиняет расчленение климатов этой области соответственным термическим поясам.

 

В настоящее время мы можем расчленить ее, по крайней мере, на три части: две холодные, приуроченные к южным и северным полярным и субполярным широтам, и теплую — тропических и субтропических широт. В холодных морях, где повышается содержание растворенного воздуха и углекислоты, устойчивость углекислой извести естественно понижается, и организмы с известковыми скелетами и панцирями не могут полу, чить широкого распространения. Слабое испарение обусловливает здесь понижение солености, что, в свою очередь, ослабляет коагуляцию илистых и коллоидальных частиц и предоставляет организмам богатый силикатный материал.

 

 Отсюда вытекают благоприятные условия существования форм, вырабатывающих кремневые скелеты. В теплых же морях, где углекислота не может в значительных количествах удерживаться в растворе, наоборот, процессы организации извести и организмы с известковыми скелетами и панцырями получают широкое распространение. Само собой разумеется, что это получает свое отражение и на соответствующих донных отложениях.

 

Кроме температуры, света и растворенных газов, условия существования различных форм организмов в этой поверхностной части моря определяются еще близостью суши и дна. Это заставляет нас различать область мелкоморья, где эта верхняя толща воды имеет под собой непосредственно дно, и пелагическую область, где под ней простираются более глубокие части моря. В пелагической области мы встречаем представителей самых разнообразных типов и классов животных организмов за исключением лишь таких, которые лишены возможности активно или пассивно передвигаться и ведут сидячий образ жизни. Но есть и специфические представители пелагической фауны, живущие в удалении от мелкоморья и берегов (киты, некоторые моллюски, преимущественно из головоногих, немногие роды червей, отдельные группы кишечнополостных, например: гребневики, колониальные сифонофоры).

 

Особенно же многочисленны в пелагической области корненожки. В теплых морях они представлены глобигеринами с их известковыми раковинами, между тем как в холодных преобладают формы с кремневыми скелетами. Широкого распространения в пелагической области достигают и водоросли, причем известковые опять-таки получают Преобладание в теплых, а кремневые (диатомеи) в более холодных водах. Кстати отметить, что субполярные моря вообще отличаются более богатой фауной и флорой, нежели тропические. Обилие растворенного воздуха, взмученного ила и меньшая соленость воды создают, очевидно, более благоприятные условия для органической жизни, нежели бедная кислородом и более соленая вода тропических морей.

 

Полную противоположность условиям поверхностной части гидросферы представляет более однородная абиссальная область океанов, куда надлежит отнести глубины яиже изобаты в 1500—2000 м. В этой области необычайно постоянная для каждой отдельной части океана температура и на пространстве изменяется в весьма небольших пределах (от—0.5° дс + 4с). Такая низкая температура на протяжении всей глубокой части океанов, не исключая и области тропиков, объясняется тем, что сюда неизменно скатывается холодная вода из субполярных широт, компенсируя отток, производящийся течениями, и убыль воды при сильном испарении в жарком поясе.

 

Солнечный свет сюда не проникает, и только лучи, бросаемые светящимися органами некоторых глубоководных форм животных, могут освещать тьму этих холодных глубин. Отсюда понятно, что хлорофил- лоносных растений мы уже не встретим в этой области, где, впрочем и вообще ие встречается растений, за исключением, быть может, бактерий. Вообще с глубиной жизнь становится все более и более бедной, и абиссальные области морского дна можно уподобить пустыням. Все же,их нельзя считать совершенно лишенными жизни, и отдельных представителей животного мира мы встречаем на величайших глубинах.

 

Нам известны глубоководные рыбы, вылавливаемые с глубины 4000 м и представленные иногда целыми группами из семейств Stomidae, Macrurldae и др., многие ракообразные: некоторые крабы, своеобразные креветки с глубины 6000 м; там же оригинальный вид рака—отшельника, сохраняющего свое сожительство с актиниями (Pagurus abyssorum), иглокожие и в особенности морские звезды и офиуры, стеклянные (кремневые) губки, которые хотя в наибольшем количестве своих видов приурочены к глубинам от 200 до 1000 м, но сохраняются все же и на глубине до 6000 м; но особенно характерными для абиссальной области являются специфические формы радиолярий, обитающих на глубинах от 4000 до 8000 м.

 

Промежуточное место между поверхностной и абиссальной частью океанов занимают его батиальные области, охватывающие глубины от 200 до 1500 м. В верхних частях батиальной области, куда хотя и слабо, но все же еще проникают солнечные лучи, можно встретить и представителей растительного мира. Наиболее глубоко проникают известковые водоросли (виды Litophyllum и Litothamnia), которые довольствуются слабым освещением. Обширные же, более глубоко лежащие части, населены, по преимуществу, представителями животного мира. Местами фауна батиальных областей может быть достаточно богатой и разнообразной.

 

В противоположность более или менее одинаковой температуре абиссальной области, батиальные имеют различную температуру, и поэтому необходимо, по крайней мере, различать среди них холодные и теплые, но в каждой отдельной батиальной области температура является достаточно постоянной и слабо отражает сезонные колебания, свойственные поверхностной оболочке гидросферы. Вследствие малого количества кислорода в воде теплых батиальных областей, органические остатки, попадающие на дно, подвергаются преимущественно гниению, и успешно протекают здесь также процессы десульфуризации.

 

В результате этих восстановительных процессов соединения железа переходят в форму уже описанного нами коллоидального минерала гидротроилита (§ 30), и континентальные (терригеновые) илы принимают темную окраску, а при дальнейшей кристаллизации гидротроилита и переходе его в пирит — голубоватую.

 

Отсюда происхождение морских гидротроилитовых илов, к которым относится уже упомянутый морской „голубой ил", встречающийся вдоль континентов на глубине от 200 до 3000 м (а иногда и глубже 5000 м). Сюда же относится известный темный ил Черногр моря, Каспия и других как открытых, так и внутренних морей. На наибольшей площади своего распространения эти илы содержат в своем составе известковые раковины и панцыри как планктонных форм, так и обитателей дна. Так, исследования образцов голубого ила, собранных экспедицией Challenger'a, показали, что в среднем он содержит 12.5% известковых раковин и панцирей, 3.3% кремневых скелетов, остальная же часть приходится на тонкую илистую массу (около 60%) и более крупные минералы (свыше 20у0).. Устойчивость скелетов из углекислого кальция в голубом и других гидротроилитовых ил ах подтверждает незначительное содержание в воде растворенной углекислоты.

 

Совместное содержание в этих илах сернистого железа,, сероводорода и углекислой извести заслуживает особенного внимания, так как имеет свои следствия при дальнейшем превращении этих илов. Следует отметить, что гидро- троилитовые илы батиальной и более глубоких областей моря имеют свои аналоги и в отложениях озерно-лиманной фации мелкоморья в виде черных сапропелей, нередко имеющих терапевтическое применение под названием „лечебных грязей".

 

Как и следует ожидать, голубой ил океанов, по мере перехода к субполярной батиальной области, постепепно сокращается в своем распространении и уступает место серому илу, который мало отличается от подобных же отложений прибрежной зоны. Некоторый избыток растворенного кислорода не допускает широкого развития восстановительных процессов, а грубый материал, доставляемый пловучим разрушающимся и тающим льдом даже в глубокие части дна, еще более сближает этот серый ил с береговыми отложениями.

 

Помимо голубого и серого ила, в батиальной же области достигает заметного распространения еще одна форма терригенорых отложений — это зеленые главконитовые илы и пески.

 

Глубину распространения зеленого ила ограничивают изобатами от 200 до 1800 м. Он обнаружен на указанных глубинах в Атлантическом океане вдоль берегов Сев. Америки, Португалии и западного берега Африки, в Индийском океане вдоль восточных берегов Африки и западных Австралии, а в Тихом вдоль берегов Японии и западного берега Сев. Америки. Имеются указания, что против устьев крупных рек эти полосы зеленого ила прерываются. В своем распространении он обнаруживает некоторую с;вязь с голубым илом, примыкая непосредственно к нему, и нередко главконитовые образования в форме ядер заполнения раковин встречаются уже в образцах, извлеченных из голубого ила. Возможно, что с областью зеленого ила связано обильное выпадение кремнежелезных коагелей, источником которых являются растворы кремнезема и закиси железа, свойственные щелочной среде голубого ила.

 

Кристаллизация этих коагелей образует главконит. .Есть основание полагать, что в зеленом иле повышается устойчивость кремнеземных скелетов, содержание которых доходит в нем до 13,6%. К терригеновым же отложениям относятся и более ограниченного распространения местные илы как, например, вулканические, окружающие острова вулканического происхождения, коралловые и далеко вынесенные в море осадки крупнейших рек. Против устья Амазонки и Янг-тсе-кианга наблюдается оригинальный красный ил, обязанный своим происхождением аллитным продуктам выветривания суши, принесенным в море названными реками.

 

Главнейшими формами, свойственными абиссальной области дна глубоководных органических осадков, являются глобигериновый и диатомовый илы. Несмотря на однородность условии абиссального дна, эти отложения достаточно разграничены. Глобигериновый -ил охватывает огромную область Атлантического океана от 700 до 5000 м, значительную часть Индийского и южную часть Тихого, причем приурочивается преимущественно к субтропическим широтам, с приближением же к полярным он постепенно уступает свое место диатомовому илу, области сплошного распространения которого отмечены для Антарктического моря и северной окраины Тихого океана. 

 

Главнейшими составными частями глобигеринового ила являются известковые раковины пелагических корненожек, в меньшем количестве корненожки бентоса, т. е. донной фауны, и обломки раковин пелагических же биченосцев (Flagellata), известные под названием кокколитов и рабдолитов. Мы видим, таким образом, что глобигериновый ил слагается, по преимуществу, из остатков организмов, живущих не в среде самого ила или близких ему слоев воды, а в более поверхностных частях океана и морей, ,отмеченных совершенно иными гидротермическими условиями. При этом необходимо заметить, что состав глобиге- ринового ила довольно чутко отражает и все изменения верхнее пелагической оболочки. Так, в тропической части раковины ила становятся все более и более крупйыми и достигают размеров, улавливаемых простым глазом, а по мере приближения к холодным широтам они уменьшаются до микроскопических размеров, становятся более тонкими и нежными.

 

Но если принять во внимание, что сама среда абиссальных. глубин не может быть благоприятной для сохранения известковых раковин, которые при некотором избытке растворенной углекислоты должны растворяться, то наличие глобигеринового ила в абиссальной области приходится объяснять тем, что приток падающего с вер- рху материала в форме углекислой извести превышает его расход путем растворения.

 

Это объяснение становится тем более вероятным, что наибольшие глубины океана (свыше 4000м), где падающие известковые раковины совершают в неблагоприятных для сохранения их условиях особенно длительный путь, в значительной части своего простирания уже лишены глобигеринового ила и слагаются материалом, представляющим отчасти остаток после растворения углекислой извести,- отчасти же минеральную массу иного происхождения. Эти глубоководные области красного морского ила, в которые постепенно переходит глобнгериновый ил окружающих пространств, охватывают обширные и наиболее глубокие части Тихого океана, отдельные части дна Атлантического и, преимущественно, восточную часть дна Индийского океана. Главная масса красного ила (90%) слагается тонкими частицами минеральной глины, и лишь около 10°/о относится к известковым и кремневым скелетам. Впрочем, количество углекислой извести явно меняется с глубиной.

 

Так, по анализам образцов, собранных Challenger'oM, оказалось, что на глубине от 3600 до 4500 м красный ил содержит в среднем 8.4°/о СаС03, на глубине от 4500 до 5500 м — 7.2°/о, а взятый с глубины от 5500 до 6400 м показал содержание всего лишь 0.88% СаС03. Кроме кремнегли- ноземных систем, характер и состав которых остается мало исследованным, здесь принимают участие гидроокиси железа, марганца, фосфаты кальция, вулканические минералы (например, филлипсит и др. цеолиты) и обломки пород. Зтот материал отчасти доставляется подводными извержениями, отчасти же слагается из наиболее тонких и легко распыляющихся частиц терригенового происхождения, нерастворимых остатков пелагического материала и осевшей в jviope атмосферной и космической пыли. Можно допустить, что холодные и более пресные течения приносят сюда коллоидально растворенные кремнеглиноземные и железо-марганцовые соли, а также растворенные карбонаты железа и марганца, которые здесь, благодаря возрастанию солености коагулируют и оседают на дно. Во всяком случае, выпадение гелей в этой области можно считать установленным, так как находящиеся здесь кости морских животных покрыты часто характерной коллоидальной пленкой гидроокиси железа и марганца.

 

Обращаясь к диатомовому илу, распространение которого не нуждается в объяснении, необходиио отметить особенность его химического состава, а именно, ничтожное содержание соединений, не разлагаемых соляной кислотой (около 5°/0), и во-вторых малое содержание гидроокиси железа. Первое обстоятельство указывает на то, что алюмо- силликаты претерпевают здесь или выше почти полное разрушение, второе же подтверждает наше предположение, что гидроокись железа в холодных морях более или менее легко растворяется или распыляется и уносится течением для тото, чтобы отложиться в области красной морской глины.

 

Кроме перечисленных типов глубоководных отложений следует отметить еще радиоляриевый ил, который можно рассматривать как фацию красной глины, обогащенную остатками кремневых и в особенности радиоляриевых скелетов, и птероподовый ил, в который местами в тропических широтах переходит глобигеринолый ил. Птероподовый ил обогащен раковинами моллюсков из Pte- ropoda и Heteropoda.

 

Подобно тому как на поверхности суши крупные физико- географические области приходится расчленять на подчиненные в зависимости от устройства поверхности, напрявле- пия и характера ветров и т. д, так ив области гидросферы существуют свои особенные провинции различного происхождения и протяжения. Они создаются морскими течениями, своеобразными условиями более или менее отдаленных от океанов внутренних морей, например, Средиземного и, наконец, весьма сложным иногда устройством поверхности морского дна, возвышения и впадины которого так или иначе отражаются на направлении морских течений и распределении температур.  Все это, понятно, отражается и на характере и распределении осадков, и изложенные отношения являются лишь основной схемой более сложной и во многом еще неизвестной действительности.

 

 

 

К содержанию книги: Б.Б.Полынов - Кора выветривания

 

 

Последние добавления:

 

Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы

 

Значение воды

 

Онежское озеро   Криогенез почв  

 

 Почвоведение - биология почвы

 

Происхождение и эволюция растений 

 

Биографии ботаников, биологов, медиков