Июн 04 2003

ПалеоеволюцІя північно-західного шельфу Чорного моря

Опубликовано в 17:04 в категории Проблемы Черного моря

ПАЛЕОЕВОЛЮЦІЯ Північно-Західного ШЕЛЬФУ

чорного моря – ЯК ПЕРЕДУМОВА СУЧАСНОГО ГЕОХІМІЧНОГО СТАНУ ДОННИХ ВІДКЛАДЕНЬ.

Є.П. Ларченков, О.П. Чередниченко, С.В. Кадурин, С.А. Копилов,

І.О. Сучков, С.А. Астафурова, І.О. Гончарова

Одеський національний університет ім. І.І. Мечникова, Одеса.

У статі викладаються результати досліджень геохімічних показників у трьох горизонтах донних відкладень Північно-Західного шельфу Чорного моря, що представляють теригенно-карбонатні і карбонатно-теригенні утворення пізнього плейстоцену і голоцену. Критеріями стратиграфічного розчленовування були розходження в літології, сполуці опадоутворюючої фауни молюсків, і карбонатності.

Нижнім і, відповідно, найбільш древнім випробуваним горизонтом є новоевксинські відкладення верхнього плейстоцену.

Потужність розкритих відкладень достигає 1,5 м, літологічна сполука відрізняється значним розмаїттям. У складі відкладень даного горизонту відзначені глини, алеврити, дрібнозернисті піски, черепашники. На деяких станціях були зустрінуті залишки рослинності, включення карбонатної гальки. По-видимому, поряд з карбонатно-теригенними і теригенними відкладеннями озер і мілководних лагун, були присутні алювіальні опади а також вододільні субаеральні утворення.

Фауністичний комплекс представлено уламками і цілими раковинами прісноводних двостулкових молюсків Dreissena polymorpha, Dreissena rostriformis, Monodacna caspia. Зрідка зустрічалися частки раковин великих брюхоногих молюсків Viviparus і Planorbis. Практично повсюдно усі вищеописані літологічні різності перекривалися світло-сірим детритовим черепашником, що складається, в основному, з уламків Dreissena і Monodacna.

Даний горизонт можна розглядати як маркер, який досить чітко відокремлює верхньоплейстоценові відкладненя від вищележачих голоценових. Вік покрівлі новоевксинських відкладень оцінюється в 8-9 тис. років [1].

Новоевксинські опади трансгресивно перекриті відкладеннями, що утворилися після голоценової трансгресії – мулисті черепашники і черепашникові мули. Черепашковий матеріал представлено солоноводним середземноморським комплексом з перевагою Mytilus galloprovincialys. Рідше зустрічаються Cerastoderma lamarsky, Mytilaster lineatys, Chione gallina і інші. Середній зміст CaCO3 в древньочорноморських відкладеннях значно вище, ніж у нижчележачих новоевксинських горизонтах (табл.1).

Таблиця 1. Середній зміст мікроелементів по розрізу

Елемент

Горизонт

Zn

Ba

Cu

Hg

Mn

Cr

Pb

Ni

Co

CaCO3

С

48,0

240,6

17,7

0,07

413,1

31,0

13,5

26,2

6,6

60,35

Дчм

47,5

199,8

13,8

0,08

367,2

32,4

10,7

17,3

7,2

51,10

Не

36,4

180,7

10,9

0,06

349,7

43,2

7,2

16,7

7,1

16,73

С – сучасні; Дчм – древньочорноморські; Не – новоевксинські.

Сучасні (чи новочорноморські) опади виділені як самий верхній шар донних відкладень Північно-Західного шельфу Чорного моря. По речовинній сполуці вони є переважно карбонатними і теригенно-карбонатними мулистими і пісчано-мулистими черепашниками. Основою комплексу фауни є раковини Mytilus gallo-provincialys і Modiolus phaseolinus. За рівнем карбонатності цей горизонт, у свою чергу, перевершує древньочорноморські відкладення.

При порівнянні середніх змістів мікроелементів у різних верствах донних відкладень Північно-Західного шельфу Чорного моря помітна достатньо чітка тенденція зростання змісту від більш древніх відкладень до більш молодих. Зміст Zn, Ba, Cu, Mn, Ni, Pb у древньочорноморських опадах вище, ніж у новоевксинських, і відповідно, нижче, ніж у сучасних (новочорноморських) відкладеннях.

Звертає увагу достатнє різке збільшення вмісту свинцю і барію в новочорноморському обрії у порівнянні з древньочорноморським. Зворотну тенденцію виявляє тільки Cr; зміст Hg і Co, збільшуючись у древньочорноморських відкладеннях у порівнянні з новоевксинськими, знову зменшуються в сучасних опадах.

Аномальний розподіл вмісту хрому можна пояснити приналежністю його до малорухомих геохімічних елементів, що поступають у басейн опадонакопичення переважно в зважений формі.

Більшість інших мікроелементів належать до геохімічно рухливих речовин, для яких найважливішу роль грає розчинена форма надходження в седиментаційний басейн. При седиментації ці мікроелементи тяжіють до мікропелітової фракції донних відкладень.

Для більшості мікроелементів у всіх вибірках характерна позитивна кореляція. Негативні значення коефіцієнта кореляції відзначені переважно при дослідженні співвідношень мікроелементів і Сасо3.

Кореляційну залежність, близьку до лінійної, у новоевксинських відкладеннях виявляють Zn, Cu, Ni, Co, Mn. Це дозволяє робити висновки щодо існування тісного взаємозв\’язку між вмістом і розподілом цих компонентів. Близькість до негативного лінійної кореляції відзначена тільки в пари Сасо3-Co.

У древньочорноморських відкладеннях тісна кореляційна залежність спостерігається між Cu, Co, Ni, а також між Cr і Zn. Негативно корелюють між собою Сасо3 і Cr.

У сучасних (новочорноморських) опадах мікроелементами-корелянтами також є Cu, Co, Ni, Pb. Близькість до негативної моделі лінійної кореляції відзначена в змісті Cu, Cr і Сасо3.

У цілому по всьому розрізі велика подібність характеру зваді розподілів виявила група мікроелементів – Cu, Ni, Cr, Co, Zn. Вона практично збігається з виділюваної дослідниками [2] групою рухливих геохімічних елементів, що мігрують і надходять у басейн седиментації переважно в розчиненій формі і що розподіляються в донних відкладеннях за правилом пелітовій фракції. Виключення складає Cr, що надходить з теригенним стоком у зваженій формі і тяжіє до алевритової фракції донних відкладень. Звертає на себе увага і його негативна кореляція в древньо- і новочорноморських відкладеннях з карбонатами, що вказує на тісний зв’язок з теригенною складовою розглянутих осадових утворень.

Приуроченість більшості мікроелементів до теригенного опадоутворенню визначає їх негативні кореляційні взаємодії зі змістом Сасо3. Відзначено значення коефіцієнта кореляції в діапазоні – 0.023….– 0.733.

Ва, Hg і Mn характеризуються відсутністю кореляційних взаємодій як між собою, так і з іншими мікроелементами (за винятком Мn-Ni і Mn-Cr у новоевксинському горизонті). Можливо, розподіл цих мікроелементів підкоряється якимось іншим закономірностям.

У цілому не можна не звернути увагу на той факт, що незважаючи на встановлену негативну кореляцію між більшістю вивчених мікроелементом і змістом Сасо3, їхній розподіл по розрізу є подібним – підвищення значень концентрацій від новоевксинських утворень через древньочорноморські до сучасних.

Підвищення карбонатності донних відкладень вверх по розрізу нерозривно зв\’язано з голоценовою трансгресією в даному регіоні, яка спричинила за собою масове розселення солоноводної середземноморської фауни, що відрізняється від солоноватоводної новоевксинської фауни набагато більшої біопродуційністю. У зв\’язку з цим зростає роль біогенних процесів седиментації. Оскільки біогенна седиментація по накопиченню мікроелементів значно уступає теригенної, логічним було б припустити тенденцію зменшення змістів розглянутих речовин вверх по розрізу. Однак реальна картина є зворотної.

Подібна мінливость середніх змістів мікроелементів свідчить про те, що тут, поряд з природними геологічними процесами формування геохімічних полів мікроелементів у донних відкладеннях, додався і значний техногенний фактор. Зарегулювання рік, основних постачальників мікроелементів у водяну товщу і донні опади, призвело до значного скорочення виносу твердих часток і суспензій. Загальний баланс мікроелементів у теригенному стоці відчутно змістився в сторону розчинених фракцій. Насамперед це виявляється в збільшенні змісту у сучасних донних відкладеннях таких мікроелементів, як Mn, Ni, Cu, Pb, що надходять у седиментаційні райони переважно в розчиненій формі.

Підтвердженням цього є також зменшення нагору по розрізу зміст хрому, що надходить переважно в зважений формі і залежного від кількості твердого осадового матеріалу, що виноситься ріками в море.

Крім природних мікроелементів, що надходять з річковим стоком, сучасні донні відкладення в останній час стали місцем накопичення важких металів, що є відходами техногенних виробництв і надходять у ріки і безпосередньо в морський басейн зі стоками промислових підприємств, судів, побутовими відходами. На жаль, існуючи методики хіміко-аналітичних досліджень не дають можливості чітко ідентифікувати антропогенну складову мікроелементів донних відкладень району досліджень. Але її присутність є безсумнівна.

Головний висновок з викладеного досить сумний: на сього дня антропогенний вплив на геохімічні поля донних відкладень Північно-Західного шельфу Чорного моря по своїм масштабам зрівнявся з природними процесами, а по деяким факторам є основним.

Аналіз розподілу мікроелементів у донних відкладеннях регіону, призводить до маловтішного прогнозу подальшого зростання концентрацій важких металів у сучасних опадах. Особливо це стосується пригирлових зон рік – місць розвантаження теригенного стоку і районів поширення мілкопелітових, мулистих відкладень.

Вивчення й аналіз ново- і древньочорноморських, а також новоевксинських донних відкладень дозволили виділити три головних фактори, що визначать визначають стійкість системи: умови карбонатонакопичення і теригенної седиментації; накопичення Сорг та хемогенна седиментація. Прояв цих факторів відбувається на загальному тлі природних геологічних процесів, важливу роль у яких грає трансгресія, що почалася з пізнього плейстоцену, і яка супроводжується розширенням зв\’язку зі Світовим океаном, вторгненням середземноморських вод, що ведуть до зміни гідрологічного і гідрохімічного режимів Північно-Західного шельфу Чорного моря.

Стан палеосередовища Північно-Західного шельфу, його зміни закономірним образом відбивалися в речовинній сполуці донних відкладень, що є показником умов опадонакопичення. У цілому мінливість сполуки опадів визначається співвідношенням теригенної, біогенної і хемогенної складових. Для кожної складової характерна конкретна, властива тільки їй парагенетична асоціація елементів.

Тренд-аналіз середніх концентрацій мікроелементів у розрізі донних відкладень, від новоевксина до сучасних, демонструє чітку тенденцію до зростання змісту мікроелементів від більш древніх відкладень. Таким чином, сьогоденний антропогенний вплив на геохімічні поля Північно-Західного шельфу Чорного моря по своїм масштабам зрівнявся з природними процесами, а по деяким факторам є основним.

Література

1. Митропольский А.Ю., Безбородов А.А., Овсяный В.И. Геохимия Черного моря. – Киев.: Наукова Думка, 1982. – 143 С.

2. Виноградов К.А. Краткий обзор видового состава фауны беспозвоночных северо-западной части Черного моря.// Биология северо-западной части Черного моря. – Киев: Наукова думка, 1967.– С. 23-28.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.