Вертикальные потоки осадочного вещества в Белом море

• Автор: Новигатский, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 25.00.28
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Потоки осадочного вещества в Арктике (Литературный обзор)
1.1. Основные потоки осадочного вещества в морях Арктики
1.2. Изученность вертикальных потоков осадочного вещества в морях Арктики с помощью седиментационных ловушек
Глава 2. Краткая характеристика района исследований
2.1. Основные физико-географические черты Белого моря
2.2. Основные черты водосбора (осадкосбора)
2.3. Геологическое строение Белого моря
2.4. История осадкообразования Глава 3. Материалы и методы
3.1. Объем работ и характеристика фактического материала
3.2. Изучение осадочного вещества с помощью седиментационных обсерваторий
3.3. Выделение взвеси
3.4. Получение ненарушенного поверхностного слоя донных осадков
3.5. Методики лабораторных исследований рассеянного вещества
3.5.1. Первичная обработка и деление осадочного вещества из седиментационных ловушек
3.5.2. Определение гранулометрического состава
3.5.3. Метод оптической микроскопии
3.5.4. Электронная микроскопия высокого разрешения
3.5.5. Определение общего и органического углерода и азота
3.5.6. Определения Бі, А1, Р фотометрическим методом
3.5.7. Определение аморфного кремнезема
3.5.8. Атомно-абсорбционная спектрофотометрия
3.5.9. Инструментальный нейтронно-активационный анализ
3.5.10. Рентгенофазовый анализ
Глава 4. Количественная характеристика вертикальных потоков в Белом море
4.1. Годовые и межгодовые изменения интегральных потоков осадочного вещества
4.2. Влияние придонных течений на величину вертикальных потоков осадочного вещества в Белом море
4.3. Скорости осадконакопления в Белом море
4.4. Высокоразрешающие дифференциальные методы исследования рассеянного осадочного вещества
4.4.1. Сезонная изменчивость потоков осадочного вещества в Белом море
4.4.2. Высокоразрешающая (месячная) изменчивость потоков рассеянного осадочного вещества
4.4.3. Месячный ход потоков осадочного вещества
Глава 5. Вещественный состав потоков осадочного вещества
5.1. Гранулометрический состав рассеянного осадочного вещества потоков
5.2. Изучение вещественного состава осаждающегося осадочного вещества визуальными методами
5.2.1. Сравнительное изучение вещественного состава взвеси, материала из седиментационных ловушек и поверхностного слоя донных осадков с помощью оптической микроскопии
5.2.2. Сравнительное изучение вещественного состава рассеянного осадочного вещества из седиментационных ловушек и мембранных фильтров с помощью электронной микроскопии
5.3. Сравнительное изучение биогенной и литогенной составляющей фильтрационной и сепарационной взвеси, материала из седиментационных ловушек

и поверхностного слоя донных осадков
5.4. Химический состав осаждающегося вещества, сопоставление фильтрационной взвеси, материала из седиментационных ловушек и поверхностного слоя донных 106 осадков
5.5. Сопоставление минерального состава фильтрационной и сепарационной
взвеси, материала из седиментационных ловушек и поверхностного слоя донных
осадков
Заключение
Выводы
Список литературы Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Потоки вещества в толще вод от поверхности до дна являются прямой (инситной) основной количественной характеристикой при изучении осадкообразования, позволяют в динамике и во времени изучать процессы современной седиментации рассеянного вещества и его преобразования при прохождении через водную толщу. Возникает возможность измерять количество и состав вещества, поступающего на дно [Лисицын, 2001]. Поток определяется количеством вещества, проходящего через единицу площади в единицу времени (мг/см2/сут, г/м2/год) и соответствует абсолютной массе осадконакопления.
Изучение рассеянного осадочного вещества в толще вод обеспечивается внедрением в практику исследований седиментационных ловушек разных типов, которые являются важными частями глубинных автоматических седиментационных обсерваторий - станций круглогодичного изучения водной толщи на разных глубинах. Седиментационная обсерватория - это (кроме ловушек) серия приборов для непрерывного и синхронизированного во времени изучения вертикальных потоков осадочного вещества, изменений прозрачности (мутности), определения скорости и направления течений и многих других параметров [Лисицын, 2012].
Учение о потоках вещества и загрязнений в океане пока только начинает развиваться. Седиментологи, геохимики, а так же биологи и экологи все еще недостаточно оценивают значение этого количественного метода, огромных возможностей его использования для понимания природы океана, построения количественных моделей, методов прогноза [Лисицын, 20016; Лисицын, 20106].
Первоначально значительная часть исследований была посвящена потокам органического вещества и других биогенных компонентов (в мг/м2/год) [Deuser, 1996; Honjo et. al., 1982; Knauer et. al., 1979; Lohrenz et. al., 1992; Soutar et. al., 1977; Suess, 1980; Walsh, 1988 и др.]. Частицы, находящиеся в морской воде во взвешенном состоянии, при фильтрации воды зоопланктоном включаются в состав фекальных пеллет и пищевых комков, а также налипают на слизистые поверхности биогенных частиц. Эти процессы обеспечивают осаждение тонкого биогенного детрита и литогенного вещества в составе крупных биогенных агрегатов, которые сравнительно быстро достигают морского дна [Asper, 1987; Berelson, 2002; Fowler, Small, 1972; Komar, 1981; Peterson et. al., 2005; Shanks, Trent, 1980 и др.].
Количество надежных наблюдений за потоками осадочного вещества на вертикальных разрезах водной толщи Арктики пока не велико и исчисляется несколькими десятками станций, при этом большая их часть относится к районам освобождающимся

Спутниковые методы. Совместно с Лабораторией оптики океана, использующей данные спутниковых сканеров цвета океана SeaWiFS и MODIS-Aqua, нами разрабатываются региональные алгоритмы для отдельных морей путем проведения одновременных спутниковых и подспутниковых измерений [Копелевич, 2009; Буренков, 2013]. В Белом море такие работы ведутся, начиная с 2001 года. Более подробно эти работы описаны М.Д. Кравчишиной и В.И. Буренковым в предыдущей главе.
3.4. Получение ненарушенного поверхностного слоя донных осадков.
Для получения ненарушенного поверхностного слоя донных осадков мы использовали мультикорер «KUM», а на небольших судах и прибрежных экспедициях пробоотбор обеспечивает грунтовая трубка Неймисто. Вначале производится отбор донных осадков дночерпателем, после описания осадка и заключения о возможности использовать мультикорер, отбор производили последним. Мультикорер позволяет отбирать одновременно четыре керна длиной до 60 см и диаметром 10 см с ненарушенной поверхностью донных осадков, а также отбирать наддоные воды с горизонта от +10 до +30 см. Полученные керны разделывались непосредственно на палубе с помощью деструктора, который позволил производить слайзинг с шагом 1 см до глубины 30 см.
3.5. Методика лабораторных исследований рассеянного вещества
3.5.1. Первичная обработка и деление осадочного вещества из седиментационных ловушек
Полученный осадочный материал из седиментационных ловушек анализируется по единой методике, разработанной и внедренной в практику изучения осадочного вещества в Мировом океане [Лисицын, 2008; Лисицын, 2010а].
Обработка осадочного материала из седиментационных ловушек была выполнена по схеме показанной на рисунке 3
Обработка начиналась с фотографирования флаконов с осадочным веществом (рис. 3.5.1.2), далее осадочный материал дифференцировался через 1 мм сито, для отделения крупных форм зоопланктона и последующего определения видового состава. Затем через лабораторный делитель осадочный материал разделялся на две равных части (рис. 3.5.1.2). Одна % часть шла для определения сухого веса вещества и последующие анализы, указанные на схеме (рис. 3.5.1), вторая У* часть шла для определения гранулометрического состава и видового состава фитопланктона, цист и динофлагеллят. После разделения, осадочный материал, предназначенный для определения сухого веса, обильно промывался тридистиллятом (методом разбавления и декантации) от солей и высушивался в сушильном шкафу SNOL-24/200 при температуре 55 °С.