Геохимические особенности современного осадконакопления в Чукотском море

• Автор: Колесник, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 25.00.28
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1 Ссдиментогенез в арктических морях: изученность, особенности

1.1 Арктические моря России в целом

1.2 Чукотское море

Глава 2 Материал и методы исследований

Глава 3 Условия современного осадконакопления в Чукотском море

Глава 4 Общая характеристика современных осадков Чукотского моря

4.1 Гранулометрический состав и минералогическая характеристика осадков

4.2 Аутогенные образования: морфологическая характеристика,

минеральный состав
4.3 Выводы
Глава 5 Химический состав современных осадков Чукотского моря
5.1 Распределение химических элементов в осадках
5.2 Полиэлементные ассоциации
5.3 Химический и изотопный состав аутогенных образований
5.4 Накопление химических элементов в осадках и железомарганцевых конкрециях
5.5 Аномальные содержания металлов в осадках
5.6 Выводы
Глава 6 Обстановки седиментации и факторы, определяющие накопление химических
элементов в современных осадках Чукотского моря
6.1 Обстановки седиментации (по данным химического и гранулометрического состава осадков)
6.2 Механическая дифференциация осадочного материала
6.3 Роль биоты

6.4 Окислительно-восстановительные условия
6.5 Геодинамические условия
6.6 Факторы, определяющие аномальные содержания химических элементов
в осадках
6.7 Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение А (обязательное) Статистические параметры геохимической базы данных
по осадкам Чукотского моря

Введение
Актуальность. В настоящее время исследование и подготовка к масштабному освоению арктического шельфа России проводятся в рамках «Программы разведки континентального шельфа РФ на период с 2012 по 2030 гг.». Программа направлена на повышение геологической изученности шельфа и замещение постепенно выбывающих из эксплуатации участков недр, главным образом континентальных. Однако интерес представляет не только геологоэкономическая сторона вопроса. Процессы седименто- и рудогенеза изучены на шельфе, особенно арктическом, в значительно меньшей степени, чем на суше. Арктические шельфовые зоны (моря) характеризуются своеобразной геотектонической позицией, климатическими условиями, гидро- и литодинамикой. Их изучение могло бы внести существенный вклад в понимание общей картины литогенеза полярной зоны.
Чукотское море является одним из наименее изученных морей Российской Арктики. При безусловном доминировании терригенного осадконакопления, здесь отмечаются районы с существенным количеством биогенного материала и активно протекающими биохимическими процессами. При том что различия в седиментационных обстановках находят явное отражение в химическом составе осадков, изучен он относительно слабо. Весьма скудны и сведения об аутигенных образованиях. В последнее время исследователей стал занимать вопрос влияния на химический состав осадков геодинамических условий, но и здесь еще много неясного. Все это делает Чукотское море достаточно интересным объектом для изучения.
Цель и задачи. Цель работы - установить закономерности формирования химического состава современных донных осадков Чукотского моря.
Основные задачи:
- комплексно изучить химический состав поверхностного слоя донных осадков (далее по тексту - осадки), провести сравнительный анализ полученных результатов с литературными данными и выявить особенности, присущие современным осадкам Чукотского моря;
- сформировать базу данных по химическому составу осадков Чукотского моря;
- разделить осадки по вариациям химического состава; провести типизацию обстановок осадконакопления; выявить основные факторы, определяющие геохимический облик современных осадков Чукотского моря.
Научная новизна. Автором получены и изучены пробы осадков из малоизученных районов Чукотско-Аляскинского сектора Северного Ледовитого океана (Берингов пролив, юго-восточная часть Чукотского и восточная часть Восточно-Сибирского морей, Чукотское

В последнее время в научной литературе стал обсуждаться вопрос влияния (локального) геодинамической активности Чукотского моря на геохимический облик донных осадков. Первые результаты представлены в публикациях [Астахов и др., 2008, 20136].
Морфология дна Чукотского моря (вопрос рассматривается главным образом по работам [Добровольский, Залогин. 1982; Особенности формирования..., 1971; Павлидис, 1982]) - результат взаимосвязанных структурно-тектонических и экзогенных процессов.
Большая часть шельфа представляет собой выровненную поверхность с отдельными положительными и отрицательными формами рельефа. Преобладающие глубины — 50 м. Дно прорезано двумя каньонами - Геральд и Барроу (рисунок 3). В пределах центральной зоны шельфа располагается область распространения холмисто-грядового рельефа, образующего многочисленные подводные банки, например банки Геральд и Ханна. В этой же зоне находится наиболее обширная аккумулятивная равнина — Южно-Чукотская котловина (впадина).
Интересным представляется обнаружение в пределах Чукотского плато (примыкающая к Чукотскому морю открытая часть Северного Ледовитого океана — см. рисунок 3), на глубинах более 400 м, поля покмарков [Mayer et al., 2008]. Образование подобных воронкообразных структур связывается исследователями с фокусированным выходом на морское дно флюидных потоков, представленных углеводородами, седиментационными водами, биогенным метаном и продуктами разложения газогидратов [Andresen, Huuse, 2011; Hustoft et al., 2010; Judd, Hovland, 2007]. Для покмарков Чукотского плато геофизических аномалий, связанных с разгрузкой свободного газа в приповерхностных отложениях, не зафиксировано.
Климат. Осадкообразование в Чукотском море находится в тесной зависимости от климата - полярного морского, что предполагает небольшое поступление солнечного тепла к поверхности моря и малые годовые колебания температуры воздуха, холодную продолжительную зиму и короткое дождливое лето [Добровольский, Залогин, 1982]. Отмечаемое в последнее время потепление накладывает свои отпечатки; зафиксировано уменьшение площади и мощности ледового покрова Северного Ледовитого океана, изменение температурного режима мерзлоты, увеличение объема речного стока, повышение биологической продуктивности морских вод и др. [цит. по: Пипко и др., 2011, с. 699]. Изменения климата в прошлом нашли отражение в рельефе дна, строении и составе осадочной толщи Чукотского моря.
Гидрологическая характеристика. Чукотское море отличается достаточно сложной системой течений (рисунок 3). Огромное, если не решающее значение имеет Беринговоморский поток (скорость течения до 150-300 см/с). По разным данным, через Берингов пролив ежегодно проходит 22-30 тыс. км3 воды [Океанографическая энциклопедия, 1974; Плахотник, 1962]. Она приносит с собой около 33,5 х 1015 ккал тепла (это делает Чукотское море одним из самых