Биоседиментация в морях и океанах

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ОБЩЕЙ ГЕОЛОГИИ И ГЕОДИНАМИКИ

Курсовая работа по теме:

Биоседиментация в морях и океанах.

Воронеж 2008

Оглавление

Группы организмов по условиям обитания в морях и океанах (бентос, нектон, планктон)

Особенности распространения морских организмов

Органогенные постройки

Типы рифов

Окаймляющие или береговые рифы

Барьерные рифы

Атоллы

Бескаркасные рифы

Постройки кубковидных организмов

Иловые холмы

Постройки, сложенные клубневидными и онколиподобными образованиями

Планктон

Климатическая зональность в распространении планктона

Роль планктона в осадконакоплении

Типы органогенных (биогенных) осадков батиали и пелагиали

Фораминиферовые осадки

Кокколитофоридовые осадки

Птеропородовые и птеродовые-фораминиферовые осадки

Кремнистые плангтогенные осадки-диатомовые и радиоляриевые

Бентогенные осадки

Литература

Группы организмов в морях и океанах по условиям обитания (бентос, планктон, нектон)

Огромные пространства океана заселены живыми организмами. Известно, что в современном океане обитает более 160 тыс. видов животных и около 10 тыс. видов водорослей. Это число постоянно растет, т.к. при исследованиях в океане регулярно обнаруживаются все новые и новые виды и разновидности ныне живущих животных и растений. Подробным изучением морских организмов занимается специальная наука - гидробиология.

Развитие органического мира тесно связано с формами рельефа дна Мирового океана, где выделяются зоны, каждая из которых характеризуется определенной фауной и флорой и особенностями осадконакопления. К ним относятся зоны: 1) прибрежная, или литоральная (лат. «литорализ» - берег) (приливно-отливная), подверженная сильному воздействию волн. Здесь трудные условия для развития жизни. Встречаются организмы камнеточцы, крепко прикрепленные ко дну; 2) сублиторальная, или неритовая (по названию встречаемого здесь моллюска Nerita), соответствующая области шельфа, где создаются благоприятные условия для развития большого числа разнообразных видов морских организмов; 3) батиальная (греч. «батис» - глубокий), отвечающая континентальному склону и его подножью. В соответствии с увеличением глубины и отсутствием света существенно изменяются условия для жизни на дне, поэтому в осадках здесь присутствуют главным образом раковины отмерших организмов, живущих в поверхностной части вод океанов; 4) абиссальная (греч. «абисос» - бездонный, глубокий), соответствующая ложу Мирового океана, и субабиссальная - глубоководным желобам. На этих глубинах вследствие низкой придонной температуры нет условий для развития растительности и, возможно, там существуют лишь высокоспециализированные организмы, не требующие растительной пищи. Исключение составляют районы выходов на дне термальных вод. Примером тому является богатый мир животных (гигантские двустворчатые моллюски, крабы, актинии, губки и др.), обнаруженных на глубине 2,5км в зоне рифтов Восточно-Тихоокеанского поднятия, где выходят горячие источники и целые гидротермальные поля, вокруг них и развивается жизнь.

Влияние температурного режима на развитие органической жизни отмечено Л.А. Зенкевичем путем сравнения количества видов организмов в морях Малайского архипелага и северных морях. По этим данным, в первом случае развито около 40 000 видов, во втором - около 400 (море Лаптевых и др.). Не меньшее значение для количественного состава видов органического мира имеет изменение солености, что видно из сопоставления трех морских водоемов, соединенных друг с другом проливами, но существенно отличающихся по солености воды - Средиземного (7000 видов), Черного (1200) и Азовского (100) морей. Помимо указанных зон биоса, связанных с определенными глубинами океана, выделяется так называемая пелагическая зона.

По условиям обитания и образу жизни морские организмы подразделяются на три основных группы - планктон, нектон и бентос. Из них наибольшее значение в осадконакоплении имеют планктон и бентос.

Бентосные организмы (греч. "бентос" - глубина) - это организмы живущие на дне. Бентосные организмы по условиям передвижения подразделяются на две группы: 1) бентос подвижный - моллюски, морские ежи, морские звезды, черви и др., развит на глубинах дна сублиторальной зоны;2) бентос прикрепленный - неподвижный, имеющий большое значение в формировании специфических осадков. Особо важную роль играют колониальные кораллы, известковые водоросли, мшанки и др., т.е. образующее сообщество, называемое биоценозом. Наибольшее развитие они имеют в области шельфа на глубинах от первых метров до 50 - 80 метров. Помимо описанных живых организмов, следует указать на большое значение бактерий, играющих огромную роль в физико-химических условиях водной среды морей и океанов, и создании новых соединений, как определенных катализаторов реакций, особенно в процессе перерождения осадка в осадочные горные породы.

Нектонные организмы (греч. «нектон» - плавающие) - объединяет большую группу активно и свободноплавающих животных - рыбы, головоногие моллюски, морские млекопитающие и др., способных противостоять силе течения.

Планктонные организмы (греч. "планктон" - блуждающие) - пассивно плавающие организмы, переносимые течениями и волнами. Планктонные организмы обитают в поверхностном слое воды в пелагической зоне на глубине 100-200 метров. Они не имеют способов передвижения и держатся в воде во взвешенном состоянии. Среди них выделяются:

1) фитопланктон (греч. "фитос" - растения) - растительные организмы, к которым принадлежат диатомовые водоросли с кремнистым панцирем, особенно интенсивно развивающихся в холодных водах высоких широт, а также микроскопические одноклеточные известковые водоросли - кокколитофориды (наннопланктон от греч. "наннос" - карлик), живущие в теплых водах; 2) зоопланктон (греч. "зоон"- животное), к которому относятся простейшие одноклеточные организмы, представленные фораминиферами с известковой раковиной, наиболее широко распространенными в пределах от 55 с. ш. до 55 ю. ш., и радиоляриями с кремнистой раковиной, массовое развитие которых наблюдается в приэкваториальной зоне. К зоопланктону относятся также птероподы (морские бабочки) с известковой раковиной.

Особенности распространения морских организмов

Морские организмы в подавляющей массе относятся к бентосу (98%), и только 2% из 180 тысяч относятся к планктону и нектону. Для существования организмов нужна питательная среда и солнечный свет, хотя есть виды, обитающие в условиях полной темноты в глубоких впадинах океанов. Солнце проникает в воду примерно до глубины 100 метров, и эта зона называется эфотической, т.е. полностью освещенной. Отсюда следует, что водоросли, прикреплены ко дну, растут только на мелком шельфе, в то время как фитопланктон - свободно плавающие водоросли, в поверхностной зоне воды всех океанов. Бентосные водоросли отличаются исключительной продуктивностью, в то время как фитопланктон дает всего 100 грамм углерода на 1 м2/год. Бентосные организмы могут вести неподвижный, прикрепленный образ жизни - кораллы, губки, мшанки - сессильный бентос. Другие наоборот, передвигаются по дну - вагильный бентос, например морские звезды и ежи, крабы, черви, двустворки. Все эти организмы могут жить либо на поверхности дна - эпифауна, либо внутри ниш, в каменистом дне в высверленных дырках и в осадках - инфауна. Эпифауны насчитывается более 125 тысяч видов, тогда как инфауны всего 30 тысяч. Плавающий в поверхностном слое планктон, постепенно отмирая, превращается в детрит, который вместе с еще живыми организмами медленно оседает на дно подобно дождю сестону, служащему пищей для бентоса. Этой взвесью питаются организмы сестонофаги, которые фильтруют через себя воду.

Различными организмами на дне производиться большая работа. Часть из них сверлит и растворяет скальные породы, производя биоэрозию; другая пропускает через себя ил на дне (илоеды или илофаги); третья зарывается в ил (двустворки). В результате верхняя часть осадков мощностью 1 - 1,5 метров перерабатывается, уплотняется и получается так называемое "твердое дно", нередко встречающееся в ископаемом состоянии (биотурбиты) и свидетельствующие в том, что во время переработки дна осадконакопления не происходило.

В поверхностных водах шельфа биос потребляет фосфор, азот, кремний, железо, молибден, поэтому воды ими обедняются. Когда отмершие планктонные организмы опускаются глубже эвфотической зоны и разлагаются, они освобождают биогенные элементы. Верхняя поверхность термоклина на уровне 100 метров - это рубеж между бедной и богатой биогенными зонами. Нарушение термоклина, вызванное апвеллингом, сильным волнением, способствует возвращению вод, обогащенных биогенными элементами, в эвфотическую зону.

В экваториальной зоне бентос дает огромное количество материала. Так, в районе Флориды, в Северной Америке, макробентос производит 1 килограмм карбонатов на 1м2/год. Наиболее распространенные осадки на шельфе представлены макрофоссилиями: кораллово-водорослевыми рифовыми известняками, известняками-ракушечниками и мшанковыми известняками. Микрофасилий в зоне шельфа мало.

Органогенные постройки

Бентогенные осадки являются основой органогенных построек на морском дне. По форме и по размерам различают 2 основные группы органогенных построек: биогермы и биостромы.

Биогерм [уерца (уерма) -- холм] - органогенная постройка выпуклой формы с соизмеримыми высотой, длиной и поперечником, образованная прикрепленными известьвыделяющими организмами, нередко с участием скелетных организмов: археоциат в кембрии, кораллов с палеозоя, поныне (коралловые полипы), сохраняющими после своей смерти прижизненное положение. Материалом для биогерм служат остатки коралл, мшанок, губок, червей, фораминифер-нубекулярий и др. животных, а также сине-зеленых и багряных водорослей Размеры биогерм варьируют от нескольких сантиметров до десятков и сотен метров по вертикали и нескольких километров по горизонтали (при длительном существовании). Склоны и контакты биогерм с синхроничными осадками крутые, "в клин" или постепенные. Биогермы всегда локальны, форма их разнообразна -- от штоковидной до линзовидной. Биогермы характерны для рифовых фаций, они входят в состав рифа. Накопление осадка в Б. происходит своеобразно: стоящие торчком на дне водоема твердые скелеты организмов задерживают детритовый, терригенный и пепловый материал, создавая условия для более быстрого накопления отл. на положительных структурах и их склонах. Б. встречаются как в морских, так и (реже) в пресных водоемах.

Биостром - органогенная постройка пластообразной формы (коралловые рифы), сложенная скелетными остатками обитающих здесь же организмов, а также осадками между ними и отложившимися на них, которые во время своего образования не возвышались над окружающими осадками. В создании породного тела биостромов могли участвовать различные организмы - каркасостроители или цементаторы: мшанки, губки, водоросли известковые, сине-зелёные, а также в некоторых случаях планктонные организмы, такие как фораминиферы, радиолярии, диатомеи. Основным морфологическим признаком биостромов является их пластовая форма, но по своему внутреннему строению они могут быть массивными или состоящими, что наиболее вероятно, из нескольких органогенных построек налегающих, прилегающих и других. Размеры биостромов варьируют от нескольких сантиметров до десятков метров по вертикали и сотен метров и километров по латерали (при длительном существовании).

Коралловые рифы образуются за счет кораллов и водорослей, извлекающих из морской воды СаСОз для построения своих скелетных частей. Фактически это кораллово-водорослевые рифы, в биоценоз которых входят также различные моллюски, бентосные фораминиферы, иглокожие. Роль различных организмов биоценоза коралловых рифов в накоплении карбонатного материала, по данным А. П. Лисицына, различна. На первом месте стоят известковые водоросли (30-50%), на втором - рифовые кораллы (10-30%). далее -различные моллюски (10-20%) и на четвертом - фораминиферы (1-10%). Современные коралловые рифы распространены исключительно в тропических и субтропических водах Тихого и Индийского океанов, в Карибском море. Критическими температурами, при которых кораллы не развиваются, являются, с одной стороны, 18-19°, с другой - 34 - 35°С. Наилучшие условия для развития биоценоза коралловых рифов наблюдаются при среднегодовой температуре воды 23 - 25°С. Нижний предел глубины для рифообразующих организмов от 50 - 60 до 70 - 80м. Максимальная биомасса сосредоточена в поверхностных слоях воды на глубине от 10 до 15м, особенно это касается водорослей, для фотосинтеза которых требуется много света. Для развития коралловых рифов важны также прозрачность морской воды, насыщенной кислородом и известью, и нормальная или близкая к нормальной соленость (30-38).Типы рифов.

Выделяется несколько типов коралловых рифов.

Окаймляющие, или береговые, рифы, которые формируются у берега и часто бывают соединены с сушей материков или островов.

Рис. 1. Разрез, показывающий отношение большого Барьерного рифа к Квинслендскому берегу.

Барьерные, отделенные от коренного берега материка или острова коралловыми лагунами. Мощность такого рифа может существенно превышать мощность окаймляющих рифов. Это связано главным образом с тектоническим прогибанием территории при условии успевающего за ним процесса роста коралловых построек. Ярким примером является так называемый Большой Барьерный риф, протягивающийся вдоль северо-восточного берега Австралии почти на 2 тыс. км при средней ширине 150 км и мощности (по данным бурения) до150 м. Он отделяется от материка лагуной относительно небольшой глубины, в пределах которой формируются внутрилагунные береговые барьерные рифы (рис. 1). В тропическом поясе юго-западной части Тихого океана многие вулканические острова полностью или частично окаймлены барьерными рифами, отделенными от островов лагунами.

Атоллы, к которым относятся кольцеобразные коралловые рифы, имеющие наибольшее распространение в Тихом и Индийском океанах

Рис. 2. Образование атолла по мере погружения острова (по Ч. Дарвину).

(рис. 2). По данным Ч. Дарвина, подтвержденным последующими исследованиями, большинство атоллов можно считать разновидностью кольцевых барьерных рифов, в которых острова в результате медленных тектонических движений опустились и на их месте образовались лагуны, соединяющиеся с открытым морем узким каналом. В лагунах атоллов и в прилежащих частях ложа океана происходит накопление карбонатных осадков, представляющих обломки и тонкий детрит (лат. «детритус» - истертый) различных карбонатных организмов - водорослей, кораллов, в небольшом количестве раковины фораминифер и моллюсков. Местами наблюдаются примеси терригенного, а местами и вулканогенного материала. Критическими температурами, при которых кораллы не развиваются, являются, с одной стороны, 18-19°С, с другой - 34-35°С. Наилучшие условия для развития биоценоза коралловых рифов наблюдаются при среднегодовой температуре воды 23-25°С. Нижний предел глубины для рифообразующих организмов от 50-60 до 70-80 м. Максимальная биомасса сосредоточена в поверхностных слоях воды на глубине от 10 до 15 м, особенно это касается водорослей, для фотосинтеза которых требуется много света. Для развития коралловых рифов важны также прозрачность морской воды, насыщенной кислородом и известью, и нормальная или близкая к нормальной соленость (30-38).

Бескаркасные рифы

Среди рифов - холмовидных сооружений, в образовании которых ведущую роль играли сессильные организмы, выделено два типа - каркасные и бескаркасные. В формировании каркасных рифов определяющую роль играют разнообразные колониальные организмы - кораллы, строматороидеи и др., а также водоросли, которые образуют жесткий скелет. Во втором типе бескаркасных рифов, каркасные структуры практически отсутствуют, и ведущую роль приобретают организмы цементаторы. Выделены три группы рифов этого типа -

1) постройки, созданные скелетными кубковидными организмами;

2) иловые или микритовые купола;

3) постройки, сложенные онколитоподобными образованиями.

Сравнение каркасных и бескаркасных рифов

Все бескаркасные рифы имеют ряд общих черт с каркасными. Это обособленные массивные каркасные тела, мощность которых обычно больше мощности синхронных окружающих отложений. Они образуют те же морфолого-генетические типы построек, аналогично их положению в фациальном профиле. Главное отличие заключается в абсолютной преобладающей роли организмов - цементаторов-цианей, водорослей, бактерий, что определяет и специфику структурных типов пород. Обстановки образования бескаркасных рифов по глубине, солености и т.д., более разнообразны по сравнению с каркасными; в частности, обычны тиховодные и относительно глубоководные условия, нередко несколько повышенная соленость. Бескаркасные рифы, по-видимому, являются начальной стадией основных циклов рифообразования и предшествуют образованию каркасных рифов. Онколитовые постройки, вероятно, завершают подобные циклы.

Постройки кубковидных организмов

Особый тип бескаркасных рифов представляют постройки, образованные скелетными кубковидными организмами - археоциатами, губками, рудистами. В этих рифах количество скелетных организмов достаточно невелико, не в прижизненном положении и не обеспечивают создание волноустойчивого каркаса. Эти остатки служили субстратом, на котором селились цианобактерии и водоросли. В функции цементаторов они и были основными рифостроителями. Принадлежность этих организмов - строителей, к совершенно различных типам организмов и существенно различный возраст рифов обусловили естественные различия в их строении и условиях образования. Вместе с тем, гомологичность морфологии самих рифостроителей определила и ряд общих черт строения этих построек.

2. Иловые холмы.

Иловые холмы (купола) или более узкоуолсорские постройки (карбонатные илистые банки) первоначально были описаны вблизи одноименного поселка на юге Бельши, здесь они датируются средним динантом (верхний турне - нижний визе). Позже подобные образования того же или близкого возраста были обнаружены в Британии, Ирландии. Близкие по типу постройки были изучены в отложениях и других систем в разных районах Европы, Америки, Северной Африки и т.д. Первоначально они описывались как рифы или рифовые холмы, позднее стали называть «постройки» и «банки», а в настоящее время наиболее распространенным и, по-видимому, обобщающим стал термин «иловые холмы» (mud moundus).

Подобные постройки встречены во всем разрезе фанерозоя от кембрия до низов палеогена с максимальным развитием в силуре - перми. Другие исследователи связывают пик их распространения с нижним карбоном или фаменом - нижним карбоном. В России постройки такого типа и близкого возраста стали изучаться с 1960-х годов в связи с поисками нефти и газа в пределах Калеско-Кинельской впадины Волго-Уральской области.

При столь широком площадном и временном распространении постройки отличаются друг от друга и под этим термином объединяются несколько различные образования. Поэтому для характеристики образований подобного рода рассмотрены постройки фамена-визе, как наиболее типичные для этого вида. Размеры построек колеблются от десятков метров до нескольких километров в диаметре; форма их в плане округлая или овальная. Морфологически выделяются два типа. Первые - это более или менее симметричные в поперечном сечении куполовидные или уплощенно-линзовидные постройки. Они развиваются как в пределах относительного мелководья, и тогда мощности их сравнительно невелики и составляют метры и первые десятки метров, так и в относительно глубоководных условиях, возвышаясь над дном на первые сотни метров; соответственно и мощности их достигают сотен метров. Второй тип построек - асимметричные образования, формирующиеся на склонах - перегибах от мелководных участков моря к более глубоководным. При этом нередко отличаются смещения построек во времени как в сторону мелководья, так и в сторону глубокого моря. Во многих случаях отдельные купола сливаются вместе и разделяются маломощными отложениями иных фаций и тем самым образуют мощные, в несколько сотен метров, и сравнительно сложно построенные сооружения. Следует добавить, что первичные углы склонов отдельных куполов нередко достигают 30-50 и даже 60. Таким образом, по морфологии и выраженности в палеорельефе рассматриваемые постройки аналогичны «настоящим» рифам. Принципиальное же отличие заключается в их литологии и биотипических сообществах. Не менее 60%, а часто и до 80% их объема сложено микрозернистыми известняками. Микрозернистый материал представлен либо в виде однородной массы, либо образует сгустки (пеллеты); кроме того, обычны включения органогенного детрита - веточек мшанок, остатков криноидей, а также более редких кораллов как одиночных, так и реже колониальных (Siringopora), гониатитов, наутилоидей, гастропод, двустворок, остракод, спикул губок, кальцисфер, фораминифер. Наличие водорослей весьма различно. Текстуры известняков однородные, массивные, но чаще неясно слоистые. Слоистость параллельная, полого-волнистая, иногда напоминающая строматолитовую. Очень характерным является наличие строматактисов и полосчатое расположение микритовых и яснокристаллических разностей. На склонах куполов, а часто и в межкупольных отложениях остатки организмов значительно более обильны и породы представлены не столько микритовыми сколько биоклассическими известняками, состоящими из обильных обломков криноидей, мшанок; в межкупольных зонах также больше кораллов. В ряде случаев описаны оползневые текстуры и склоновые брекчии, причем в обломках отмечаются строматактисовые образования, перемещенные из ядра купола. Предполагается что бескаркасные рифы формировались на достаточно значительной глубине в афотической зоне вне взаимодействия волн и течений, т.е. в обстановке очень спокойной гидродинамики. Осаждение же микритового материала объясняется его улавливанием и закреплением мшанками и криноидеями.

Обилие и разнообразие построек, их возраст, по-видимому, предопределяет и определенное разнообразие условий их образования, в частности, по глубине и гидродинамике, по набору организмов. Ведущая роль микробиальной деятельности является общей для механизма карбонатонакопления, фиксации осадка и образования аккумулятивных форм. Микробиальные карбонаты могут быть образованы любой комбинацией бактерий, цианобактерий и водорослей. Количество органического вещества было весьма велико и при его разложении происходило образование газов, которые формировали многочисленные камеры, субпараллельные протяженные полости и пустоты, заполнение которых постсементационным кальцитом и давало строматактисовые и полосчатые текстуры.

Постройки, сложенные клубневидными и онколиподобными образованиями.

Образования этого типа были описаны в Тюрингии как рифы в начале прошлого столетия и были первыми объектами, индетифицированными как ископаемые рифы. Рифы располагаются на южном и юго-восточном бортах Тюрингской впадины. Они формировали вытянутые цепи, параллельные древним береговым линиям, и обрамляли острова в раннецехштейновом бассейне. Мощности их составляют обычно 40-45 м, но иногда повышаются до 60 м. Форма рифов куполовидная, плосковершинная и атолловидная с центральной лагуной. Среди активных рифостроителей отличены клубневидные и обволакивающие Stromaria schubarthi, они относились к водорослям (по современным воззрениям это скорее образование цианобактерий), и трубковидные водоросли Tabulites, а также мшанки. Встречены многочисленные и разнообразные брахиоподы, фораминиферы, гастроподы, остракоды. Наиболее важную роль в создании жесткой структуры играют стромарии. Форма их разнообразна. Это клубневидные, узловатые, шаровидные образования диаметромв несколько сантиметров: бородавчатые клубни сечением до 1 м, строматолитоподобные пропластки, бугорки, наросты и т. д. Округлые образования нередко срастаются друг с другом, формируя каркасоподобные структуры. Слоистые цианобактериевые образования являются важнейшими целинтаторами, так как обволакивают детрит, раковины брахиопод, моллюсков и даже веточки мшанок и тем самым резко повышают волноустойчивый потенциал сооружения в целом.

Специально следует остановиться на значении мшанок как каркасостроителей. На внешних краях рифов чаще встречаются пластинчатые сетчатые колонии фенестелл, причем веерообразные пластины облекают детрит, органические остатки, стромариевые клубки и комки. Такое облекание, по-видимому, является приспособлением мшанок к активной гидродинамике, так как, обволакивая те или иные твердые формы, колония тем самым предохраняется от разрушения волнами и может существовать в виде подобной достаточно ажурной конструкции. Другими словами, мшанки не столько создают каркас рифа, сколько приспосабливаются к существующему в виде твердых стромриевых образований. В тоже время нельзя отрицать и определенной защитной и соответственно каркасообразующей их роли. На обращенных к лагунам склонах в более спокойной обстановке преобладают ветвистые колонии акантокладий. Своеобразно распределение организмов по разрезу рифов. В основании рифов породообразующими являются все три выше описанных выше род мшанок, причем нередки ветвистые их формы. Здесь встречены так же криноидеи, брахиоподы, пелециподы, ветвистые водоросли тапа Tabulites и сравнительно мелкие клубеньки стромарий. В основной части рифа отчетливо преобладают крупные шаровидные стромарии, относительное количество мшанок сокращается и они представлены сетчатыми пластинчатыми формами. В кровле преобладают цианобактериальные образования, которые становятся неправильно слоистыми, строматолитоподобными. Каркасообразующая же роль онколитоподобных образований вполне определенная. Изометричные или слегка удлиненные карбонатные стяжения размером 2-3 см в точках соприкосновения срастаются с помощью тех же микробиальных волнистых корочек, в результате чего образуется довольно пористый каркас, местами заполненный карбонатным детритом и вторичным гипсом.

Другим примером рассматриваемого типа являются постройки нижнего фамена Беларуси. Постройки образуют вытянутую цепочку по северному обрамлению Припятского прогиба. По типу это биостромы, биогермы и рифоидные массивы. Эти постройки сложены онколитовыми и стоматолитовыми известняками, обычно интенсивно доломитизированным, вплоть до образования доломитов с реликтовой цианобактеририальной структурой. Изредка встречаются остатки брахиопод, пелеципод, остракод, а также каркасных организмов - строматопор, кораллов, мшанок, но роль их в рифостроении ничтожна. Каркас, а соответственно аккумулятивный рельеф и волноустойчивость, создаются срастающимися друг с другом онколитами диаметром до 2-4 см и обволакивающими строматолитами. Близки к этому типу и «тромболитовые» рифы. Отличие заключается лишь в том, что тромбалиты не имеют внутренней концентрической структуры и размеры их часто меньше, чем у онколитов. Все постройки этого типа являются почти исключительно или преимущественно микробиальными, причем формы карбонатных выделений могут быть различными - типа концентрически неправильно слоистых онколитов с ядром инородного материала или без него и тогда они соответствуют тромболитам без видимой внутренней структуры и неправильно слоистых строматолитоподобных корок. Во всех случаях цианеи не только осаждают карбонатный материал, но и благодаря указанным выше формам его выделения образуют аккумулятивные тела за счет его быстрой цементации.Описанные выше примеры построек, созданных клубневидными и онколитовидными образованиями, приурочены к соленосно-карбонатным формациям или перекрываются ими. Рифообразование связано с водоемами или точнее зонами водоемов с средней или близкой к ней соленостью.

Роль планктона в осадконакоплении

Главная породообразующая роль биогенной седиментации проявляется в накоплении на дне океанов остатков неорганических скелетов. Такие скелеты бывают карбонатными и кремнистыми.

Органогенные (биогенные) осадки широко распространены в Мировом океана и тесно связаны с природной зональностью, определяющей развитие той или иной биогенной продукции. Среди органогенных планктогенных осадков выделяются два основных типа: 1) карбонатные, состоящие более чем на 30 % из СаСОз; 2)кремнистые - более чем на 30% из аморфного кремнезема.

Карбонатные планктогенные осадки имеют наибольшее площадное распространение. В Тихом океане они составляют около 36 %, в Индийском - около 54 и в Атлантическом - около 68%. По преобладанию захороненных остатков организмов карбонатные осадки подразделяются на фораминиферовые, кокколитофоридовые и птероподовые.

Типы биогенных осадков батиали и пелагиали

Фораминиферовые осадки состоят из раковин простейших одноклеточных организмов - фораминифер с известковым скелетом или их обломков. Размеры раковин фораминифер от 50 до 1000мкм. Планктогенные фораминиферы обитают в верхних слоях океанических вод с максимальным распространением до глубин 50-100м. Отмирая, фораминиферы медленно опускаются на дно, образуя различные по гранулометрическому составу осадки в зависимости от размеров и сохранности раковин. Это главным образом песчано-алевритовые или алевритопелитовые карбонатные осадки, в которых количество СаСОз колеблется от 30 до 90 и даже 99 %. При хорошей сохранности отмерших раковин фораминифер образуются преимущественно песчаные осадки, а на больших глубинах, близких к критическим, алевритопелитовые и пелитовые. Они распространены преимущественно на глубинах от 3000 до 4500-4700м. Ниже, в холодных недонасыщенных СаСОз водах океана фораминиферовые илы растворяются, не достигая дна, и сменяются кремнистыми или полигенными осадками. Глубины 4500-4700м названы А.П. Лисицыным критическими для карбонатного осадконакопления. Планктогенные фораминиферовые осадки являются одним из основных видов осадков Мирового океана. Относительно малое значение имеют бентогенные осадки на глубинах шельфа, состоящие из бентосных фораминифер. Кокколитофоридовые осадки образуются за счет скопления пластинок известковых водорослей кокколитофорид микроскопических размеров - от 5 до 50 мкм. В большинстве случаев образуются смешанные кокколитофоридово-фораминиферовые или фораминиферово-кокколитофоридовые осадки с различным соотношением кокколитофорид и фораминифер.

Птероподовые и птероподово-фораминиферовые осадки состоят из остатков пелагических планктонных моллюсков - птеропод, обитающих в теплых тропических и экваториальных водах океанов, Средиземного и Красного морей до глубин первых сотен метров. Раковины птеропод состоят из арагонита (легко растворимой формы СаСОз), вследствие чего при отмирании они не проникают глубже 200-2200м. Типичные птероподовые осадки встречаются редко и занимают небольшие площади в виде отдельных пятен на подводных поднятиях. В большинстве же случаев распространены смешанные птероподово-фораминиферовые осадки.

В океанах и морях местами развиты ракушечные осадки - это мелководные известковые морские осадки - ракушечники (ракушняки), представляющие собой скопления целых или раздробленных раковин моллюсков и других организмов с карбонатным скелетом. Их гранулометрический состав зависит от размеров раковин и степени их сохранности. Наибольшее развитие карбонатные ракушечные осадки имеют в пределах шельфовых зон аридных областей. Этому способствуют: 1) малое поступление с суши терригенного материала; 2) достаточно высокая температура воды, обеспечивающая сохранность известковых раковин. В более холодных водах океана ракушечные осадки встречаются в виде отдельных относительно небольших пятен и только там, где наблюдается наибольшая биомасса моллюсков.

Кремнистые планктогенные осадки - диатомовые и радиоляриевые. Диатомовые осадки образуются в результате накопления кремнистых панцирей диатомовых водорослей (диатомей), имеющих наибольшее развитие в холодных, приполярных областях. Как видно на рис. 3 диатомовые осадки образуют огромный непрерывный пояс вокруг Антарктиды шириной до 300 и 1200км. В этом поясе отмечается и наибольшее содержание кремнезема, достигающее 70-72 %. Малые размеры диатомей и их разрушение определяют гранулометрический состав. Это обычно алевритоглинистые и глинистые илы. В Северном полушарии диатомовые осадки не образуют сплошного пояса, а выражены лишь в виде отдельных ареалов в северной части Тихого океана, обычно с меньшим содержанием 81О2, которое только в пределах Охотского моря достигает 50%. Особым подтипом являются так называемые этмодисковые диатомовые осадки экваториальной зоны, состоящие из крупных панцирей теплолюбивых диатомей - этмодискусов, встречающиеся в западной тропической части Тихого океана в виде отдельных пятен, залегающих ниже критических глубин 4500-4700м и встреченных даже в глубоководном Марианском желобе.

Рис.3. Донные отложения мирового океана):1 - прибрежные и шелъфовые преимущественно терригенные, 2-коралловые отложения, 3-гемипелагические, преимущественно терригенные (в вулканических районах и вулконогенные), а таксисе айсберговые отложения, 4-фораминиферовые и другие карбонатные пелагические отложения, 5-диатомовые отложения, 6-радиоляревые и дитомово-радиоляревые отложения, 7-полигенные отложения (красная глина).

Радиоляриевые осадки состоят из простейших планктонных организмов - радиолярий, скелетные части которых построены из кремнезема. Местами совместно с радиоляриями наблюдаются остатки теплолюбивых диатомей. Такие кремнистые осадки называются радиоляриево-диатомовыми или диатомово-радиоляриевыми (в зависимости от соотношения). В большинстве случаев, это слабо кремнистые осадки, в которых содержание аморфного кремнезема редко превышает 30%. Они образуют отдельные ареалы в зоне экваториальной дивергенции в Индийском и Тихом океанах, отличающимися высокими биомассами фито- и зоопланктона. По гранулометрическому составу (в зависимости от степени сохранности скелетов радиолярий и панцирей диатомей) - это алевритопелитовые или пелитовые илы. Радиоляриевые и радиоляриево-диатомовые осадки встречаются преимущественно на дне котловин ниже критических глубин карбонатного осадкообразования. В ряде мест радиоляриевые илы чередуются с красными глубоководными глинами. В экваториальных зонах местами развиты смешанные карбонатно-кремнистые

Литература

1. Короновский Н.В., Якушова А.Ф. Основы геологии.- М., 1991.- 414с.

2. Нешиба С. Океанология. Современные представления о жидкой оболочке Земли.- М., 1991.- 414с.

3. Океанология/ Под ред. А.С. Монина, А.П. Лисицына.- М., 1980.- 464с.

4. Фролов В.Г. Литология: в 3-х т.- М., 1992.- Т.1.- 336с.