Сотрудники лаборатории геохимии осадочных пород Института геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) провели геохимический обзор плейстоценовых отложений Индийского океана по материалам Международного проекта глубоководного бурения и литературным данным (рис. 1). Полученные результаты важны, прежде всего, для целей фундаментальной науки, но представляют интерес и с точки зрения особенностей формирования целого ряда твёрдых полезных ископаемых в океане, например, железо-марганцевых конкреций, фосфоритов, месторождений редкоземельных элементов и т.д. Результаты исследования опубликованы в журнале «Литология и полезные ископаемые».
В совершенствование учения о составе земной коры большой вклад внес академик РАН А.Б. Ронов — основатель лаборатории геохимии осадочных пород ГЕОХИ РАН. Он с соавторами предложил использовать для характеристики химического состава пород стратиграфических подразделений континентов, океанов или крупных регионов данные не только по среднему арифметическому содержанию химических элементов в тех или иных горных породах, но и по их средневзвешенному химическому составу. Для этого сначала необходимо составить литолого-палеогеографические (или литолого-фациальные) карты и затем обсчитать их с помощью объёмного метода, предложенного А.Б. Роновым. Таким образом рассчитываются важные количественные параметры осадконакопления (седиментации), в том числе — средневзвешенный литологический состав. Для перехода к искомому средневзвешенному химическому составу требуется умножить данные по среднему арифметическому химическому составу закартированных горных пород на средневзвешенный литологический состав.
Такого рода исследования проводились в течение многих лет для континентов и океанов А.Б. Роновым, В.Е. Хаиным и их сотрудниками. Ими были охвачены все основные подразделения геологической шкалы, за исключением последнего — четвертичного — геологического периода.
В лаборатории геохимии осадочных пород ГЕОХИ РАН в XXI веке это направление исследований А.Б. Ронова было продолжено для плейстоцена Мирового океана — главного подразделения четвертичного периода (с 1,8 до 0,01 млн лет по «старой» шкале). В 2021 г. вышла в свет монография М.А. Левитана «Плейстоценовые отложения Мирового океана», в которой, в частности, были рассчитаны средневзвешенные литологические составы для плейстоценовых осадков Тихого, Индийского, Атлантического и Северного Ледовитого океанов.
В настоящей работе сделан геохимический обзор плейстоценовых отложений Индийского океана по материалам Международного проекта глубоководного бурения и литературным данным, при выборке порядка 2000 проб и около 20 000 элементоопределений.
Рисунок 1. Расположение разрезов плейстоценовых отложений Индийского океана, для которых известны химические анализы проб. Условные обозначения: 1 — скважины глубоководного бурения; 2 — Индоокеанский геотраверз [Мигдисов и др., 2001].
В результате проведённых исследований удалось получить эталонные данные по среднему арифметическому химическому составу основных типов плейстоценовых отложений, по средневзвешенному химическому составу, по средним скоростям накопления химических элементов. Кроме того, рассчитаны не рассматривавшиеся в работах А.Б. Ронова, но активно используемые в морской геологии интенсивности накопления (абсолютные массы) оксидов главных (петрогенных) элементов для основных типов отложений.
Рисунок 2. Спайдер-диаграмма состава плейстоценовых осадков по отношению к PAAS. Условные обозначения: 1 — радиоляриево-диатомовые глины и илы; 2 — бескарбонатное вещество кокколитовых глин и илов; 3 — бескарбонатное вещество кокколитово-фораминиферовых глин и илов; 4 — диатомовые глины и илы; 5 – пелагические глины; 6 — гемипелагические глины; 7 — терригенные турбидиты.
Эти параметры необходимы для проведения сравнительных анализов между одновозрастными отложениями океанов и построения общей теории океанического осадконакопления. Уже сейчас удалось с их помощью сделать несколько важных теоретических выводов, например, доказать доминирование терригенного (сносимого с суши) осадочного материала в составе литогенного (т.е. абиогенного) вещества плейстоценовых осадков Индийского океана (рис. 2).
Исследования проведены при финансовой поддержке Минобрнауки России.
Источник: пресс-служба ГЕОХИ РАН.