Автор: Летягина Евгения Анатольевна
Название работы: Процессы четвертичного седименто и литогенеза отложений в различных структурно-морфологических зонах Центральной Атлантики
|
Присвоенная ученая степень: кандидат геолого-минералогических наук
Специальность: 25.00.06 - Литология
Классификационный индекс:
Ведущая организация:
Руководитель:
профессор, академик РАЕН доктор геолого-минералогических наук Олег Васильевич Япаскурт;
Оппонент:
доктор геолого-минералогических наук Александр Олегович Мазарович;
доктор геолого-минералогических наук Александр Иванович Конюхов;
Место защиты:
Дата защиты: 29 мая 2009 года
Издательство: Москва
Количество страниц:
Язык: русский
Содержание работы:
Общая характеристика работы.
Обоснование защищаемых положений
1. Во впадине Маркова основным источником абиогенного материала являются продукты разрушения пород магматического субстрата. Этим обусловлено обилие хлоритов и состав акцессориев
в осадках. Накопление продуктов подводного выветривания и формирование аномально большой мощности осадочного чехла связано с низкими скоростями спрединга на данном участке
рифтовой структуры.
2. На полигоне Кабо Верде основным абиогенным компонентом в осадках является пелитоморфный материал, обогащенный Fe и SiO2, поступающий со стороны Африканского континента
и Зеленомысского поднятия. В разрезе выявлен реперный горизонт бескарбонатных рыже-коричневых илов с богатой кремневой фауной. Его формирование отражает изменение глубины
карбонатной компенсации и по времени может быть сопоставлено с Рисской ледниковой эпохой.
3. Несмотря на различия вещественного состава отложений, в рассмотренных структурно-морфологических зонах развиты генетически однотипные комплексы отложений механогенного
и биохемогенного рядов. Высокая расчлененность рельефа дна в сочетании с высокой геодинамической активностью обуславливают широкое развитие склоновых процессов. Последние
способствуют концентрированию неокисленного органического вещества, активизирующего раннедиагенетические процессы.
Заключение.
Список опубликованных работ по теме диссертации.
|
Реферат:
Актуальность работы. Общая схема протекания процессов седиментогенеза и раннего литогенеза в океане известна по классическим работам Н.М. Страхова, А.П. Лисицына, И.О. Мурдмаа
и др. Однако некоторые детали этих процессов, связанные с формированием осадочного чехла в различных структурно-морфологических зонах океана, до сих пор остаются неясными.
Например, пока не находят объяснения в существующих теориях литогенеза высокие мощностями неконсолидированных осадков в некоторых впадинах Срединно-Атлантического хребта (впадина
Маркова). Также не находили объяснения прослои восстановленных илов, залегающие в толще окисленных красно-коричневых пелагических осадков. По своим физико-химическим характеристикам
эти илы сопоставимы с осадками основания континентального склона.
Благодаря широкомасштабным структурно-тектоническим и климатологическим исследованиям, проводимым в последние десятилетия в акватории Атлантического океана, представляется
возможность исследовать литологические, геохимические и минералогические особенности процессов седиментогенеза и раннего литогенеза пелагических осадков океана с учетом этих
факторов. Особенно важным в рассмотрении данного вопроса является комплексный подход, включающий наряду с классическими литологическими методами, привлечение геохимических,
микропалеонтологических и геофизических данных, их сопоставление с морфологией и тектоникой района. Комплексное изучение дает возможность устанавливать палеоклиматические
факторы, соответствующие времени накопления осадка, источники сноса материала, проследить особенности постседиментационных преобразований, протекающих в различных геолого-геоморфологических
и гидрологических условиях.
Цель работы. Выяснение особенностей седиментогнеза и раннего литогенеза в тектонически-активных зонах Приэкваториальной Атлантики: в осевой части срединно-океанического хребта
и в зонах трансформных нарушений.
Для этого решались следующие задачи:
изучение вещественного, химического, минерального составов, физико-химических свойств и структурно-текстурных особенностей отложений верхней части осадочного чехла;
определение источников поступления материала, условий и способов его накопления, изучение постседиментационных преобразований в верхней части осадочного чехла;
литологическая и генетическая типизация четвертичных отложений различных структурно-морфологических участков дна;
определение средних скоростей осадконаколения, выявление в осадках признаков изменения скоростей седиментации;
сравнительный анализ процессов седиментогенеза и литогенеза, протекающих в различных структурно-морфологических зонах Центральной части Атлантического океана;
анализ влияния на процессы седиментации особенностей геологического строения, морфологических особенностей и палеоклиматических изменений.
Научная новизна. Впервые проанализированы особенности седиментогенеза и раннего литогенеза в тектонически-активных районах Приэкваториальной Атлантики на примере четвертичных
отложений Срединно-Атлантического хребта (впадина Маркова) и зон трансформных нарушений (полигон Кабо-Верде). Показано, что сочетание высокой сейсмической активности и сильной
расчлененности рельефа приводит к формированию специфического комплекса отложений, значительная доля которых приходится на различные типы склоновых отложений: мутьевых потоков,
течения жидких илов, обвально-оползневых процессов. Широкое их развитие накладывает свой отпечаток на характер раннедиагенетических процессов. В частности, активизация склоновых
процессов часто приводит к обогащению осадка органическим веществом, влияющим на окислительно-восстановительные характеристики среды. Поэтому в отличие от отложений пелагических
равнин эти комплексы характеризуются повышенной активностью раннедиагененических процессов (более низкими значениями Eh), сопоставимых с таковыми на континентальном склоне.
Впервые показано, что основным поставщиком абиогенных породообразующих элементов во впадине Маркова являются продукты разрушения пород магматического субстрата, наиболее активно
образующиеся в условиях сухого спрединга, в то время как на полигоне Кабо Верде существенную роль в формировании осадка играет перенос пелитоморфного материала со стороны
Африканского континента и Зеленомысского поднятия.
Фактические материалы, методика исследований и личный вклад автора. В основу данной работы легли материалы опробования донных осадков на 16 станциях, расположенных в Центральной
части Атлантического океана, в том числе на полигоне Кабо Верде (к югу от Зеленомысского поднятия, 6 грунтовых колонок) и во впадине Маркова (САХ, 4 грунтовых колонки). В
качестве сравнительного материала использовались данные по другим объектам Центральной Атлантики (6 колонок). Материалы исследований получены в результате четырех рейсов 20032006
гг. научно-исследовательских судов Академик Сергей Вавилов, Академик Иоффе и Академик Николай Страхов, в двух последних автор принимала участие.
На борту судна автором выполнялось описание керна, производились отбор и подготовка проб на все виды литологических исследований, измерение физико-химических свойств осадка
(влажности, карбонатности и т.п.).
В лабораторных условиях автором проводились: гранулометрический анализ, изучение галечного материала, песчаной фракции под бинокуляром, изучение осадков в шлифах, интерпретация
полученных данных рентгено-структурного и рентгено-флуоресцентного анализов, интерпретация и обобщение всех полученных материалов, их сопоставление с данными по другим районам
океана.
Всего автором выполнено: 305 измерений карбонатности, 233 измерения влажности осадка, изучение более 200 шлифов, анализ данных рентгено-флюоресцентного анализа для 456 образцов,
рентгено-структурного для 108 образцов, подробно изучен минеральный состав песчаной фракции в 71 образце, в т.ч. 14 проб с разделением в иммерсионных жидкостях. Также автор
располагала данными по содержанию Сорг в 60 образцах. Материалы исследования четвертичных осадков дополнены результатами изучения каменного материала более древних осадочных
и коренных пород, отобранных при драгировании в тех же районах океана.
Практическая значимость. Исследование закономерностей формирования и строения осадочного чехла, процессов современного морского седиментогенеза и раннего литогенеза, и особенно
влияния на них тектонических процессов, гидротермальной активности и проявлений вулканизма вносит вклад в понимание разнообразия геологических обстановок формирования глубоководных
бассейнов осадконакопления. Помимо этого, результаты, полученные по данным районам, особенно по впадине Маркова (САХ) и полигону Кабо Верде, будут применены для построения
региональной лито-стратиграфической шкалы четвертичного периода. Данные, полученные при изучении пелагических склоновых отложений, дают обоснование скоплениям органического
вещества и могут быть использованы при построении моделей нефтяных месторождений. Также полученные результаты необходимо учитывать при исследовании геохимических циклов органического
вещества в процессах седименто-литогенеза.
Защищаемые положения:
1. Во впадине Маркова основным источником абиогенного материала являются продукты разрушения пород магматического субстрата. Этим обусловлено обилие хлоритов и состав акцессориев
в осадках. Накопление продуктов подводного выветривания и формирование аномально большой мощности осадочного чехла связано с низкими скоростями спрединга на данном участке
рифтовой структуры.
2. На полигоне Кабо Верде основным абиогенным компонентом в осадках является пелитоморфный материал, обогащенный Fe и SiO2, поступающий со стороны Африканского континента
и Зеленомысского поднятия. В разрезе выявлен реперный горизонт бескарбонатных рыже-коричневых илов с богатой кремневой фауной. Его формирование отражает изменение глубины
карбонатной компенсации и по времени может быть сопоставлено с Рисской ледниковой эпохой.
3. Несмотря на различия вещественного состава отложений, в рассмотренных структурно-морфологических зонах развиты генетически однотипные комплексы отложений механогенного
и биохемогенного рядов. Высокая расчлененность рельефа дна в сочетании с высокой геодинамической активностью обуславливают широкое развитие склоновых процессов. Последние
способствуют концентрированию неокисленного органического вещества, активизирующего раннедиагенетические процессы.
Апробация работы. Результаты диссертационных исследований и основные выводы работы были опубликованы в материалах и докладывались на IV Всероссийском совещании по изучению
четвертичного периода (Сыктывкар, Республика Коми 2005 г.), XVI Международной школе морской геологии (Москва, 2006 г.), IV Всероссийское литологическое совещание (Москва,
2006 г.), XVII Международной школе морской геологии (Москва, 2007 г.), VIII Всероссийской конференции Природа шельфа и архипелагов европейской Арктики (Мурманск, 2008).
Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 11 научных работ (статей и тезисов докладов), в том числе 2 статьи в реферируемых журналах. Еще одна статья в реферируемом
журнале находятся в печати.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, и двух приложений. Объем диссертации составляет 164 страницы; содержит 86 иллюстраций, 18 таблиц.
Приложения состоит из 42 страниц. Список литературы включает 87 библиографических ссылок.
Благодарности. Диссертант выражает глубокую благодарность коллективу кафедры литологии и морской геологии геологического факультета МГУ за полученные знания, ценные советы
и руководство при написании работы. Отдельно хотелось поблагодарить своего научного руководителя, доктора геолого-минералогических наук, профессора О.В. Япаскурта за помощь
при подготовке материала к публикации, а также при классификации материала - доктора геолого-минералогических наук, профессора В.Т. Фролова, за проведение рентгено-структурного
анализа и помощь в интерпритации его результатов - к.г.-м.н. В.Л. Косорукова, за ценные дополнения и замечания к работе д.г.-м.н. В.М. Сорокина, а также М.Н. Щербакову,
П.Н. Куприна, Г.М. Седаеву, Е.В. Карпову и других членов кафедры за периодические консультации. Автор благодарит членов экипажа НИС Академик Николай Страхов и участников
экспедиций, особенно молодых специалистов - Маликину Юлию, Зарайскую Юлию, Абрамову Анастасию и Ескину Оксану, активно помогавшим при упаковке образцов и подготовке кернового
материала к анализам. Особую благодарность автор выражает своей наставнице и коллеге, оказавшей помощь и поддержку с самого начального этапа написания работы, передавшей свой
научно-исследовательский опыт, и внесшей неоценимый вклад в написание данной работы, ведущему научному сотруднику ГИН РАН д.г.-м.н. В.В. Петровой. За всестороннюю поддержку,
помощь при сборе и анализе материалов диссертант благодарит своего коллегу В.Ю. Лаврушина, а также всех сотрудников ГИН РАН консультирующим меня при написании работы, особенно
Л.А. Головину, М.Е. Былинскую, Э.П. Радионову. Также автор выражает признательность сотруднику АО Института Океанологии РАН В.В. Сивкову за помощь в лабораторных исследованиях
и научные консультации.
Работы по теме диссертации частично были поддержаны грантом РФФИ 05-05-65125.
|
Библиография:
1. Летягина Е.А., Петрова В.В. Состав и строение осадочного чехла глубоководной впадины Маркова (приэкваториальная часть Срединно-Атлантического хребта). Бюллетень МОИП отдел геологии, 2007, том 82, N 4, 37-55. 2. Сколотнев С.Г., Турко Н.Н., Соколов С.Ю., Пейве А.А., Цуканов Н.В., Колодяжный С.Ю., Чамов Н.П., Барамыков Ю.Е., Пономарев А.С., Ефимов В.Н., Ескин А.Е., Петрова В.В., Головина Л.А., Лаврушин В.Ю., Летягина Е.А., Шевченко Е.П., Кривошея К.В., Зотов Л.В. Новые данные о геологическом строении зоны сочленения Зеленомысского поднятия, котловины Зеленого Мыса и подводных гор Батиметристов (Центральная Атлантика) ДАН РАН. 2007, т.416, 4, стр. 525-529. 3. Головина Л.А., Былинская М.Е., Летягина Е.А. Стратиграфия и литологические особенности глубоководных отложений впадины Маркова (приэкваториальная Атлантика). Материалы IV Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. Сыктывкар, Республика Коми 23-26 августа 2005 г. Сыктывкар: Геопринт, 2005. С. 92-93. 4. Летягина Е.А., Петрова В.В., Головина Л.А., Былинская М.Е. Особенности осадконакопления в зонах океанического рифтогенеза. Материалы 4-го Всероссийского литологического совещания Осадочные процессы: седиментогенез, литогенез, рудогенез, М: ГЕОС, 2006. Т. I. С. 117-119 5. Летягина Е.А., Петрова В.В., Головина Л.А. Литолого-минералогические закономерности образования осадочного покрова в зоне океанического рифтогенеза. Тезисы докладов XVI Международной школы морской геологии. Геология морей и океанов. М.: ГЕОС, 2006. Т. II. С. 37-38. 6. Летягина Е.А., Лаврушин В.Ю. Литолого-геохимические свойства осадка и газовый состав поровых вод полигона Кабо Верде // Геология морей и океанов: Материалы XVII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. III. М.:ГЕОС, 2007. С. 153-154. 7. А.В. Зайончек, К.О. Добролюбова, А.А. Пейве, С.Ю. Соколов, Н.П. Чамов, Э.П. Родионова, В.Ю. Лаврушин, А.Е. Ескин, Н.М. Сущевская, В.Н. Ефимов, А.С. Абрамова, Ю.Е. Барамыков, Ю.А. Зарайская, А.С. Пономарев, Е.А. Летягина, Ю.Я. Маликина, А.Д. Мутовкин, В.В. Усов, А.А. Черных, К.П. Ямпольский. Новые данные о строении континентальной окраины Атлантического океана западнее архипелага Шпицберген // Геология морей и океанов: Материалы XVII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. IV. М.:ГЕОС, 2007. С. 82-84. 8. Лаврушина Е.В., Летягина Е.А, Лаврушин В.Ю., Былинская М.Е. Особенности строения позднечетвертичных отложений северной части хребта Книповича. Материалы VIII Всероссийской конференции Природа шельфа и архипелагов европейской Арктики. Мурманск, 2008. 9. Летягина Е.А. Генезис четвертичных отложений полигона Кабо Верде. Материалы XXIII Всероссийской молодежной конференции. Иркутск, 2009.
|
|
