озероБайкал.инфо

информационный сайт о Байкале


Байкал: Общая информация о Байкале; Байкал в вопросах и ответах; Маршруты; Отчеты и рассказы туристов; Турбазы; Карты; Полезная информация...

Фотографии Байкала: Западный берег Байкала (Север, Центр, Юг); Восточный берег Байкала (Север)

Публикации: Геология; Законодательство; Животный мир; История; Кругобайкальская железная дорога; Легенды и придания; Общая информация; Охраняемые территории; Растительный мир...

Каталог сайтов; Форум...

Подшлемники купить подшлемник.


» » » Донные отложения

Донные отложения

Категории статьи: Байкал / Байкал в вопросах и ответах



Кто первым собрал донные отложения на больших глубинах Байкала?

Донные отложения южной кот­ловины Байкала впервые собрал и исследовал Б. И. Дыбовский.

Каково происхождение осадочных отложений в Байкале?

Они формируются из аллохтонных (принесенных извне) и автохтонных (образующихся в самом водоеме) материалов. Аллохтонные материалы в виде взвешенных и влекомых наносов образуются за счет селевых паводков, пылевых частиц, приносимых ветрами, продуктов хозяйственной деятельности человека. Автохтонные отложе­ния формируются за счет продуктов жизнедеятельности водных организмов, скелетов, панцирей и других остатков после отмирания, а также за счет химических осадков— веществ, возникающих в воде при химическом взаимодей­ствии растворенных соединений, абразионного материала с берегов и др. Вероятно, в аллохтонных материалах следует учитывать и осадки из космоса—метеориты, и космическую пыль.

Скорость осаждения твердых частиц зависит от размеров, формы и плотности частиц; от свойств воды—ее плотности, вязкости; от движения—течений, волнения, перемешивания; от химических и биологических процессов.

Какие осадочные отложения наиболее распространены в Байкале?

В глубоководных районах Бай­кала более всего распространены илистые отложения — мелкоалевритовые илы (диаметр частиц менее 0,05 мм).

Что такое ледниковые отложения?

Во время крупных оледенений ледники и айсберги переносили с собой продукты разрушения горных пород, которые откладывались на дне водоемов, в том числе и в Байкале.

Есть ли вулканические осадки на дне Байкала?

В районе Большого Ушканьего острова найдены вулканические туфы и вулканические бом­бы. На побережье северной котловины в Байкальском хребте были вулканы, изверженные породы которых при выветрива­нии и размыве сносились в Байкал. Такие же породы есть на хребте Хамар-Дабан в верховьях Слюдянки. Но они в значительной степени разрушены эрозионными процессами, а продукты эрозии также снесены в Байкал. Следовательно, в донных отложениях озера должны быть вулканические осадки.

Какого цвета осадочные отложения в Байкале?

Они имеют самую разнообраз­ную окраску. Она зависит от характера пород водосборного бассейна и от степени окисления осадков. В районах, где твердый сток образован из известняка и мрамора, отложения светлого цвета.

Там, где осадки образовались из продуктов разрушения изверженных вулканических пород, они темные, темно-коричневые до фиолетовых—например, в северной котловине вдоль Байкальского хребта. Против устьев крупных рек и в глубоко вдающихся в сушу заливах донные отложения темные, почти черные. Окисленные осадки имеют бурые тона. Донные отложения на больших глубинах, вдали от берегов, имеют серый, серо-голубой и зеленоватый цвета.

Какова скорость осадконакопления в Байкале?

Она неодинакова в разных райо­нах—в приустьевых участках значительно больше, чем в открытом Байкале, и может достигать нескольких сантимет­ров и даже десятков сантиметров в столетие. В прибрежных участках накопление осадков также происходит быстрее, чем в удаленных от берега районах. Одним словом, скорость осадконакопления в озере убывает от периферии к централь­ным глубоководным районам.

Прямых определений скорости осадконакопления в откры­том Байкале нет. Есть определения косвенные, на основании которых скорость накопления натуральных осадков на Байка­ле оказалась равной 4,17 см за тысячу лет. Для сравнения скажем, что в Тихом океане она составляет 1,5—2 см за тысячу лет. Ближайшая задача лимнологов—найти скорость и коэффициент гравитационного уплотнения донных отложе­ний радиоизотопными методами.

Какова мощность рыхлой толщи на дне Байкала?

По гравиметрической съемке в районе Селенгинского мелководья установлено, что мощность толщи рыхлых донных отложений составляет около 6 тыс. м.

На Посольской банке и на Академическом хребте она минимальна—около 100—200 м, а с восточной стороны этого же хребта возрастает до 3 тыс. м. Исследования, проведенные Институтом океанологии АН СССР в 1977 г., показы­вают, что рыхлая толща на дне Байкала имеет мощность 2—2,5 тыс. м, а на поверхности Академического хребта—до 600 м.

Как измеряется мощность осадочных пород?

• В последнее время с помощью геолокаторов — эхолотов большой мощности с узконаправлен­ным ультразвуковым лучом, а также с помощью сейсмическо­го зондирования и сейсмического отражательного профилиро­вания. Последний метод основан на том, что под водой с помощью небольшого взрыва создаются звуковые колебания. Часть этих колебаний отражается от поверхности дна, другая часть—от слоев осадочных и коренных пород. На судне установлен приемник посланных сигналов. По разнице време­ни посылки и приема эхосигналов определяется мощность осадочных слоев.

Самая глубокая скважина в районе Байкала пробурена в дельте Селенги, недалеко от пос. Кабанск, около с. Истоми­не. Она достигла глубины 2802 м, но из рыхлой осадочной толщи не вышла, т. е. не достигла фундамента.

Где, кроме Байкальской впадины, пробурены озерно-речные отложения?

• Несколько скважин пробурены в Тункинской и Баргузинской долинах. Бурение позволило установить, что в этих долинах в прошлом были глубоковод­ные озера. Мощность озерно-речных отложений в них дости­гает 1400—1500 м. Следовательно, водоемы там были доста­точно глубокими, но за сравнительно короткую геологиче­скую историю с третичного периода полностью заполнились твердыми осадками. В настоящее время по этим долинам текут реки Иркут и Баргузин.

Как осуществляется глубинное бурение дна в озере?

Отбор проб донных отложений с помощью буровой установки осуществляется со льда. Буре­ние с судов на Байкале пока не практиковалось, хотя в принципе оно возможно со специального судна, стоящего на двух якорях (носовом и кормовом). На мелководье в морях практикуется бурение с платформы, установленной на специ­альных опорах, заглубленных в дно, или с платформ, закреп­ленных якорями.

Что такое влекомые наносы?

Твердые минеральные и органи­ческие частицы, которые перемещаются по дну русл рек под влиянием течения.

Что такое твердый сток?

Материал, приносимый притока­ми в Байкал в виде как влекомых, так и взвешенных наносов.

Твердый сток, приносимый реками в период паводков при снеготаянии или в период обильных дождей, в десятки раз превышает то их количество, которое приносится в меженные периоды, когда сухо, или зимой, когда реки покрываются льдом.

Какое количество наносов поступает в Байкал за год?

В разные годы оно неодинаково и в среднем составляет около '/з приносимых за год всеми его притоками растворенных веществ. Если в Байкал ежегод­но все притоки приносят 7 929 тыс. т растворенных веществ, то к этому следует добавить около 2,6—2,7 млн т твердых наносов. Однако в годы с повышенным количеством атмос­ферных осадков наносов в несколько раз больше—только одна Селенга в многоводный год сильными паводками прино­сит до 10 млн т.

Что такое сели?

Кратковременные водогрязекаменные потоки. Они возникают в предгорных и горных районах при выпадении обильных дождей или при интенсив­ном таянии снега. Селевые паводки идут с большой скоро­стью в виде одного или нескольких последовательных валов и обладают большой разрушительной силой. Различают сели грязевые, грязекаменные и водно-каменные, хотя в чистом виде ни один из этих типов практически не бывает. Сели на Байкале—явление не редкое, они повторяются в среднем каждые 10—12 лет. Наиболее часто сели бывают на Хамар-Дабане и Баргузинском побережье, а также на восточных склонах Байкальского хребта.

Какой бывает мощность селей на Байкале?

Если считать мощность селей по расходу воды и влекомого материала, то, например, в долине р. Солзан возможны сели с расходом 1500—2000 м/с. В долине р. Слюдянки зарегистрирован в 1971 г. сель с расходом более 800 м^с, в долине небольшого ручья Шартла только за один паводок в ночь с 8 на 9 июня 1959 г. вынесено примерно около 500 тыс. м3 твердого материала, и конус выноса увеличился на 5000 м2. При этом перемещались глыбы до 1,5—2 м в поперечнике.

Почему важно знать минералогический состав донных осадков Байкала?

В минералогическом составе, как в зеркале, отражен состав горных пород водосборного бассейна. Кроме того, он позволяет расшифровать характер циркуляции вод, ветровой и волновой режимы водоема, климатические условия и др. Колонки донных отложений— природная летопись процессов, происходящих в геологиче­ском прошлом.

Как изменяется гранулометрический состав осадков в зависимости от глубины их залегания?

• Для Байкала характерна общая для всех морей закономерность распределения донных осад­ков: в прибрежной части находится глыбово-валунно-галечниковый и гравийный материал, а по мере удаления от берега его крупность уменьшается. Мелкие пелитовые илы располагаются на самых больших глубинах. Однако законо­мерность эта иногда нарушается. Как показали исследования с помощью глубоководных аппаратов «Пайсис», на дне приустьевых участков рек встречается галечниковый матери­ал.

Как изменяется гранулометрический состав в толще осадков?

Исследования донных отложе­ний с помощью трубок Государственного океанографического института и дночерпателей позволили изучить только самые верхние слои донных отложений глубиной до 1—2м. Их состав почти постоянный—мелкозернистые илы серо-голубого и синеватого цветов.

Исследования с помощью поршневых вакуумных трубок позволили отобрать 10—12-метровые колонки донных отло­жений. В нижней части некоторых колонок оказались песча­ные, а также гравийные и галечниковые отложения. В скважине, пробуренной в дельте Селенги, почти вся 3-кило­метровая толща осадков также состояла из переслаивающих­ся илистых, супесчаных, песчаных, гравийно-галечниковых и глинистых отложений.

Каков химический состав поверхностных слоев донных осадков?

Химический состав твердой фа­зы донных осадков в Байкале указывает на преобладание в них силикатов (в значительной части аутогенного, возникшего в озере, кремнезема), солей алюминия, магния, кальция, титана, натрия, калия, азота, фосфора, марганца, железа (окисного и закисного), органического вещества, состоящего из легкогидролизуемых компонентов, гуминовых веществ, растительных пигментов и др.

В толще отложений концентрация валового железа, фос­фора, марганца несколько колеблется, сохраняя общую тен­денцию к уменьшению. В зоне окисления железо и марганец в основном представлены высшими окислами, что придает осадку коричневатую, буроватую и черную окраски. Зона высоких содержаний железа (3—7%), фосфора (0,1—0,4%), марганца (0,125—0,5%) занимает практически все дно Байка­ла, и только узкая полоса вдоль берегов представлена осадками с минимальным количеством этих элементов: желе­за—меньше 3%, фосфора—меньше 0,05%, марганца— меньше 0,05%.

Для восстановительной зоны байкальских илов характер­ны закисные соединения железа и марганца, окрашивающие осадок в темно-серый, до черного, синеватый и зеленоватый цвета. Часто железо, фосфор, марганец образуют местные их скопления, минералогически они слагаются гидротроилитом, пиритом и вивианитом.Главная роль в формировании органического вещества в донных отложениях принадлежит организмам планктона (в среднем 3—4 г органического углерода на 1 м2 поверхности дна в год). Значительно меньшую долю составляет аллохтон-ный органический материал. Косвенным подтверждением этого служит соотношение величин первичной продукции Байкала (3 925 тыс. т С орг.—органического углерода) и по­ступления органического вещества с речным стоком (125 тыс. т С орг. во взвешенном и 167 тыс. т. С орг. в раство­ренном состоянии в год).

В южной и средней котловинах Байкала содержание легкогидролизуемого С орг.—1,0—2,0%, в северной—ме­нее 1%. Содержание гуминовых веществ в поверхностном слое осадков изменяется от 0,37 до 0,94%; неизмененного хлорофилла колеблется от следов до 0,1 мг на 100 г сухого грунта.э

Исследования показали, что наиболее интенсивное окисле­ние органического детрита идет в верхних горизонтах до глубины 50—100см. Здесь окисляется 49—58% исходного органического вещества. Подсчитано, что на разложение этого количества С орг. необходимо приблизительно 18— 20 тыс. лет.

Что такое терригенные осадки?

Отложения в водоеме, матери­алом для которых послужили наносы, образовавшиеся при выветривании и эрозии горных пород и почв в водосборном бассейне. Они характерны для прибрежного мелководья. Там, где крутые подводные склоны и узкая волноприбойная полоса, терригенные осадки могут оказаться и на больших глубинах. Эти осадки хорошо прослеживаются в придельтовых участках крупных притоков Байкала.

Что такое литоральные осадки?

Твердые осадки (чаще всего пляжевого материала) в прибрежной полосе, которая периоди­чески осушается во время отливов или сгонов. Термин— морской, но очень часто используется исследователями Бай­кала. В Байкале литораль расположена между самыми высо­кими и самыми низкими сезонными уровнями воды. Каждый тип отложений представляет собой определенную среду оби­тания для донных организмов—биотоп. Наиболее богаты по видовому разнообразию и численности организмов камени­стые валунно-галечниковые и гравийные отложения. Здесь обитают почти все формы донных организмов, живущих в прибрежной зоне Байкала.

Что такое батиальные осадки?

Рыхлые отложения подводного склона. В Байкале они расположены на глубинах от 20—30 до 200—300 м.

Что такое пелагические осадки?

К пелагическим осадкам отно­сят пелитовые илы, кальциевые и кремниевые остатки план­ктонных организмов, а также эоловые наносы, космическую пыль, химические осадки и остатки донных организмов и пр., отложенные в пелагиали.

Они состоят главным образом из частичек, которые, прежде чем осесть на дно, долго находятся в толще воды во взвешенном состоянии. Эти осадки выстилают дно Байкала на больших глубинах.

Что такое диатомовый ил?

Мелкозернистый осадочный ма­териал, который состоит из остатков (кремниевых створок) одноклеточных организмов—диатомовых водорослей. В Бай­кале это преобладающая по численности и биомассе группа водорослей. Донные отложения на '/з состоят из остатков створок отмерших диатомей. Вдоль берегов Антарктиды, в северной и восточной частях Тихого океана, обнаружены пояса осадков из кремниевого ила. Они возникли в районе подъема глубинных вод, богатых питательными веществами. Аналогичный барьер донных отложений из микроскопиче­ских, богатых кремнием морских планктонных организмов обнаружили ученые с американского судна «Гломар Челенджер» на глубине 2—3 км вокруг Фолклендского плато, протянувшегося на 1000 миль к востоку от Аргентины. На Байкале необходимо более тщательное исследование донных отложений. Не исключено нахождение обогащенных кремни­ем поясов (районов) донных отложений, в первую очередь в зонах апвеллинга.

Есть ли на Байкале ледниковые отложения под водой?

Они хорошо сохранились в виде конечных дугообразных моренных валов в губах Аяя, Фроли-ха. Высота остатков по отношению к поверхности дна—до 40 м и более. Такие отложения есть и в приустьевом участке озера около рек Томпуда, Бирея, Сосновка и др.

Откуда на большие глубины повал галечннковый материал?

На больших глубинах он встре­чается у подножия подводных береговых склонов, занесен­ный подводными и мутьевыми потоками. В удаленные от берега районы галечниковый материал, вероятно, попал на льдинах в период ледохода. Возможно, что материал этот занесен в то время, когда на месте современного Байкала было несколько мелководных озер.

Почему на дне оказались затонувшие древесные стволы?

• Некоторые породы деревьев, на­пример намокшая лиственница, имеют больший удельный вес, чем вода. Попав в озеро при разрушении штормами плотов, буксируемых по Байкалу, они тонут.

Сколько времени сохраняется затонувшая древесина в Байкале?


Лиственничная древесина в воде может сохраняться несколько десятилетий и даже столетий, особенно при захоронении в донных осадках. При бурении скважин для разведки места под котлован одного из сооруже­ний БЦБК на глубине 11 м под слоем влажного грунта пробурен ствол дерева. Керн его извлечен на поверхность, древесина сохранила цвет и запах, как будто захоронена совсем недавно. Причальные сооружения в подводной части, старые разбитые суда с деревянным корпусом сохранились под водой уже более восьми десятилетий. Сибиряковская пристань против Лимнологического института построена бо­лее 150 лет назад. Оставшиеся от нее бревна под водой до сих пор лежат без признаков гниения.

Что такое неритовые осадки и есть ли они в Байкале?

• Неритовые (неритические), т. е. морские отложения, образующиеся на материковой отмели, были впервые выделены из морских мелководных осадков. Среди неритовых отложений развиты разнообразные типы осадков: обломочные (галечники, гравий, пески, алевриты); глинистые; органогенные, реже хемогенные. В целом нерито­вые отложения характеризуются резкой фациальной изменчи­востью, обилием остатков донных организмов. В Байкале осадки на шельфе, где он сколько-нибудь выражен, почти повсеместны. По способу образования они похожи на нерито­вые, но не содержат остатков морских организмов. Характер этих отложений разнообразный—от крупных глыб и валунов до галечников, гравия и песчано-алевритов. Скорость осадко-накопления по площади котловины неодинакова: от 4—5 см в открытой части озера, вдали от берега, до нескольких десятков сантиметров за 1000 лет в заливах и на прибрежных мелководьях. По данным геоморфолога Н. П. Ладохина, в заливе Провал за 100 лет отложилось до 3 м осадков—по 3 см в год.

Что такое турбидиты?

Это своеобразные современные и древние донные отложения в глубоких водоемах, возникшие из материала подводных оползней или мутьевых потоков. Турбидиты иногда покрывают громадные площади на глубо­ководных равнинах в океанах: например, у побережья Кали­форнии, в Мексиканском заливе, а также и в Байкале, в самых глубоководных его районах. Нахождение под слоем илистых отложений слоев песчаных осадков в Байкале привело некоторых исследователей к выводу о том, что это добайкальские осадки и сформировались они где-то на мелко­водье в условиях сильных течений, при которых все илистые частицы унесены (типа русловых потоков). Такое представле­ние еще не имеет достаточных доказательств, и эти высказы­вания можно считать преждевременными. В противном случае возраст Байкала нужно было бы считать лишь четвертичным, что противоречит не только геологическим, но также палео-лимнологическим и биологическим представлениям об исто­рии котловины и эволюции животного и растительного мира.

Есть ли морские организмы или их остатки в дойных отложениях Байкала?

Пока не обнаружено. Сведения, появлявшиеся в печати, всего лишь недоразумение: за взрос­лые морские организмы были приняты личинки пресновод­ных.

На дне Байкала находят главным образом остатки хитино­вых панцирей пресноводных животных, спикулы губок и створки диатомовых водорослей. Очень редко встречаются кости скелетов рыб, млекопитающих и даже раковины мол­люсков.

Что такое поток береговых наносов?

Движение отложений береговой зоны, происходящее под действием волн. На Байкале поток береговых наносов представлен обломочным и скатанным галечным материалом. На открытых участках берегов, на пляжах и прибрежных участках объем такого потока исчис­ляется от десятков тысяч до 10—12 млн т в год через 1 м поперечного сечения берега. Чем больше энергия потока наносов, тем более крупным материалом они сложены.

Когда возникают мутьевые потоки?

При подземных толчках, когда устилающие подводный склон отложения начинают по нему скользить. Поток создается потому, что вода, насыщенная осадочным материалом, обладает повышенной плотностью. Мощность мутьевых потоков с глубиной лавинообразно нара­стает, и они могут распространяться на большие расстояния. Мутьевые потоки размывают дно; считается, что именно они способствуют эрозии подводных каньонов. Мутьевые потоки чаще всего бывают на подводных склонах Хамар-Дабанского, Баргузинского и северо-западного (хр. Байкальский) приб­режья, где скапливается большое количество донных отложе­ний, но они возможны также и на других берегах.

Как была измерена скорость мутьевых потоков?

Мощные мутьевые потоки в ря­де случаев вызывали разрывы подводных кабелей, уложен­ных на разной глубине на дне океана. По разности времени между разрывами можно судить о примерной скорости потоков. Если склон крутой и длинный, скорость может достигать 50 узлов (80—90 км/ч). Известен случай, когда мутьевой поток на Атлантическом прибрежье с большой скоростью распространился на несколько сот километров от места возникновения. При землетрясении 1929 г. в районе Большой Ньюфаундлендской банки мутьевым потоком были последовательно, один за другим, разорваны подводные кабе­ли, находившиеся на разных глубинах. Крутизна подводных склонов на Байкале гораздо больше, поэтому и скорости таких потоков будут выше, а разрушительная способность сильнее. Все это необходимо учитывать при разработке проектов предполагающейся прокладки кабеля связи и других коммуникаций через озеро.






О сайтe | Разное | Обратная связь


© 2002-2015 ozerobaikal.info