Батіальні відклади
Батіальною називають область морського дна, розташовану між шельфом та океанічним підніжжям (дном). Гіпсометричним відповідником являється материковий схил, який охоплює глибини від 150-400 м до 2000-3000 м.
До батіальних відносять осадки цього інтервалу глибин, якщо навіть рельєф не відповідає характеристиці „материкового схилу”. Найбільш характерною рисою рельєфу являється наявність підводних каньйонів: жолобів з крутими бортами, котрі розсікають схил та ідуть від шельфу до абісальної області.
Підводні каньйони – це головні шляхи виносу осадочного матеріалу в глибоководну область, своєрідні транспортери, котрі переносять речовину у вигляді муттьових потоків. Тут відбуваються зсуви, причому збільшення їх активності пов’язують з землетрусами.
Через зсування мулистих осадків в цій частині схилу багато виходів скельних порід з тонким шаром глинистих осадків.
Осадки верхньої частини батіалі тісно пов’язані з шельфовими. У Біскайській затоці пісок, гравій та галька досягають глибини 700 м. В областях льодового виносу (в Норвезькому морі) – піски, алеврити, глини та галька зустрінуті до глибини 900 м. Біля островів Тонга (Тихий океан) галька та гравій – на глибині 1900 м.
Загалом батіальні осадки мають більш тонкий склад, ніж шельфові (глини – 60 %, піски – 25%, скельні ґрунти та грубі осадки – 10%, черепашковий та оолітовий матеріал – 5%). Таким чином у батіальній області переважає теригенний матеріал, що можна пояснити високим положенням (стоянням) материків та високими гірськими пасмами на них.
Глауконіт та фосфоритові осадки утворюються на глибинах не більших за 1500-2000 м.
Синій (темний) мул – характерний осадок батіалі розповсюджений на глибинах від 200 до 5000 км. Його склад у відсотках такий:
1) Незначна доля органічних решток в мулі, особливо мало донних форамініфер. Головним чином цей осадок теригенний. Умови на дні мало сприяють розвитку багатого донного життя;
2) В теригенному матеріалі разом з перевагою тонкозернистих частинок досить багато більш крупного матеріалу (22,48%). Це результат відносно інтенсивного виносу теригенного матеріалу з сучасної суші.
Темний колір обумовлений наявністю органічної речовини та піриту й гідротроіліту – водного сірчистого заліза (FeS nH2O). Цей мінерал відомий лише серед сучасних осадків. У викопному стані він втрачає воду й переходить в пірит.
Походження пов’язане з відновлюючими властивостями органічного вуглецю на сульфати морської води. Утворення синього мулу відбувається на дні де переважає відновлювальне середовище. Цим пояснюється бідність мула донними органічними.
Осадки батіалі сучасних окраїнних морів з солоністю близькою до океанічної.
Охотське море
Воно відокремлене від океану Камчаткою та низькою островів та підводних гір Курильської гряди, має солоність біля 30-33‰. Режим осадконакопичення дещо відрізняється від океанічної. Найбільша глибина – 3500 м, середня – 860 м.
Воно майже не виходить за межі батіалі. Рельєф дна дуже складний. В ньому виділяються підняття з глибинами над ними 200-900 м та котловини глибші 3000 м.
Північно-західна частина має платформну будову фундаменту (шельф 200-300 м), решта – має геосинкліналь. Хвилі виключно інтенсивні – особливо за зимових штормах та тайфунах, які доходять сюди влітку з тропічних морів. Зона змучування досягає 100 м від поверхні. Припливи тут досягають 14 м. Швидкість припливних течій 1—12 км/год., температура води влітку не більше 12оС, а глибині – 2-3оС. Органічний світ багатий та різноманітний.
В батіальній зоні на глибині до 700-800 м життя дуже різноманітне. На глибині 100-200 м широко розвинуті колонії коралів – стиластерид. На глибині 200-700 м живуть великі балануси, восьмипромінні корали, офіри, морські їжаки тощо. Глибше 700-800 м життя бідніше – тут оселилися донні форамініфери, губки, один вид восьмипромінних коралів, раки тощо.
Дехто вважає, що всі восьмипромінні та мадрепорові корали є герматипними, але серед них є глибоководні форми, що підтверджують дані за Охотським морем.
Осадки в Охотському морі розповсюджені не на всій площі. Є ділянки виходів скельного ґрунту, за рахунок інтенсивних придонних течій, муттьових потоків, донних зсувів.
Джерелом осадочного матеріалу є суходіл та вулканічні осередки.
Головним фактором є абразія берегів хвилями за штормів, річковий виніс вторинний. У південно-східній частині моря, що дотична до Камчатки та Курильських островів велику роль відіграє вулканічний матеріал. На Курильських островах 30 діючих вулканів, на Камчатці – В 20 та на дні моря – 40 підводних вулканічних конусів. В сучасних осадках шари вулканічного попелу досягають 1 м.
За механічним складом осадки Охотського моря дуже різноманітні:
Гальково-гравійні звичайні в прибережній частині, але зустрічаються й на глибині до 2500 м. Головним фактором цього є лід, що переносить впаяні гальки.
Піски поширені на глибинах 30-200 м, іноді заходять до 1000-2500 м, вони поліміктові, кварцових нема.
Алеврити широко розповсюджені нижче зони пісків, головним чином у верхній частині батіалі. В них присутні стулки діатомей та спікули кременевих губок. Завдяки цьому аморфного (органогенного) кремнезему в них – до 10-20%
Глинисті та кременисто-глинисті осадки розвинуті у центральних частинах моря та в усіх його котловинах, іноді на мілководді. Кремнезем черепашок діатомових складає – 16-56%. В окремих випадках – осадки стають переважно кременистими.
Середземне море
Воно з’єднане з океаном через Гібралтарську протоку, яка має глибину 350 м та мінімальну ширину біля 12 км. Його солоність – 36-39‰. Така солоність обумовлена потужною течією, яка іде з Атлантики.
Газовий режим майже нормальний. Кисень більшою частиною присутній на дні. Рельєф дна та малюнок берегової лінії складний: в морі багато островів. На дні – плоскі простори, западини, підвищення та гори, які підняті над дном на 3 км. Середня глибина – 3500 м, максимальна – 5100 м. Різниця між осадками батіалі та абісалі – не дуже велика.
Найбільш поширеним осадком є глинистий мул, в різному ступені вапняковий. Карбонатність мулу – 20-50%, біля африканського узбережжя – більша 50%. На невеликих глибинах до глинистого мулу домішується теригенний матеріал та черепашковий детрит піщаної та алевритової фракцій.
На більших глибинах цього нема. На глибині 3000 м та більших мул однорідний, доля глинистої фракції досягає 70-90%. Колір мулу світлий, коричнювато-жовтий. Склад – монтморилоніт, гідрослюди, каолініт та менше хлорит.
Глинисті мули з вмістом вапна 10-20% зустрічається рідше, а з карбонатністю менша 10% лише проти дельти Нілу. Глинисті мули з вмістом карбонату 10-30% розповсюджені на глибині до 4000 км в районах, що примикають до гірської суші або устьових частин річок. Фракцій менших 0,001 мм в них 40-50%. Це найтонкіші осадки Середземного моря.
Вапняково-глинисті мули з карбонатністю 30-50% розповсюджені особливо широко. Розмір частинок 0,005-0,001 (більша грубизна осадку пов’язана зі збільшенням вмісту пелітоморфного кальциту та появою домішок птероподо-фосфоритового матеріалу).
Алеврито-глинисті мули, так само як дрібно алевритові мули, характерні для батіалі. Перші тяжіють до середньої та нижньої частини схилу, а другі до верхньої та середньої.
Особливістю батіалі Середземного моря є поширення пісків різнозернистих на глибині 200-1800 м.
Можливо вони занесені вітром з Сахари або пов’язані з діяльністю муттьових потоків. Походження їх досі не з’ясоване.
Характерною особливістю глибоководних осадків – багато вулканічного матеріалу. Решток донної фауні в батіальних осадкам мало: нижче 300 м бентосу не більше 0,1и% від об’єму проб.
Здебільшого це тонкі стулки молюсків. Причина цього – мала кількість поживних речовин, які поступають у Середземне море.
Геологічне поширення батіальних відкладів
Батіальні відклади широко розповсюджені в геологічних розрізах, але виділити їх важко. Глинисті мули за літологічними особливостями майже не можна відрізнити від глинистих осадків шельфу.
Лише врахування всієї сукупності ознак відкладів та особливостей захоронення органічних решток, а також простежування поведінки цих відкладів на площі та їх переходів у інші одновікові відклади забезпечує правильне визначення викопних батіальних порід.
До батіальних відносять верхньодевонські відклади доманікового горизонту Руської платформи. Вони поширені від Большеземельської тундри до Прикаспійської западини. Це сірі щільні вапняки з численними рештками планктонних молюсків, брахіопод тощо; чорні дрібнозернисті вапняки однорідні, тонкошаруваті; чорні мергелі з тонкозернистою карбонатно-глинистою основною масою; горючі сланці буро-чорні з птероподами, тонкошаруваті (вміст органічного вуглецю 5-22%).
Писальна крейда Руської платформи (Україна, Середнє та Нижнє Поволжя). Глибина утворення близько 400 м.
Геосинклінальні відклади та відклади крайових прогинів також можуть бути аналогами батіальних відкладів.
Корисні копалини батіальних відкладів досить різноманітні: фосфорити, глауконіт, органічна речовина (в Домініку), деякі нафтоматеринські породи, писальна крейда, мергель, глини тощо.
Абісальні відклади
Глибоководні або пелагічні відклади поширені в сучасну епоху ширше всіх інших – вони займають 56% поверхні Земної кулі або 75% поверхні морського дна. Але у викопному стані відомі лише в окремих випадках. Їх поширення пов’язане з глибинами більшими за 2000-3000 м. Методика вивчення колонок мулу до 10 м й більших розроблена під час досліджень НДС „Челленджера”, „Альбатроса”, „Витязя”, „Обі” тощо.
Океанічне дно має складний рельєф – широкі рівнини з глибинами 4 км; підводні хребти та окремі гори вулканічного та тектонічного походження; витягнуті западини з глибинами до 11 км.
Швидкість накопичення осадків мінімальна: від кількох мм до кількох сантиметрів за тисячу років. Ця величина змінюється в залежності від типу осадків та характеру океану.
Мінімальна швидкість накопичення червоної глибоководної глини, Швидкість накопичення карбонатних мулів 3-5 см за тисячу років.
В місцях інтенсивних течій осадки відсутні. Головним чином на дні панують окислювальні процеси за рахунок більшого вмісту кисню у придонних шарах, потужність окислювального горизонту досягає кількох метрів.
За складом і походженням абісальні відклади поділяються на теригенні, органогенні, хемогенні, вулканогенні та полігенні.
Червона глибоководна глина найбільш поширена серед осадків, особливо у Тихому океані (50% площі дна). Глибина відкладення більша 4500 м, середня глибина – 5400 м. Червона глибоководна глина – це дуже тонкий осадок, з перевагою частинок біля 0,001 мм. Вона складається головним чином з гідрослюд, колір – коричневий, більш рідко – червоний.
Карбонати відсутні або їх дуже мало. Завжди присутній манган (марганець) від 0,2 до 5% та залізо (5-10%). Серед органічних решток наявні черепашки радіолярій (якщо до більше 10% це радіолярієвий мул), зуби акул, отоліти (слухові кісточки) китів. Форамініфер нема через критичну глибину поширення карбонатів (4,5 км).
У червоній глибоководній глині зустрічаються дрібні кульки нікелистого заліза космічного походження, цеоліти та пемза вулканічного походження. Залізо-марганцеві конкреції на дні Індійського та Тихого океанів складають до 20-50% площі. Їх складають марганець -39,6%, залізо -3,7-20,8%, кобальт до 0,93%, нікель – до 1,43%, мідь – до 1,81% тощо. Розмір конкрецій від 1 до 20 см і більше. Форма різноманітна, переважно сферична. Швидкість їх росту приблизно 1 мм за тисячу років (визначений за абсолютним віком.
Форамініферові мули серед органогенних осадків користується найбільшим поширенням. В Атлантиці – 60% площі дна, в Тихому океані – третина його площі.
Середня глибина поширення – 2000-3000 м, нижня межа близько 5000 м.
Форамініферові мули містять головним чином черепашки глобігерин та птерапод.
При збільшенні кількості птерапод – мул отримує назву – птероподовий, кокколітофорид – кокколітофоридовий. Нерозчинна частина (іноді 50%) – глинистий матеріал, близький за складом до червоної глини. В ньому можуть бути присутні зуби акул, отоліти китів та продукти вулканічного походження. Часто зустрічаються залізо-марганцеві конкреції. Швидкість накопичення форамініферових мулів – 3-5 см за тисячу років.
Кременисті мули, серед яких поширені два типи: радіолярієві та діатомові мули. Радіолярієві мули складені накопиченнями радіолярій в значному ступені. Вони розподілені окремими плямами в Тихому та Індійському океанах, де являють собою зміщену течіями проекцією на дно ареалів поширення радіолярій у верхніх шарах води. Глибина поширення 4300-8200 м.
Діатомові мули – найбільш широко розповсюджені у південній півкулі, де утворюють майже суцільний пояс навкруг Антарктиди. Це пояснюють широкими розподілом діатомей у південних приполярних областях Тихого, Індійського та Атлантичного океанів. Зустрічаються на глибинах 1000-5500 м, середня глибина близько 3900 м. У Північному льодовитому океані живуть багато діатомей, але серед осадків їх майже нема.
