Мониторинг сезонных изменений минерального состава взвешенного вещества
Представлены результаты минералогических исследований состава твердой компоненты морской взвеси, отбиравшейся методом седиментационных ловушек на океанографической платформе Экспериментального отделения Морского гидрофизического института НАН Украины. Presented are the results of mineralogical inves...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
|---|---|
| Datum: | 2005 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Морський гідрофізичний інститут НАН України
2005
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57006 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Мониторинг сезонных изменений минерального состава взвешенного вещества / Е.И. Наседкин, А.С. Кузнецов, Н.Н. Цихоцкая, А.К. Клюшина // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 236-241. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860242460270133248 |
|---|---|
| author | Наседкин, Е.И. Кузнецов, А.С. Цихоцкая, Н.Н. Клюшина, А.К. |
| author_facet | Наседкин, Е.И. Кузнецов, А.С. Цихоцкая, Н.Н. Клюшина, А.К. |
| citation_txt | Мониторинг сезонных изменений минерального состава взвешенного вещества / Е.И. Наседкин, А.С. Кузнецов, Н.Н. Цихоцкая, А.К. Клюшина // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 236-241. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу |
| description | Представлены результаты минералогических исследований состава твердой компоненты морской взвеси, отбиравшейся методом седиментационных ловушек на океанографической платформе Экспериментального отделения Морского гидрофизического института НАН Украины.
Presented are the results of mineralogical investigation of solid component composition of sea suspension which is extracted by the sedimentation traps method on the oceanographic platform of the Experimental Department of Marine Hydrophysical Institute NAS of Ukraine.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:31:13Z |
| format | Article |
| fulltext |
236
УДК 5 0 4 .0 64 .3 :5 5 0 .4 (5 5 1 .352 .0 5 1 :5 4 9 ) ] (26 2 .5 )
Е .И .Наседкин*, А .С .Кузнецов**,
Н .Н .Цихоцкая*, А .К .Клюшина*
*Институт геологических наук НАН Украины, г.Киев
**Экспериментальное отделение
Морского гидрофизического института НАН Украины, пос.Кацивели
МОНИТОРИНГ СЕЗОННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ
МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА ВЗВЕШЕННОГО ВЕЩЕСТВА
Представлены результаты минералогических исследований состава твердой
компоненты морской взвеси, отбиравшейся методом седиментационных ловушек
на океанографической платформе Экспериментального отделения Морского гид-
рофизического института НАН Украины.
Изучению донных осадков черноморского шельфа Украины посвящено
большое количество работ, освещающих те или иные вопросы их вещест-
венного состава и минералогические характеристики. Наряду с этим, недос-
таточно полно исследованы процессы формирования современного, не из-
мененного и не подвергшегося первичным диагенетическим преобразова-
ниям верхнего неуплотненного слоя донных осадков, так называемого
«наилка». Одним из актуальных вопросов, к решению которого может при-
близить изучение особенностей накопления, состава, процессов трансфор-
мации верхнего слоя донных осадков, является вопрос экологического со-
стояния донных биоценозов. Многолетние исследования показали, что в
зависимости от минерального состава и генетической принадлежности
осадки могут иметь разную степень накопления ряда загрязнителей. В част-
ности, накопление тяжелых металлов в осадках непосредственно зависит от
вещественного состава верхнего слоя донных отложений [1 – 3]. Макси-
мальные содержания загрязнителей наблюдаются в составе «наилка», фор-
мирование которого происходит в период повышенных антропогенных на-
грузок на акваторию. С другой стороны, реально возможные методики от-
бора донных отложений (донные черпаки, грунтовые трубки) далеко не все-
гда приемлемы для «наилка», а достоверность изучения верхнего слоя осад-
ков в районах, где волновая активность и другие внешние факторы способ-
ны влиять на состав и скорости накопления вещества, затруднена сезонны-
ми изменениями состава поверхностного слоя донных отложений.
Исследованиями, которые могли бы значительно пополнить знания о
современном осадконакоплении, могут стать режимные наблюдения за осо-
бенностями выпадения осадков в определенном районе на протяжении дли-
тельного периода, минимум года, с определенной дискретностью отбора
проб и комплексным изучением состава собранного материала.
Данные, представленные ниже, были получены в результате монито-
ринга процесса осаждения морской взвеси. Наблюдения проводились в 2004 г.
на территории Экспериментального отделения Морского гидрофизического
института НАН Украины (пос.Кацивели, океанографическая платформа).
© Е .И .Наседкин , А .С .Кузнецов , Н .Н .Цихоцкая , А .К .Клюшина , 2005
237
Также в процессе подготовки публикации привлекались материалы более
ранних исследований.
Методика проведения полевых работ включала ежемесячный отбор
осевшего в седиментационных ловушках вещества, которое в дальнейшем
высушивалось и подвергалось комплексу лабораторных исследований. Се-
диментационные ловушки (рис.1) конструировались согласно методиче-
ским указаниям [4] и располагались на двух уровнях в толще воды: непо-
средственно над дном и на отметке 10 м (при глубине в точке исследований
27 м). Внутренний диаметр ловушек составлял 100 мм, высота, согласно ме-
тодическим указаниям, более чем в три раза превышала диаметр входного
отверстия. Для увеличения количества отбираемого вещества, седиментаци-
онные цилиндры крепились между собой на каждом уровне по три штуки.
Предполагалось, что в ловушках верхнего уровня оседает только взвешен-
ное вещество из толщи воды, а придонный комплекс накапливает как верти-
кальные потоки оседающей взвеси, так и часть «наилка» со дна, который в пе-
риоды волновой активности в районе работ может переходить во взвешенное
состояние. Таким образом, сравнение вещества, одновременно накапливаемо-
го в седиментационных ловушках разных уровней, позволяет оценить сте-
пень трансформации взвеси в процессе осаждения из водной толщи на дно.
На основании лабораторных исследований проб, отбиравшихся на про-
тяжении полугода и частично дополненных материалами предыдущих лет,
был прослежен ряд закономерностей в изменениях минерального состава
взвешенного вещества, которые в определенной степени зависимы от внеш-
них условий (гидродинамики, ветров и др.). В целом, эти материалы сопос-
тавимы с опубликованными данными [5].
Согласно литературным источникам, в современных донных осадках
шельфа Черного моря в пределах Украины глинистая часть представлена
минералами группы монтмориллонита, иллитом и каолинитом. Район на-
ших работ располагается в части акватории, где в поверхностных осадках
доминирует каолинит-гидрослюдистая ассоциация глинистых минералов.
Основная масса тонкодисперсных фракций донных осадков состоит из
диоктаэдрических деградированных гидрослюд. Каолинит представлен плот-
ными кристаллами, с едва
намечающейся огранкой. Ко-
личество его, согласно авто-
рам [5, 6], колеблется в зна-
чительных пределах и нахо-
дится в прямой зависимости
от содержания гидрослюды.
Результаты наших ис-
следований показали, что
полученные данные в целом
совпадают с данными этих
исследователей. Обобщая их,
можно констатировать, что
в вещественно-генетическом
составе отобранных проб Р и с . 1 . Седиментационные ловушки – общий вид.
238
преобладает терригенная и глинистая компоненты (рис.2). Глинистая пред-
ставлена, главным образом, каолинитом, и в незначительной степени сме-
шанно-слойными минералами. В августе – сентябре при общем незначи-
тельном содержании глинистого вещества повышается доля серицита.
Терригенный материал включает, главным образом, легкую фракцию,
основу которой составляет кварц. Встречаются единичные зерна акцессор-
ных минералов. Циркон представлен бесцветными кристаллами размером
0,02 – 0,08 мм. Количество сфена может достигать нескольких процентов
(максимальные содержания наблюдались в мае, до 5 %). Размер зерен менее
0,1 мм призматической и неправильной формы, округленные. Наблюдаются
также редкие зерна невыветрелых полевых шпатов, неправильно-изомет-
ричные зерна граната типа альмандина.
Карбонатного вещества (в основном детрит) сравнительно немного,
первые проценты, в отдельные месяцы до 10 – 15 %. Представлены карбо-
наты кальцитом (дисперсный, размер зерен 0,02 мм и менее, общее содер-
жание – первые проценты, в сентябрьской пробе верхнего уровня достигает
10 %) и обломками кальцитовых раковин моллюсков (как правило, до 5 %
содержания, угловатые, неправильной формы, размеры до 0,5мм). В ловуш-
ках нижнего уровня (донный осадок) встречаются единичные спикулы гу-
бок длиной 0,008 – 0,15 мм, шириной 0,002 – 0,004мм.
Коллофан представлен бесцветными, желтоватыми либо бурыми зер-
нами, достигающими размера 0,4 мм, обычно 0,01 – 0,1 мм. Как правило,
содержание в пробах незначительно (первые проценты), хотя в отдельные
периоды может достигать 10 %.
На представленных графиках сезонного распределения основных ком-
понентов взвешенного вещества (рис.3), все минеральные составляющие рас-
пределены в 4 основные группы: 1) глинистые частицы; 2) обломочные зерна
Р и с . 2 . Распределение ассоциаций глинистых минералов в дон-
ных осадках шельфа Черного моря в районе Крыма (по данным
[5]). Провинции: монтмориллонит-гидрослюдистая (1), каолинит-
гидрослюдистая (2), гидрослюдисто-каолинит-монтмориллонито-
вая (3), монтмориллонит-хлорит-гидрослюдистая (4).
239
Р и с . 3 . Сезонное распределение основных компонентов взвешенного вещества
(%): в составе «наилка» (а) и взвеси (б). Компоненты: глинистые частицы (1);
обломочные зерна кварца (2); кальцит (3); коллофан (4); другие компоненты (5).
кварца; 3) кальцит (включающий в себя дисперсный минерал и обломки ра-
ковин моллюсков); 4) коллофан (зерна фосфатной неопределимой органи-
ки). В пятую группу «другие компоненты» входят обломочные зерна ос-
тальных минералов и органические остатки, описанные выше.
Анализируя полученные данные, можно отметить несколько общих за-
кономерностей в распределении компонентов минерального состава. Во-
первых, в ежемесячном распределении содержания основных составляю-
щих осадка (глинистого материала и обломочных зерен кварца), отбирав-
шихся из ловушек двух горизонтов, прослеживается общая тенденция се-
зонных изменений: для второй половины весны и летних месяцев графики
повторяют один другой. Это говорит о том, что вертикальные потоки веще-
ства на исследуемом участке являются преобладающими, а процессы, при-
водящие к вторичному переводу осадка во взвешенное состояние, сущест-
венного влияния на минеральный состав осевшей взвеси не имеют. С дру-
гой стороны, в среднем происходит незначительное укрупнение грануло-
метрического состава вещества в ловушках нижнего уровня, главным обра-
зом, за счет кварца и обломков раковин макрофауны (рис.4).
Последнее указывает на вторичный перевод осадков во взвешенное со-
стояние в периоды гидродинамической активности. Это же подтверждается
и наибольшим несоответствием содержания компонентов, главным образом
зерен кварца, в ловушках разных уровней именно в осенне-зимний период.
а
б
240
Вызывает интерес до-
вольно резкое сокращение
количество накапливаемо-
го в ловушках вещества к
летнему периоду, особен-
но четко это проявляется
для верхнего уровня ло-
вушек – сухой вес ото-
бранных образцов умень-
шается в среднем с 20 –
15 г в весенние месяцы до
1 – 2 г в летние. При этом
в осадках доминирует гли-
нистая составляющая. Ве-
роятно, это происходит не
только вследствие отсут-
ствия в этот период ветро-
вой и волновой активно-
сти, но и повышения био-
логической активности.
По литературным дан-
ным [6], накопление као-
линита в донных осадках
происходит в результате
размыва древних каолини-
товых кор. Кальцит также
имеет морской генезис.
Количество зерен обломочного кварца в пробах, напротив, является показа-
телем активности поступления терригенного вещества в пределы акватории.
Говоря об источниках сноса осадочного вещества для района исследований,
надо отметить интересную закономерность: содержание кварца по месяцам
имеет определенную положительную взаимосвязь со средними скоростями
ветров северных румбов [7]. Последние являются, как известно, основным
источником переноса эоловой компоненты с суши (рис.5).
Полученные результаты хорошо согласуются с данными более ранних
исследований атмосферного аэрозоля в районе мониторинга, когда было
отмечено значительное увеличение размерности частиц в пробах эоловой
взвеси при увеличении скорости ветра. В частности, в точке исследований
для осенне-зимнего периода в составе атмосферного аэрозоля наблюдается
более чем двукратное увеличение количества частиц алевритовой и песча-
ной размерности.
Незначительный период наблюдений за сезонными изменениями мине-
рального состава осадкообразующего вещества не позволяет делать оконча-
тельные обобщения и выводы. Однако, результаты даже ограниченного пе-
риода отбора проб указывают на высокую информативность минералогиче-
ских исследований и целесообразность их проведения при комплексном
изучении состояния экосистем моря.
Р и с . 4 . Распределение компонентов минерального
состава в пробах (сентябрь 2004 г.): придонный уро-
вень (а); уровень средней воды (б).
а
б
241
Р и с . 5 .Изменения скоростей ветров (среднее многолетнее, м/с [6])
(а), содержания кварца (%) в пробах ловушек верхнего (1-й стол-
бик) и нижнего (2-й столбик) уровней (б).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Глаголева М.А. К геохимии осадков Черного моря // Современные осадки морей
и океанов.– М.: АН СССР, 1961.– С.448-476.
2. Митропольский А.Ю., Безбородов А.А., Овсяный Е.И. Геохимия Черного моря.–
Киев: Наукова думка, 1982.– 144 с.
3. Митропольський О.Ю., Насєдкін Є.І. Важкі метали в донних відкладах
північно-західного шельфу Чорного моря // Екологія довкілля та безпека
життєдіяльності.– Знання, 2002.– № 2.– С.15-23.
4. Мороз С.А., Митропольский А.Ю. Геохимический мониторинг Черного моря:
препринт.– Киев: ИГН, 1990.– 45 с.
5. Шнюков Е.Ф., Мельник В.И., Иноземцев Ю.И. и др. Геология шельфа УССР.
Литология.– Киев: Наукова думка, 1985.– 192 с.
6. Денисов В.И. Закономерности образования взвешенного материала на шельфе
Черного моря: Автореферат.– Ростов-на-Дону: РГУ, 1998.– 25 с.
7. Гидрометеорологический режим Южного берега Крыма. Под ред. Зац В.И.,
Лукяненко О.Я., Яцевич Г.В.– Л.: Гидрометиздат, 1966.– 119 с.
Материал поступил в редакцию 2 . 0 2 .2 00 5 г .
а
б
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-57006 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1726-9903 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:31:13Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Морський гідрофізичний інститут НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Наседкин, Е.И. Кузнецов, А.С. Цихоцкая, Н.Н. Клюшина, А.К. 2014-03-02T17:16:27Z 2014-03-02T17:16:27Z 2005 Мониторинг сезонных изменений минерального состава взвешенного вещества / Е.И. Наседкин, А.С. Кузнецов, Н.Н. Цихоцкая, А.К. Клюшина // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2005. — Вип. 12. — С. 236-241. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1726-9903 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57006 504.064.3:550.4(551.352.051:549)](262.5) Представлены результаты минералогических исследований состава твердой компоненты морской взвеси, отбиравшейся методом седиментационных ловушек на океанографической платформе Экспериментального отделения Морского гидрофизического института НАН Украины. Presented are the results of mineralogical investigation of solid component composition of sea suspension which is extracted by the sedimentation traps method on the oceanographic platform of the Experimental Department of Marine Hydrophysical Institute NAS of Ukraine. ru Морський гідрофізичний інститут НАН України Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей Мониторинг сезонных изменений минерального состава взвешенного вещества Monitoring of Seasonal Variations of Mineral Structure of Suspended Matter Article published earlier |
| spellingShingle | Мониторинг сезонных изменений минерального состава взвешенного вещества Наседкин, Е.И. Кузнецов, А.С. Цихоцкая, Н.Н. Клюшина, А.К. Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей |
| title | Мониторинг сезонных изменений минерального состава взвешенного вещества |
| title_alt | Monitoring of Seasonal Variations of Mineral Structure of Suspended Matter |
| title_full | Мониторинг сезонных изменений минерального состава взвешенного вещества |
| title_fullStr | Мониторинг сезонных изменений минерального состава взвешенного вещества |
| title_full_unstemmed | Мониторинг сезонных изменений минерального состава взвешенного вещества |
| title_short | Мониторинг сезонных изменений минерального состава взвешенного вещества |
| title_sort | мониторинг сезонных изменений минерального состава взвешенного вещества |
| topic | Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей |
| topic_facet | Мониторинг прибрежной и шельфовой зон морей |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57006 |
| work_keys_str_mv | AT nasedkinei monitoringsezonnyhizmeneniimineralʹnogosostavavzvešennogoveŝestva AT kuznecovas monitoringsezonnyhizmeneniimineralʹnogosostavavzvešennogoveŝestva AT cihockaânn monitoringsezonnyhizmeneniimineralʹnogosostavavzvešennogoveŝestva AT klûšinaak monitoringsezonnyhizmeneniimineralʹnogosostavavzvešennogoveŝestva AT nasedkinei monitoringofseasonalvariationsofmineralstructureofsuspendedmatter AT kuznecovas monitoringofseasonalvariationsofmineralstructureofsuspendedmatter AT cihockaânn monitoringofseasonalvariationsofmineralstructureofsuspendedmatter AT klûšinaak monitoringofseasonalvariationsofmineralstructureofsuspendedmatter |