Основы палеолимнологии. Лекция-3

1. Основы палеолимнологии. Лекция-3

Содержание
1. Структура и состав донных отложений
2. Оценка седиментационных потоков
Сибирский Федеральный Университет
Рогозин Д.Ю.
г. Красноярск, 2016

2. Основы палеолимнологии. Лекция-3

Содержание
Озерные отложения
Слоистые
(laminated)
Гомогенные
Сибирский Федеральный Университет
Рогозин Д.Ю.
г. Красноярск, 2016

3. Основы палеолимнологии. Лекция-3

Неламинированный
(био-турбированный осадок)
Ламинированный осадок
(варвы)
Шира
Иткуль
Утичье-3
Белё
Сибирский Федеральный Университет
Рогозин Д.Ю.
г. Красноярск, 2016

4. Основы палеолимнологии. Лекция-3

Биотурбация – механическая деятельность бентосных организмов,
нарушающая структуру отложений
Варвы – годичные слои донных отложений
Для формирования варв необходимы условия:
1. Отсутствие биотурбации (низкая температура, недостаток кислорода)
2. Отсутствие движения водных масс вблизи дна ( = большая
глубина, стратификация)
В глубоких озерах, с гипоксией в глубине или анаэробной зоной,
т.е. в стратифицированных, лучше всего – в меромиктических
Сибирский Федеральный Университет
Рогозин Д.Ю.
г. Красноярск, 2016

5. Основы палеолимнологии. Лекция-3

Главные составляющие донных отложений
1. Вода (поровая вода)
2. Органические вещества
3. Неорганические вещества
Сибирский Федеральный Университет
Рогозин Д.Ю.
г. Красноярск, 2016

6. Основы палеолимнологии. Лекция-3

Состав донных отложений
1. Вода
Влажность (%) оценивается по потере массы образца после высушивания
в течение суток при +110 ºС
В верхних слоях влажность составляет около 90%, вглубь всегда снижается
Для получения образцов поровой воды используется специальные прессы
Сибирский Федеральный Университет
Рогозин Д.Ю.
г. Красноярск, 2016

7. Основы палеолимнологии. Лекция-3

Главные компоненты донных отложений
2. Органические вещества – множество веществ, результат деструкции
осевшей органики
Общее количество органического вещества (%) определяется
по потере массы сухого образца после прокаливания при 550 ºС
ппп550 = LOI550 (Loss On Ignition)
Сибирский Федеральный Университет
Рогозин Д.Ю.
г. Красноярск, 2016

8. Основы палеолимнологии. Лекция-3

3. Неорганические вещества
Рентгенофазовый анализ проб донных осадков оз. Шира: минералогический состав
№
п/
п
наименовани
е образца
Минеральный состав
1
Ш 2009. Снег
Основные фазы моногидрокальцит, кварц, NaCl,
плагиоклаз, примеси пирита, каш, ангидрита,
амфибола, кальцита, высокомагнезиального кальцита
(или Са-доломита), мало слюды, хлорита,
кристобалита? Следы пирротина, лепидокрокита,
корнеллита. Возможно есть ханксит –
Na22KCl(CO3)2(SO4)3
Есть рентгеноаморфная
составляющая. Слабые линии 5.59А
основная у андалузита, а 5.42А – у
koenenite –Na4Mg9Al4Cl12(OH)22,
Tochilinite –FeS(Mg,Fe)(OH)2,
2
Ш 2010.
Ловушка
NaCl, высокомагнезиальный кальцит (или Садоломит), кальцит, кварц, моногидрокальцит,
плагиоклаз, ангидрит, сидерит, ханксит?, мало слюды,
разупорядоченного смектита, хлорита, carnallite –
KClMgCl2.2H2O, следы гипса, мирабилита? пирита
Присутствует рентгеноаморфная
составляющая.
3
Ш 2010.
белый слой
Основная фаза Са-доломит, есть кварц, кальцит,
плагиоклаз, кпш, слюда, хлорит, следы амфибола,
NaCl? ангидрита, разупорядоченного смектита?
гематита
Стронцианит не запрещен, но явно не
виден из за совпадения пиков с
Са-доломитом и хлоритом
4
Ш 2010.
черный слой
Основные фазы моногидрокальцит, кальцит,
высокомагнезиальный кальцит (или Са-доломит),
кварц, NaCl, плагиоклаз, есть слюда, хлорит,
разупорядоченный смектит, следы ангидрита, кпш,
амфибола, диаспора
Присутствует небольшая
рентгеноаморфная составляющая.
Следы пирротина и пирита менее
заметны, чем в снеговой пробе
Примечание: анализы выполнены
в ИГМ СО РАН
на диффрактометре ДРОН 3,
аналитик Н.А.Пальчик
Примечания
Сибирский Федеральный Университет
Рогозин Д.Ю.
г. Красноярск, 2016

9. Основы палеолимнологии. Лекция-3

Главные составляющие донных отложений
3. Элементный состав
Элементный состав определяется
сканированием методом
рентгено-флуоресцентного анализ
(РФА = XRF)
Сибирский Федеральный Университет
Рогозин Д.Ю.
г. Красноярск, 2016

10. Основы палеолимнологии. Лекция-3

Метод седиментационных ловушек
Для оценки состава современных донных отложений
используются седиментационные ловушки (sedimentation traps)
Сибирский Федеральный Университет
Рогозин Д.Ю.
г. Красноярск, 2016

11.

Основы палеолимнологии. Лекция-3
Поверхность
Сигнальный буй
Седиментация
взвешенных
частиц
Погружной буй
Трос
Открытые цилиндры
Груз
Сибирский Федеральный Университет
Дно
Рогозин Д.Ю.
г. Красноярск, 2016

12. Основы палеолимнологии. Лекция-3

Cедиментационная ловушка
D
h
Aspect ratio: h/D > 5
Сибирский Федеральный Университет
Рогозин Д.Ю.
г. Красноярск, 2016

13.

Расчет потока вещества на дно:
F = X·/(S·Δt)
F – поток (г/(м2 сут))
X – сухая масса вещества в ловушке (г)
S – площадь ловушки (М2)
Δt – время экспозиции

14. Основы палеолимнологии. Лекция-3

-2
Сорг, г м сут
-1
0.4
2012
-1
2013
2014
0.2
0.1
0
0.25
2012
0.2
2014
2013
Б
0.15
-2
Снеорг, г м сут
А
0.3
0.1
0.05
0
-1
0.03
N, г м сут
0.05
-2
-0.05
2012
В
2014
2013
0.01
-2
Хл а, мг м сут
-1
-0.01
2012
1
0.5
0
-0.5
-1
1
-2
1.2
0.8
БХл а, мг м сут
2014
2013
Г
1.5
Д
2012
2014
2013
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
март-май
май-июль
июльсентябрь
сентябрьоктябрь
октябрьмарт
13 м
март-май
15 м
май-июль
июльсентябрь
сентябрьоктябрь
октябрьмарт
20 м
Сибирский Федеральный Университет
Рогозин Д.Ю.
г. Красноярск, 2016
март-май
май-июль