WWW.PDF.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Разные материалы
 


«ИЗУЧЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПОТОКОВ ОСАДОЧНОГО ВЕЩЕСТВА С ПОМОЩЬЮ АВТОМАТИЧЕСКИХ ГЛУБИННЫХ СЕДИМЕНТАЦИОННЫХ ОБСЕРВАТОРИЙ В БЕЛОМ МОРЕ А.Н. ...»

Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории

ИЗУЧЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПОТОКОВ ОСАДОЧНОГО ВЕЩЕСТВА С

ПОМОЩЬЮ АВТОМАТИЧЕСКИХ ГЛУБИННЫХ СЕДИМЕНТАЦИОННЫХ

ОБСЕРВАТОРИЙ В БЕЛОМ МОРЕ

А.Н. Новигатский, А.П. Лисицын, В.П. Шевченко, А.А. Клювиткин,

М.Д. Кравчишина, А.С. Филиппов, Н.В. Политова

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, novigatsky@ocean.ru Введение. Потоки вещества в толще вод от поверхности до дна являются прямой (инситной) основной количественной характеристикой при изучении осадкообразования, позволяют в динамике и во времени изучать процессы современной седиментации рассеянного вещества и его преобразования при прохождении через водную толщу. Возникает возможность измерять количество и состав вещества, поступающего на дно (Лисицын, 2001). Поток определяется количеством вещества, проходящего через единицу площади в единицу времени (мг/см2/сутки, г/м2/год), и соответствует абсолютной массе осадконакопления. Изучение рассеянного осадочного вещества в толще вод обеспечивается внедрением в практику исследований седиментационных ловушек разных типов, которые являются важными частями глубинных автоматических седиментационных обсерваторий — станций круглогодичного изучения водной толщи на разных глубинах. Седиментационная обсерватория — это (кроме ловушек) серия приборов для непрерывного и синхронизированного во времени изучения вертикальных потоков осадочного вещества, изменений прозрачности (мутности), определения скорости и направления течений и многих других параметров (Лисицын, 2010).

Материалы и методы. Сбор рассеянного осадочного вещества методом глубинных автоматических седиментационных обсерваторий в Белом море выполняется, начиная с 2000го года по настоящее время, в рамках проекта «Система Белого моря» (Лисицын, 2010). Всего было поднято 17 седиментационных обсерваторий разной комплектации с седиментационными ловушками разных систем и измерителями течений (рис. 1). За время исследований получено около 200 проб осадочного материала из седиментационных ловушек с разных горизонтов и экспозицией в пределах года (интегральные потоки). Для анализа полученного материала привлекались данные по массовой концентрации взвеси, данные гидрооптического и гидрофизического зондирования водной толщи, сведения о течениях и внутренних волнах, полученные с помощью доплеровских и механических измерителей течений.

Результаты и обсуждение. Из поднятых седиментационных обсерваторий три находились в зоне структурных фронтов Белого моря – Северного (граница Бассейн-Горло) VII Всероссийское литологическое совещание 28-31 октября 2013 Рис. 1. Схема расположения поднятых седиментационных обсерваторий разной комплектации с седиментационными ловушками и измерителями течений и Южного (граница Онежский залив-Бассейн) (Пантюлин, 2012). Эти фронтальные зоны характеризовались аномально высокими значениями потоков: среднее значение для этих трех обсерваторий 2758 г/м2/год (max — 4082 г/м2/год, min — 1814 г/м2/год). Приведенные значения мы вынесли за рамки осреднения интегральных величин потоков для всего Белого моря. Горло и Онежский залив относятся к границе (фронту) горизонтально стратифицированных структур и турбулизированных водных масс с высокой энергией приливно-отливных течений, главная же по площади часть Белого моря (Бассейн, Кандалакшский и Двинский заливы) характеризуется относительно низкой энергией приливно-отливных волн (Гидрометеорология…, 1991).

Средняя многолетняя величина потока рассеянного осадочного вещества на акватории Белого моря 234 г/м2/год, т.е. на порядок меньше, чем во фронтальных зонах. Максимальные значения (752 г/м2/год) характерны для области маргинального фильтра Северной Двины в Двинском заливе, минимальные значения (51 г/м2/год) типичны для глубоководной части Бассейна. Средняя многолетняя величина потока в Двинском заливе — 243 г/м2/год, что выше средних многолетних величин Бассейна (213 г/м2/год) и связано с существенной поставкой осадочного материала речным стоком. В Кандалакшском заливе средняя многолетняя величина потока составляет 367 г/м2/год.

Построив зависимость величины потока от глубины, при этом используя все годовые интегральные значения, можно выделить три основных области (рис. 2). Первая область характеризуется высокими и сверхвысокими значениями годового потока существенно выше среднего многолетнего потока для всего моря. Это потоки в областях структурных фронтов Белого моря — Северного и Южного (границы: Бассейн-Горло и Онежский залив-Бассейн). К областям с высокими значениями потока мы также относим области маргинальных фильтров рек Северная Двина и Кемь. Вторая область нами обозначена как область величин потоков непосредственно под пикноклином, которая может распространяться до придонных горизонтов.

Кроме того, в эту область попали значения придонных потоков в слое 0–100 м (Двинский залив). Третья выделенная область величин потоков является придонной, здесь сосредоточены значения наиболее глубоководных частей Белого моря (Кандалакшский залив, Бассейн и Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории Рис. 2. Соотношение интегральных вертикальных потоков в Белом море с глубиной 0–300 м: 1 — область высоких и сверхвысоких величин потока; 2 — область величин потока под пикноклином; 3 — область придонных величин потока Двинский залив). На графике виден тренд увеличения величин потоков в сторону придонных горизонтов (рис. 2). Чтобы подтвердить эту закономерность мы условно разделили величины потоков на два горизонта: от 0 до 100 м и от 100 до 300 м.

Получились следующие результаты: средние многолетние величины потоков в слое 0–100 м составили 171 г/м2/год (без фронтальных зон), а в слое 100–300 м — 275 г/м2/год.

Отчетливо видно увеличение величин потоков в придонных горизонтах, т.е. с ростом глубины более чем в полтора раза — вопреки обратному положению в других местах Мирового океана.

Подобные закономерности в придонных горизонтах хорошо фиксируются в разных частях моря по повышенным объемной и массовой концентрации взвеси, а также оптическим данным (Копелевич, 2004; Кравчишина, 2009).

Влияние придонных течений на величину вертикальных потоков рассеянного осадочного вещества. Основной вклад в динамике вод Белого моря вносят полусуточные приливные колебания уровня (рис. 3б). Приливные колебания определяются не только полусуточным приливным неравенством, но и особенностями конфигурации Белого моря и его заливов.

Инструментальные данные (Серебряный, 2009) и численное моделирование (Каган, 2011) показывают наличие придонных течений в Белом море, амплитуда которых при уменьшении глубин увеличивается. Существующей пульсационной энергии течений достаточно для отрыва частиц от дна и даже для размыва участков жесткого дна в Горле (Каган, 2006). Параллельно проведенные гидрооптические измерения на полигонах (в т.ч. и в Горле) с измерением течений, а также неоднократно зафиксированное увеличение концентрации взвеси в придонных горизонтах за все время исследований (Кравчишина, 2009) свидетельствуют о существовании в Белом море также устойчивых придонных течений и нефелоидных слоев. Обработка данных по скорости и направлению течений за 10 месяцев в Бассейне (рис. 3а) позволяет говорить о переносе водных масс в данном районе моря преимущественно в восточном направлении.

Значения скоростей течений изменялись от 2 до 20 см/с. Вектор скорости колеблется без вращения, меняя направление на обратное, причем результирующий вектор движения зачастую стремится к нулю. В целом наблюдаются невысокие результирующие скорости латерального движения придонных водных масс, которые в среднем (для года) составили 1,5 см/с (рис. 3а).

Заключение. С применением новых методов (автоматические глубинные седиментационные обсерватории в сочетании с судовыми данными) установлены средние многолетние (12 лет непрерывных исследований) величины потоков осадочного вещества: для всего моря они составили 234 г/м2/год, для Двинского залива — 243 г/м2/год, для Бассейна — 213 г/м2/год, для Кандалакшского залива — 367 г/м2/год. Для водного столба 0–100 м средняя величина потока составила 171 г/м2/год, для водного столба 100–300 м средняя величина потока составила 275 г/м2/год (рост в придонном слое). Максимальные скорости течений в Белом море нами выявлены в Горле (скорость от 50 до 100 см/с).

В глубоководной части Кандалакшского залива в придонных горизонтах значения течений не превышали 10 см/с, в придонных VII Всероссийское литологическое совещание 28-31 октября 2013 Рис. 3. Результаты круглогодичных измерений придонных течений на ст. 4930, Бассейн: а) верхний график показывает векторы скоростей течений, нижний график — преобладающий перенос водных масс в течение года; б) спектр возмущений скорости течений горизонтах Двинского залива течения достигали 25 см/с. Результирующий вектор скорости латерального движения придонных водных масс в течение года в среднем составляет 1,5 см/с.

Приведенные исследования свидетельствуют о наличии устойчивых придонных течений в Белом море, приводящих к образованию нефелоидных слоев. С большими перспективами для исследований метод автоматических глубинных седиментационных обсерваторий открывает возможность для проведения круглогодичного изучения морей Российской Арктики, основную часть года покрытых льдом и недоступных для исследований.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 11-05-00087, Программ фундаментальных исследований Президиума РАН № 23, 10.1 и ОНЗ РАН № 5 Микро- и наночастицы в Мировом океане (рук. ак. А.П. Лисицын), гранта ведущих научных школ НШ-618.2012.5.

Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории Литература Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. 2. Белое море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 240 с.

Каган Б.А., Романенков Д.А. Влияние гидродинамических свойств морского дна на динамику приливов в прямоугольном бассейне // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана.

2006. Т. 42, № 6. С. 843–851.

Каган Б.А., Тимофеев А.А. О диссипации бароклинной приливной энергии и диапикническом перемешивании в Белом море // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2011.

Т. 47, № 5. С. 693–700.

Копелевич О.В., Буренков В.И., Гольдин Ю.А., Карабашев Г.С. Оптические методы в океанологии и морской геологии // Новые идеи в океанологии. Т. 1. М.: Наука, 2004. С. 118–167.

Кравчишина М.Д. Взвешенное вещество Белого моря и его гранулометрический состав. М.:

Научный мир, 2009. 264 с.

Лисицын А.П. Потоки вещества и энергии во внешних и внутренних оболочках Земли // Глобальные изменения. Новосибирск: Наука, 2001. С. 163–248.

Лисицын А.П., Шевченко В.П., Немировская И.А., Клювиткин А.А., Кравчишина М.Д., Новигатский А.Н., Новичкова Е.А., Политова Н.В., Филиппов А.С. Развитие четырехмерной океанологии и создание фундаментальных основ комплексного мониторинга морских экосистем (на примере Белого моря) // Физические, геологические и биологические исследования океанов и морей. М.: Научный мир, 2010. 630 с.

Пантюлин А.Н. Динамика, структура и водные массы //Система Белого моря. Т. 2. М.: Научный мир, 2012. С. 309–379.

Серебряный А.Н., Пака В.Т., Корж А.О. Исследования с помощью ADCP течений и внутренних волн в Белом море. // Геология морей и океанов. Материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. III. М.: ГЕОС, 2009. С. 245–250.



Похожие работы:

«Самые интересные факты из истории российского кинематографа Кинематограф был признан в России «важнейшим из искусств» 27 августа 1919 года, когда Владимир Ленин подписал Декрет о национализации кинематографа. С тех пор в стране в этот день праздновали «День советского кино», «День кино России», а ныне отмечают «День российского кино»....»

«Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории КОНЦЕНТРАЦИЯ И ВЕЩЕСТВЕННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВЗВЕСИ БЕЛОГО МОРЯ М.Д. Кравчишина, А.П. Лисицын, А.А. Клювиткин, А.С. Филиппов, А.Н. Новигатский, Н.В. Политова, О.М....»

«Никешина Наталия Ивановна РАЗВИТИЕ КРЕАТИВНОСТИ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ НА УРОКАХ МУЗЫКИ ПОСРЕДСТВОМ ПЕДАГОГИКИ ИСКУССТВА Специальность 13.00.01 – общая педагогика, история педагогики и образования АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Воронеж – 2015 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Воронежский госуда...»

«Капустина Галина Леонидовна СОВРЕМЕННАЯ ДЕТСКАЯ ГАЗЕТА КАК ТИП ИЗДАНИЯ Специальность 10.01.10 – журналистика Диссертация на соискание ученой степени кандидата филологических наук Научный руководитель – кандидат филологических наук, доцент Зверева Екатерина Анатольевна Тамбов – 2014 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 4 Глава 1....»

«ЯРЕЦКАЯ АННА ЮРЬЕВНА РАЗВИВАЮЩАЯ ИГРА КАК СРЕДСТВО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ВОСПИТАНИЯ СТАРШИХ ДОШКОЛЬНИКОВ 13.00.01 – общая педагогика, история педагогики и образования Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Научный руководитель – доктор педагогических наук, профессор Бережная И. Ф. Воронеж 2016 ОГЛАВЛЕНИ...»

«ОТЧЕТ ОБ ОЦЕНКЕ № 23-19/2015 по определению рыночной стоимости дебиторской задолженности ЗАО АДС «Союз» перед ООО «РТР-ИмпЭкс» Заказчик: ООО «РТР-ИмпЭкс» Исполнитель: Ахунзянова Г.А. Дата составления отчета: 08.10.2015 г. г. Уфа ЗАКЛЮЧЕНИЕ В соответствии с договором № 19 от 07.10.2015 года была проведена оценка рыночной стоимости де...»

«Никитина Елена Михайловна АНИМАЛИСТИЧЕСКАЯ ОБРАЗНОСТЬ В ПРОЗЕ М.А. ШОЛОХОВА 1920-1930-х ГОДОВ (ОТ «ДОНСКИХ РАССКАЗОВ» – К «ТИХОМУ ДОНУ») Специальность 10.01.01 – русская литература Диссертация на соискание ученой степени кандидата филологических наук Научный руководитель: доктор филологических наук, профессор Удодов Александр...»

«Глазева Алла Сергеевна МОСКОВСКИЙ МИТРОПОЛИТ ПЛАТОН (ЛЕВШИН) (1737-1812) И ЕГО ЦЕРКОВНО-ГОСУДАРСТВЕННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ Специальность 07.00.02 – Отечественная история Диссертация на соискание ученой степени кандидата исторических наук Научный...»

«КЛАССИЧЕСКАЯ БУДДИЙСКАЯ ФИЛОСОФИЯ Рекомендовано Министерством общего и профессионального образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений. обучающихся по гуманитарным специальностям Санкт-Петербург ББК87.3 К47 К 47 Классиче...»

«ШИЛИХИНА КСЕНИЯ МИХАЙЛОВНА ДИСКУРСИВНАЯ ПРАКТИКА ИРОНИИ: КОГНИТИВНЫЙ, СЕМАНТИЧЕСКИЙ И ПРАГМАТИЧЕСКИЙ АСПЕКТЫ Специальность 10.02.19 – Теория языка Диссертация на соискание ученой степени доктора филологических наук Научный консультат доктор филол. наук, проф. В.Б. Кашкин Воронеж 2014 СОДЕРЖАНИЕ Введение Глава 1. История изучения...»








 
2017 www.pdf.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - разные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.