Они составляют основную массу современных осадков и представлены чрезвычайно разнообразно. Источником материала, из которого они образуются, являются: суша, откуда в моря сносится огромное количество продуктов разрушения, организмы и вулканические процессы.
Распределение этого материала в море определяется прежде всего глубиной бассейна, так как она определяет динамику среды, характер организмов, наличие газов, в том числе и кислорода, и другие особенности осадконакопления. Поэтому в настоящее время все морские отложения принято делить на отложения литоральной зоны, отложения шельфа, отложения батиальные и абиссальные.
Отложен ия литоральной зоны. Отложения этой зоны чрезвычайно непостоянны, часто сменяют друг друга на коротких расстояниях, причем их характер очень сильно зависит от характера берега. У скалистых крутых берегов накапливаются грубообломочные осадки, которые впоследствии превращаются в конгломераты, брекчии и другие подобные им образования. У таких берегов живут формы сверлящие (камнеточцы), прирастающие или присасывающиеся, или имеющие очень крепкую толстостенную и тяжелую раковину.
Пологие берега (ширина литоральной зоны в этом случае достигает 3—5 км, а иногда и больше) обычно сложены галечником, гравием, песком, которые слагают и береговые валы (до 12 м высотой). Весь этот материал хорошо окатан и отсортирован, для него характерна пологая перекрестная слоистость, знаки ряби и волноприбойные знаки. Он перемешан с обрывками водорослей, кусками древесины и битой ракушей, превращенной в детритус. В некоторых местах (побережье Азовского, Северного морей) эти береговые валы сложены почти исключительно ракушей. В ископаемом состоянии также известны аналогичные образования — детритусовые известняки.
Распределение этого материала в море определяется прежде всего глубиной бассейна, так как она определяет динамику среды, характер организмов, наличие газов, в том числе и кислорода, и другие особенности осадконакопления. Поэтому в настоящее время все морские отложения принято делить на отложения литоральной зоны, отложения шельфа, отложения батиальные и абиссальные.
Отложен ия литоральной зоны. Отложения этой зоны чрезвычайно непостоянны, часто сменяют друг друга на коротких расстояниях, причем их характер очень сильно зависит от характера берега. У скалистых крутых берегов накапливаются грубообломочные осадки, которые впоследствии превращаются в конгломераты, брекчии и другие подобные им образования. У таких берегов живут формы сверлящие (камнеточцы), прирастающие или присасывающиеся, или имеющие очень крепкую толстостенную и тяжелую раковину.
Пологие берега (ширина литоральной зоны в этом случае достигает 3—5 км, а иногда и больше) обычно сложены галечником, гравием, песком, которые слагают и береговые валы (до 12 м высотой). Весь этот материал хорошо окатан и отсортирован, для него характерна пологая перекрестная слоистость, знаки ряби и волноприбойные знаки. Он перемешан с обрывками водорослей, кусками древесины и битой ра-кушей, превращенной в детритус. В некоторых местах (побережье Азовского, Северного морей) эти береговые валы сложены почти исключительно ракушей. В ископаемом состоянии также известны аналогичные образования — детритусовые известняки.
Если берега низменные, плоские или береговой уступ сложен глинами или суглинками, тогда в приливно-отливной зоне будут накапливаться илы или глины с примесью песчаного материала. Во время отливов на поверхности таких отложений образуются трещины высыхания, следы дождевых капель и града, отпечатки лап животных и другие знаки. В некоторых местах (Индия, Флорида, Куба, Малайский архипелаг) такие побережья зарастают густой растительностью. Так образуются прибрежно-морские болота — мангровые заросли, которые дают начало торфяникам. По представлению некоторых геологов, такие болота были широко распространены в карбоне в области Донбасса.
Поиски фаций литоральной зоны среди ископаемых фаций очень важны, так как они очень четко фиксируют положение древних береговых линий.
Отложения зоны шельфа. Зону шельфа обычно делят на две подзоны, отличающиеся неодинаковой подвижностью среды, освещенностью, характером организмов и другими особенностями. Отложения этой зоны делят на мелководные и умеренно-глубоководные.
Мелководные отложения. Они образуются на глубинах до 70—100 м в условиях сильных движений воды. Эта область богата кислородом, хорошо освещена и наиболее благоприятна для развития организмов. Среди отложений этой зоны выделяют обломочные, химические, органогенные и смешанные.
Обломочные [терригенные] отложения представлены песками и алевритами. Реже встречаются галечники и глинистые осадки.
Галечники (конгломераты) отлагаются в области наименьших глубин. Они хорошо окатаны и не содержат органических остатков.
Пески обычно сложены зернами и обломками зерен устойчивых минералов. Чаще всего это кварцевые пески, значительно реже полевошпатовые, магнетитовые, гранатовые и другие. Они обычно накапливаются на глубине 25—30 м. Мелководные пески хорошо отсортированы (лучше, чем речные) и характеризуются перекрестной слоистостью. Среди организмов, населяющих эти пески, преобладают зарывающиеся формы. Раковины у них обычно массивные, толстостенные.
Донные течения могут заносить песчаный материал на глубину 50—200 м, а иногда и 600—700 м. Так образуются переотложенные глубоководные тонкозернистые горизонтально слоистые пески, иногда развитые на очень больших площадях. Чаще площади их распространения представляют вытянутые полосы. Организмы, их населяющие, имеют тонкостенную раковину.
Мелководные глины образуются в результате быстрого свертывания коллоидов, выносимых в море реками. Осаждение этого материала происходит в местах, где отсутствуют сильные волнения и течения: в заливах, бухтах, в областях развития мангровых зарослей. Для этих глин характерна горизонтальная слоистость.
Нередко бухты и заливы обособляются от открытого моря и опресняются или засолоняются. В опресненных заливах в нижней части котловины образуются застойные воды, лишенные кислорода. Такая среда очень благоприятна для развития серобактерий. В этом случае донные организмы отсутствуют и в осадке содержится много пирита, а иногда и органического вещества. Значительное количество растительного и животного материала делает эти глины углистыми и битуминозными. Такие глины при соответствующих условиях могут превратиться в горючие сланцы (например, ордовикские горючие кукерские сланцы Прибалтики).
Органогенные отложения представлены карбонатными породами — мелом и различными известняками, в образовании которых принимают участие морские животные и растения. Органогенные осадки обычно накапливаются там, куда обломочный материал почти не выносится. Наиболее глубоководными из органогенных известняков являются водорослевые, образующиеся на глубине 100—11О м, мшанковые — от 90 до 200 м и криноидные — в средней части шельфа. Для фораминиферовых известняков характерна глубина образования около 50 м. Коралловые, серпуловые и губковые накапливаются на глубинах 20—40 м. Белый писчий мел, состоящий в основном из раковин планктонных форамини-фер и скорлупок кокколитофорид, по современным представлениям, накапливается на разных глубинах. Если в нем имеется примесь обломочного материала, массивные раковины мелководной фауны (иноцерамусов, эхинокорисов и др). и мощность его измеряется десятками метров, то писчий мел является несомненно мелководным образованием. Писчий мел без примеси обломочного материала, не содержащий остатков мелководной фауны и имеющий небольшую мощность, очевидно, является более глубоководным.
Химические осадки обычно представлены коллоидно-химическими образованиями, выпадающими в илу в виде оолитов, бобовин и других аналогичных форм. Среди них выделяют карбонатные, железистые, фосфатные, глауконитовые и другие осадки.
Карбонатные осадки накапливаются только в теплых морях, где карбонаты легко выпадают в осадок при изменении температуры или количества углекислоты (СО2).
Железистые осадки. Железо выносится с континентов в виде окис-ных и коллоидных растворов с органическими кислотами и в виде бикарбонатов. При некотором увеличении температуры, солености, в результате жизнедеятельности бактерий и водорослей все эти соединения легко переходят в осадок и выпадают близ берегов. Часть осадков образуется за счет выноса железа из глубоких зон в результате подводных извержений.
Глауконит образуется только в море на глубине 20—150 м. Встречается он в виде примеси в песках, глинах, известняках. В 50-е годы Ренгартен и Горбунова описали и выделили породу глауконитит, на 50—80% состоящую из зерен глауконита. Условия образования глауконита неясны до сих пор.
Фосфатные осадки образуются также только в море на глубине 50—150 м. По гипотезе А. В. Казакова они имеют химическое происхождение, хотя фосфор, или хотя бы часть его, образуется за счет разложения организмов. Соединения фосфора приносятся восходящими течениями, поднимающимися с глубин 500 м и более и направленными в сторону берега. Поднимаясь в области более низких давлений и более высоких температур, они теряют часть С02. Содержание же Р2О5 увеличивается за счет трупов организмов, падающих сверху. Равновесие нарушается, воды оказываются пересыщенными СаС03 и ЗСаз(Р04)2Х XCaF2 и на глубинах от 100 до 50 м эти соединения выпадают в осадок. Выше 50 м их выпадение не происходит, так как воды уже бедны фосфором, который к тому же поглощается еще растениями.
Умеренно-глубоководные отложения накапливаются в открытом море ниже 70—100 м. На этих глубинах обычно наблюдаются слабые движения придонных вод, и только во время сильных бурь значительные волнения проникают и сюда. Жизнь здесь значительно беднее. Эту область населяют илоеды, трупоеды и хищники. Донная фауна представлена мшанками, морскими ежами, кремневыми губками, некоторыми пелециподами и гастроподами и одиночными кораллами. Скелетные образования у этих организмов нежные, тонкие, хрупкие. Для этой зоны характерно большое однообразие и постоянство условий, и потому отложения здесь также довольно однообразны.
Из терригенных осадков здесь преобладают глины, для которых характерна тонкая горизонтальная слоистость. Они образуются за счет медленного осаждения наиболее тонкого материала, выносимого из более мелководных зон, а также глинистых минералов, возникающих в море в результате химических превращений.
Органогенные отложения в этой подзоне встречаются редко. Они образуются за счет планктонных организмов: диатомей, радиолярий, планктонных фораминифер, птеропод, а также за счет иголочек кремневых губок. Диатомей, накопляясь, образуют диатомовые илы, которые затем превращаются в диатомит и трепел, а иголочки кремневых губок — губковые илы. Среди ископаемых фаций аналогом губковых илов является спонголит. Раковинки фораминифер и птеропод дают начало карбонатным илам.
Отложения коллоидно-химического происхождения здесь представлены пластовыми фосфоритами (до глубины 200 м), а также карбонатными и кремнистыми породами.
Среди ископаемых фаций отложения зоны шельфа распространены наиболее широко.
Отложения батиальной зоны. Условия осадконакопления в батиальной зоне чрезвычайно однообразны и постоянны. Движения воды здесь очень слабые. Жизнь в этой области значительно беднее, чем в области шельфа. Глубоководные бентосные формы немногочисленны и имеют очень нежные и хрупкие скелетные образования. В ископаемом состоянии они встречаются очень редко. Значительно чаще в этих отложениях присутствуют остатки планктонных фораминифер и иногда активно плавающих животных.
В этой области накапливаются глинистые и органогенные иды.
Глинистые илы различаются по условиям образования. Вследствие этого минеральный состав илов неодинаков. В окислительной среде образуются окисные соединения железа, окрашивающие ил в красный цвет. В восстановительной — соединения темного или синего цвета, которые окрашивают ил в темные и синие тона. Примесь глауконита, образующегося на границе окислительной и восстановительной зон, окрашивает ил в зеленый цвет. В соответствии с этим глинистые илы делятся по цвету: красный, синий, зеленый. Аналогичные цвета и, соответственно, минеральный состав имеют и глинистые отложения более мелководных и более глубоководных зон. Отличить их друг от друга позволяют лишь органические остатки.
Органогенные илы батиальной зоны: глобигериновый, диатомовый и другие образуются за счет планктонных организмов. Фации батиальной зоны среди ископаемых фаций встречаются значительно реже, чем фации шельфа.
Отложения абиссальной зоны. Огромные пространства глубокого океанического дна удалены от областей сноса, и осадкона-копление происходит здесь очень медленно (в верхнем 30—40-сантиметровом слое встречаются зубы третичных рыб). Здесь накапливаются красная глубоководная глина и органогенные илы.
Красная глубоководная глина образуется за счет глинистого и другого коллоидного материала. В некоторых местах к глине подмешиваются значительные количества продуктов вулканических извержений и, возможно, образования метеоритного происхождения (шарики никелистого железа и др.). Из органических остатков встречаются зубы рыб, слуховые косточки китов, скорлупочки радиолярий.
Органогенные — известковый и кремневый илы сложены раковинками планктонных организмов. Из них лишь радиоляриевый ил является исключительно абиссальным образованием. Он накапливается на глубинах ниже 4000 м, где известковые раковинки растворяются.
Кроме этих осадков на дне глубоких желобов, межгорных прогибов и котловин накапливаются вулканогенные, биогенно-кремнистые и карбонатные осадки, а на поднятиях и склонах — галечники, пески и алевриты.
Среди ископаемых фаций аналоги абиссальных отложений достоверно не известны.
Морские отложения вулканогенного происхождения. Среди осадочных отложений морского происхождения в областях развития вулканической деятельности нередко встречается вулканический ил. От глинистых илов он хорошо отличается под микроскопом по минеральному составу и форме зерен: этот ил содержит остроугольные зерна санидина, плагиоклазов, роговой обманки, авгита, биотита и много вулканического стекла.
В прошлом в геосинклинальных прогибах, в которых нередко активно развивались эффузивные процессы, накапливались яшмы. В них довольно часто встречаются скорлупочки радиолярий.