Сотрудники лаборатории геохимии осадочных пород Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) провели масштабное исследование химического состава осадков Тихого океана, сформировавшихся в плейстоцене — геологической эпохе, продолжавшейся около 2,6 миллионов лет и закончившейся 11,7 тысяч лет назад.
Для работы были использованы опубликованные результаты химических анализов из программ глубоководного бурения (DSDP, ODP, IODP) и других источников — всего 4139 проб с более чем 47 000 определениями химических элементов, охватывающих весь Тихий океан в пределах всего плейстоценового времени. Основная задача заключалась в получении усредненных значений химического состава плейстоценовых отложений Тихого океана, их скоростей накопления и абсолютных масс.
Химический состав плейстоценовых морских осадков изучался по методике А.Б. Ронова с проведением последующего статистического анализа. Исследователи провели ревизию данных, исключили недостоверные анализы и провели пересчет содержаний элементов в оксидной форме. Все пробы были классифицированы по литологическим типам.
Средний химический состав осадков Тихого океана в плейстоцене (в мас. %) оказался следующим: кремнезем (SiO₂) — 49,32; оксид алюминия (Al₂O₃) — 15,75; оксид железа (Fe₂O₃) — 7,70; оксид кальция (CaO) — 10,18; оксид магния (MgO) — 2,40 и другие компоненты.
Массы основных компонентов (в 1018 г) составили: SiO2 — 1910,85; Al2O3 — 610,03; Fe2O3 — 298,46; CaO — 394,22; MgO — 92,83; Na2O — 85,00; K2O — 117,84; TiO2 — 23,15; MnO — 8,22; P2O5 — 6,37.
Факторный анализ выявил три доминирующих источника вещества: литогенное (карбонатное), гидрогенное и, предположительно, пелагическое. Это позволило выделить устойчивые геохимические ассоциации и установить роль различных источников материала в формировании плейстоценовых отложений. Ключевым результатом стало подтверждение значительной роли филлипситовых глин среди пелагических глин плейстоцена. Эти цеолитовые глины образуются при разложении вулканического стекла и содержат заметное количество вулканогенного материала. Также выявлена определенная специфика гидротермальных осадков по сравнению с фоновыми.
Авторы надеются, что полученные ими значения средних скоростей накопления и абсолютных масс осадкообразующих компонентов создадут базу для сравнений с осадками других океанов и эпох и это будет способствовать пониманию химической эволюции Мирового океана и глобальных осадочных процессов в целом.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России.