Litologiâ i poleznye iskopaemyeLitologiâ i poleznye iskopaemyeЛитология и полезные ископаемые0024-497X3034-5375The Russian Academy of Sciences32376110.31857/S0024497X25050019vnbozxСтатьиArticlesResearch ArticleComparative analysis of geochemical peculiarities of the Indian, Atlantic and Pacific Pleistocene sedimentsСравнительный анализ геохимических особенностей плейстоценовых отложений Индийского, Атлантического и Тихого океановLevitanM. A.ЛевитанМ. А.m-levitan@mail.ruDomaratskayaL. G.ДомарацкаяЛ. Г.m-levitan@mail.ruKoltsovaA. V.КольцоваА. В.m-levitan@mail.ruСыромятниковК. В.SyromyatnikovK. V.m-levitan@mail.ruVernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry RASИнститут геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАНru1510202520255NO5 (2025)№5 (2025)45147310102025Copyright ©; 2025, Российская академия наукCopyright ©; 2025, Russian Academy of Sciences2025Российская академия наукRussian Academy of Scienceshttps://journals.rcsi.science/0024-497X/article/view/323761

We have compared a mean ariphmetic chemical composition of different Pleistocene sediment types for Indian, Atlantic and Pacific oceans based on reports of DSDP, ODP, IODP phases of the International deep-sea drilling project and other references. Besides of it, the comparative analysis of mean chemical composition of Pleistocene straton for all three main oceanic basins also took place. Comparison of meanweighted chemical composition revealed the leading role of dry sediment matter masses. The evaluation of mass accumulation rates for oxides of petrogenic elements in Pleistocene sediments of all oceans also has been done. We have considered data about the modern factors influenced the oceanic sedimentation, for example, ratio of watershed areas to areas of accumulation basins, composition of source provinces, continent’s climate, areas of sea floor above and under the critical depth surface, primary production of the ocean. These data have been compared with our results concerning values of oxides of petrogenic elements in Pleistocene sediments of all oceans. We have revealed that dominate influence for the mean chemical composition of the ocean sediments belongs to the level of critical depth surface and degree of geochemical differentiation.

В настоящей статье на материале отчетов по рейсам Международного проекта глубоководного бурения (фазы DSDP, ODP, IODP) и других литературных данных для основных типов плейстоценовых отложений Индийского океана, Атлантики и Тихого океана проводится сравнение среднего химического состава разных типов осадков, рассчитанного как среднее арифметическое из величин концентраций химических компонентов, а также среднего состава осадков плейстоцена в целом для трех океанических бассейнов. Показано, что при сравнительном анализе средневзвешенного химического состава основную роль играют массы сухого осадочного вещества. Дана оценка абсолютных масс оксидов петрогенных элементов в плейстоценовых отложениях всех океанов. Приведены данные по современным факторам, влияющим на океаническую седиментацию, например, по отношениям площадей водосборов к площадям бассейна седиментации, петрофонду водосборов, климату континентов; площадям дна над и под поверхностью критической глубины, первичной продукции океана. Эти данные сопоставлены с полученными материалами по оксидам петрогенных элементов в плейстоценовых отложениях рассмотренных океанов. Выявлено, что определяющее влияние на средний состав океанических осадков оказывают положение поверхности критической глубины и степень геохимической дифференциации.

Atlantic OceanIndian OceanPacific OceanPleistocenebottom sedimentsgeochemistryАтлантический океанИндийский океанТихий океанплейстоцендонные отложениягеохимияРабота выполнена по теме государственного задания Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН).Атлас офицера. М.: Военно-топографическое управление, 1984. 396 c.Безруков П.Л. Некоторые проблемы зональности осадкообразования в Мировом океане // Морская геология и динамика берегов (Материалы расширенного пленума Океанографической комиссии, состоявшегося 5–10 января 1959 г.) / Отв. ред. А.А. Аксенов. М.: Изд-во АН СССР, 1962. С. 3–8. (Тр. Океанографической комиссии. 1962. Т. 10. Вып. 3)Безруков П.Л., Лисицын А.П. Классификация осадков современных морских водоемов // Геологические исследования в дальневосточных морях / Отв. ред. П.Л. Безруков. М.: Изд-во АН СССР, 1960. С. 3–14. (Тр. ИО АН СССР. Т. 32)Левитан М.А. Плейстоценовые отложения Мирового океана. М.: РАН, 2021. 408 с.Левитан М.А., Антонова Т.А., Домарацкая Л.Г. и др. Химический состав плейстоценовых отложений Индийского океана // Литология и полез. ископаемые. 2023. № 5. С. 423–444.Левитан М.А., Антонова Т.А., Домарацкая Л.Г., Кольцова А.В. Геохимические особенности плейстоценовых отложений Атлантического океана // Литология и полез. ископаемые. 2024. № 3. С. 279–300.Левитан М.А., Домарацкая Л.Г., Кольцова А.В., Сыромятников К.В. Геохимические особенности плейстоценовых отложений Тихого океана // Литология и полез. ископаемые. 2025. № 3. С. 245–272.Лисицын А.П. Процессы океанской седиментации. Литология и геохимия. М.: Наука, 1978. 392 с.Маккой Ф.Х., Суинт Т.Р., Пайпер Д.Ц. Типы донных осадков // Международный геолого-геофизический атлас Тихого океана / Гл. ред. Г.Б. Удинцев. М., СПб., 2003. С. 114–115.Мигдисов А.А., Бреданова Н.А., Гирин Ю.П., Щербаков В.С. Химический состав пелагических осадков экваториальной зоны восточной части Индийского океана // Важнейшие результаты Российско-Индийского сотрудничества в области океанографии по проекту “Трансиндоокеанский геотраверз” / Ред. В.С. Щербаков, В.Н. Живаго. М.: ГлавНИЦ, 2001. С. 203–269.Мурдмаа И.О. Фации океанов. М.: Наука, 1987. 304 с.Романкевич Е.А., Ветров А.А. Углерод в Мировом океане. М.: ГЕОС, 2021. 352 с.Ронов А.Б. История осадконакопления и колебательных движений Европейской части СССР (по данным объемного метода) // Тр. Геофиз. ин-та АН СССР. Т. 3. 1949. 136 с.Ронов А.Б., Хаин В.Е., Балуховский А.Н. Атлас литолого-палеогеографических карт Мира. Мезозой и кайнозой континентов и океанов. Л.: Мингео СССР, 1989. 79 с.Скорнякова Н.С., Мурдмаа И.О. Литолого-фациальные типы глубоководных пелагических (красных) глин Тихого океана // Литология и полез. ископаемые. 1968. № 6.Страхов Н.М. О сравнительно-литологическом направлении и его ближайших задачах // Бюлл. МОИП. Отд. геол. Нов. сер. 1945. Т. 20. № 3–4. С. 34–48.Страхов Н.М. Типы климатической зональности в послепротерозойской истории Земли и их значение для геологии // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1960. № 3. С. 3–25.Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988. 384 с.Трифонов В.Г. Неотектоника Евразии. М.: Научный мир, 1999. 253 с.Физико-географический атлас Мира. М.: АН СССР и ГУГК, 1964. 298 с.Чумаков Н.М. Оледенения Земли. История, стратиграфическое значение и роль в биосфере. М.: ГЕОС, 2015. 157 с.Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Геохимические индикаторы литогенеза. Литологическая геохимия. Сыктывкар: Геопринт, 2011. 742 с.A Geological Time Scale 2004 / Eds F.M. Gradstein, J.G. Ogg, A.G. Smith. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2004. 599 p.Behrenfeld M.J., Falkowski P.G. Photosynthetic rates derived from satellite-based chlorophyll concentration // Limnol. Oceanogr. 1997. V. 42(1). P. 1–20.Bracciali L., Marroni M., Pandolfi L., Rocchi S. Geochemistry and petrography of Western Tethys Cretaceous sedimentary covers (Corsica and Northern Apennines): From source areas to configuration of margins // Geol. Soc. Amer. Spec. Papers. 2007. V. 420. P. 73–93.Broecker W.S. The Great Ocean Conveyor Discovering the Trigger for Abrupt Climate Change. Princeton: Princeton Univ. Press, 2010. 176 p.Diesing M. Deep-sea sediments of the global ocean // Earth Syst. Sci. Data. 2020. V. 12. P. 3367–3381.Dutkiewicz A., Müller R.D., O’Callaghan S., Jónasson H. Census of seafloor sediments in the World’s Ocean // Geology. 2015. V. 43. P. 795–798.El Wakeel S.K., Riley J.P. Chemical and mineralogical studies of deep-sea sediments // Geochim. Cosmochim. Acta. 1961. V. 25. P. 110–146.France-Lanord C., Spiess V., Klaus A., Schwenk T. (and the Expedition 354 scientists). Bengal Fan // Proc. IODP 354: College Station, TX (International Ocean Discovery Program). 2016. https://doi.org/10.14379/iodp.proc.354.101.2016Fagel N., Debrabant P., André L. Clay supplies in the Central Indian Basin since the Late Miocene: climatic or tectonic control? // Mar. Geol. 1994. V. 122. Iss. 1–2. P. 151–172.Gehlen M., Gangstø R., Schneider B. et al. The fate of pelagic CaCO3 production in a high CO2 Ocean: A model study // Biogeosciences Discuss. 2007. V. 4. P. 533–560.Geologic Time Scale 2012, two volumes / Eds F.M. Gradstein, J. Ogg, M. Schmitz, G. Ogg. Amsterdam: Elsevier, 2012. 1144 p.Harris P.T., Macmillan-Lawler M., Rupp J., Baker E.K. Geomorphology of the oceans // Mar. Geol. 2014. V. 352. P. 4–24.Hovan S.A. Late Cenozoic atmospheric circulation intensity and climatic history recorded by Eolian deposition in the eastern equatorial Pacific Ocean, Leg 138 / Eds N.G. Pisias, L.A. Mayer, T.R. Janecek, A. Palmer-Julson, T.H. van Andel // Proc. ODP, Sci. Results, 138: College Station, TX (Ocean Drilling Program). 1995. P. 615–626.Huang T., Ma Ch., Jin S. et al. Quaternary sedimentation rate revealed by semi-quantitative analysis in global ocean // Mar. Petrol. Geol. 2024. V. 166. 106900. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2024.106900Ikhsani I.Y., Wong K.H., Ogawa H., Obata H. Dissolved trace metals (Fe, Mn, Pb, Cd, Cu, and Zn) in the eastern Indian Ocean // Mar. Chem. 2023. V. 248. 104208. https://doi.org/10.1016/j.marchem.2023.104208Menzel Barraqueta J.-L., Samanta S., Achterberg E.P. et al. Compilation of observational dissolved aluminum data with regional statistical data treatment // Front. Mar. Sci. 2020. V. 7. 468. https://doi.org/10.3389/fmars.2020.00468Middag R., van Hulten M.M.P., Van Aken H.M. et al. Dissolved aluminium in the ocean conveyor of the West Atlantic Ocean: Effects of the biological cycle, scavenging, sediment resuspension and hydrography // Mar. Chem. 2015. V. 177. Part I. P. 69–86.Miller K.G., Browing J.V., Schmelz W. J. et al. Cenozoic sea-level and cryospheric evolution from deep-sea geochemical and continental margin record // Science Advances. 2020. V. 6(20). https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz1346Restreppo G.A., Wood W.T., Graw W.T., Phrampus B.J. A machine-learning derived model of seafloor sediment accumulation // Mar. Geol. 2021. V. 440. P. 1–6.Rudnick R.L., Gao S. Composition of continental crust // Treatise of Geochemistry. V. 3 / Eds H.D. Holland, K.K. Turekian. Amsterdam: Elsevier, 2003. P. 1–64.