Статья представляет обзор научных работ, опубликованных в последнее время по проблеме образования углеродсодержащих отложений. В течение последних десятилетий вопросу происхождения богатых углеродом осадочных пород уделялось большое внимание. Этот интерес долгое время поддерживался тем предположением, что недостаток кислорода при образовании и отложении такого рода осадков в морском бассейне обеспечивает первичный контроль, а также является определяющим при накоплении повышенного уровня органических углеродсодержащих отложений. Но современные океанографические исследования позволили по-другому рассмотреть эту проблему.

Однако результаты изучения недавно опубликованной модели океан – атмосфера показывают, что в течение мелового периода поверхностная циркуляция в океанах была схожа с нынешней или даже более интенсивной, несмотря на достаточно умеренный климат. В статье рассматривается влияние эффекта глобального потепления на меридиональную циркуляцию в океанической модели для настоящего времени и для мелового периода. Авторами показано, что нет никаких указаний на более спокойную циркуляцию при более теплых условиях, а значит, и на значительное отсутствие кислорода. Это предположение, которому в статье уделяется большое внимание, сводит на нет вышеупомянутое высказывание о бескислородном образовании черных сланцев.

Авторами подробно рассмотрен вопрос об образовании органических отложений в морских бассейнах. Органические отложения дают многочисленные одноклеточные организмы (планктон), активность которых обусловлена питательными веществами и поступлением солнечной энергии. Для поддержания поступления питательных веществ необходимо вертикальное перемешивание, что обеспечивается турбулентностью или апвеллингом. Авторы подробно описывают распределение первичной органической продукции на земном шаре и дают этому подробный анализ.

Концентрация органического углерода в морских отложениях зависит от скорости накопления, времени, прошедшего после отложения, степени разбавленности другими осадками. Но самое главное условие, которое обеспечивает поступление органических отложений на дно моря, – это величина первичной продуктивности. Авторы приводят рисунок, показывающий распределение углеродсодержащих отложений (массовые доли, %) для Тихого океана и дают подробный анализ.

Так, осадки, содержащие массовую долю углерода более 0,5 %, расположены вблизи континентов, а к центральным районам тяготеют осадки с содержанием массовой доли углерода 0,25%. Авторы дают следующее объяснение этому явлению: шельфовые части океанов более продуктивны (обладают более высокой первичной продуктивностью), что определяет более высокий приток органического вещества. Так как расстояние до дна по сравнению с центральными частями океанов мало, то потери при окислении малы.

В статье рассматриваются изолированные бассейны, которые характеризуются условиями недостатка кислорода, так называемые бескислородные бассейны. Такие условия существуют, например, в норвежских фьордах. Однако, как указывается в статье, содержание органического углерода в осадках нисколько не отличается от тех, которые образовались в присутствии кислорода.

В статье рассматриваются условия сохранения органических осадков, которые, по мнению авторов, не зависят от присутствия или отсутствия кислорода, так как в случае отсутствия кислорода-окислителя он заменяется другим окислителем. Так, например, авторы доказывают, что степень разложения водорослей одинакова как при кислородных, так и при бескислородных условиях.

Изменения первичной продуктивности, отражающие изменения в поведении системы океан – атмосфера, – это именно тот фактор, который объясняет формирование современных и четвертичных углеродсодержащих отложений, а также меловых черных сланцев. Ключ к пониманию образования черных сланцев лежит в привносе органического вещества в отложения, а не в окислительно-восстановительных процессах, которые происходят в осадочных бассейнах.

Авторы считают, что не существует никаких доказательств, показывающих худшую сохранность органического материала в осадочных отложениях при недостатке или отсутствии кислорода, поэтому в статье делается вывод, что отсутствие или присутствие кислорода не влияет на образование углеродсодержащих отложений.

Референт В. В. Баранова