geolmsuВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯMoscow University Bulletin. Series 4. Geology0579-9406Издательский Дом МГУ10.33623/0579-9406-2022-5-99-112geolmsu-532Research ArticleСтатьиОсновные факторы седиментогенеза и раннего диагенеза в донных осадках Карского моря на основе методов математической статистикиIdentification of the main factors of sedimentogenesis and early diagenesis in bottom sediments of the Kara Sea based on methods of mathematical statisticshttps://orcid.org/0000-0001-8798-4425СыромятниковК. В.SyromyatnikovK. V.

Кирилл Владимирович Сыромятников

Москва  

Kirill V. Syromyatnikov

Moscow  

Sykirv@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-8296-7191ГабдуллинР. Р.GabdullinR. R.

Руслан Рустемович Габдуллин

Москва  

Ruslan R. Gabdullin

Moscow  

Gabdullin@fgp.msu.ruИнститут геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского РАНРоссияVernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry RASRussian FederationМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation2022171220220599112Copyright © Сыромятников К.В., Габдуллин Р.Р., 20222022Сыромятников К.В., Габдуллин Р.Р.Syromyatnikov K.V., Gabdullin R.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.geol.msu.ru/jour/article/view/532

Для изучения процессов седиментогенеза и раннего диагенеза поверхностных осадков Карского моря использованы методы математической статистики. С помощью корреляционного анализа установлены две группы оксидов, связанных с определенными гранулометрическими типами отложений. В результате применения однофакторного дисперсионного анализа установлена закономерность распределения песка, алеврита и пелита в соответствии с условиями седиментации на основе различий между их средними значениями. По этим данным построены карты распределения песка, алеврита и пелита в пределах изученной части Карского моря. На основе данных статистики выявлены некоторые особенности основных факторов седиментогенеза для этого региона. В результате установленной взаимосвязи отношений Mn/Al, Mn/Fe, MnO/SiO2 и глубины с применением одномерного регрессионного анализа была изучена интенсивность раннего окислительного диагенеза в пределах шельфовой зоны Карского моря.

In the article, methods of mathematical statistics were used to study the processes of sedimentogenesis and early diagenesis of the surface sediments of the Kara Sea. Correlation analysis established two groups of oxides associated with certain granulometric types of deposits. As a result of applying one-way analysis of variance, the regularity of the distribution of sand, silt and pelite was established in accordance with the conditions of sedimentation based on differences between their average values. Based on these data, maps of the distribution of sand, silt, and pelite were constructed within the studied part of the Kara Sea. On the basis of statistical data, some features of the main factors of sedimentogenesis for this region were revealed. As a result of the established relationship between the Mn/Al, Mn/Fe, MnO/SiO2 ratios and depth, using a one-dimensional regression analysis, the intensity of early oxidative diagenesis within the shelf zone of the Kara Sea was studied.

современные осадки Карского морягранулометрический составфациикорреляционный анализдисперсионный анализрегрессионный анализранний диагенезокислительный диагенезrecent sediments of the Kara Seaparticle size distributionfaciescorrelation analysisanalysis of varianceregression analysisearly diagenesisoxidative diagenesisУчастие К.В. Сыромятникова осуществлялось при финансовой поддержке госзаказа ГЕОХИ РАН № 0137-2019-0007; участие Р.Р. Габдуллина осуществлялось при финансовой поддержке Междисциплинарной научно-образовательной школы Московского университета «Математические методы анализа сложных систем»ReferencesАсадулин Эн.Э., Мирошников А.Ю. Распределение разнородных терригенных донных осадков в западной части Карского моря по геохимическим признакам // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2016. № 3. С. 98–105.Асадулин Эн.Э., Мирошников А.Ю. Распределение разнородных терригенных донных осадков в западной части Карского моря по геохимическим признакам // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2016. № 3. С. 98–105.Асадулин Эн.Э., Мирошников А.Ю., Величкин В.И. Геохимическая специализация донных осадков в зонах смешения вод Оби и Енисея с водами Карского моря // Геохимия. 2013. № 12. С. 1116–1129.Асадулин Эн.Э., Мирошников А.Ю., Величкин В.И. Геохимическая специализация донных осадков в зонах смешения вод Оби и Енисея с водами Карского моря // Геохимия. 2013. № 12. С. 1116–1129.Берк К., Кэйри П. Анализ данных с помощью Microsoft Excel. М.: Изд. дом «Вильямс», 2005. 560 с.Берк К., Кэйри П. Анализ данных с помощью Microsoft Excel. М.: Изд. дом «Вильямс», 2005. 560 с.Волков И.И. Окислительно-восстановительные процессы диагенеза осадков // Геохимия донных осадков / Отв. ред. И.И. Волков. М.: Наука, 1979. С. 363–413.Волков И.И. Окислительно-восстановительные процессы диагенеза осадков // Геохимия донных осадков / Отв. ред. И.И. Волков. М.: Наука, 1979. С. 363–413.Горбунова З.Н. Высокодисперсные минералы в осадках Карского моря // Океанология. 1997. № 37. С. 785–788.Горбунова З.Н. Высокодисперсные минералы в осадках Карского моря // Океанология. 1997. № 37. С. 785–788.Геохимия диагенеза осадков Тихого океана (трансокеанский профиль). М.: Наука, 1980. 288 с.Геохимия диагенеза осадков Тихого океана (трансокеанский профиль). М.: Наука, 1980. 288 с.Гуревич В.И. Современный седиментогенез и геоэкология Западно-Арктического шельфа Евразии. М.: Научный мир, 2002. 135 с.Гуревич В.И. Современный седиментогенез и геоэкология Западно-Арктического шельфа Евразии. М.: Научный мир, 2002. 135 с.Иванов О.В. Статистика: Учебный курс для социологов и менеджеров. Ч. 2. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005. 224 с.Иванов О.В. Статистика: Учебный курс для социологов и менеджеров. Ч. 2. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005. 224 с.Карское море. Экологический атлас. М.: ООО «Арктический Научный Центр», 2016. 271 с.Карское море. Экологический атлас. М.: ООО «Арктический Научный Центр», 2016. 271 с.Кошелева В.А. Седиментогенез Карского моря. СПб.: Росс. госуд. гидрометеорологический ун-т (РГГМУ), 2014. 250 с.Кошелева В.А. Седиментогенез Карского моря. СПб.: Росс. госуд. гидрометеорологический ун-т (РГГМУ), 2014. 250 с.Крылов А.А. Литология современных донных осадков северо-западной части Карского моря: Автореф. канд. дисс. СПб., 2000. 19 с.Крылов А.А. Литология современных донных осадков северо-западной части Карского моря: Автореф. канд. дисс. СПб., 2000. 19 с.Куликов Н.Н. Минералогический состав современных донных отложений Карского моря // Дельтовые и мелководно-морские отложения. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 27–31.Куликов Н.Н. Минералогический состав современных донных отложений Карского моря // Дельтовые и мелководно-морские отложения. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 27–31.Левитан М.А., Арнольд М., Буртман М.В. и др. К истории голоценовой седиментации в восточной части Карского моря // Океанология. 2000. № 4. С. 614–620.Левитан М.А., Арнольд М., Буртман М.В. и др. К истории голоценовой седиментации в восточной части Карского моря // Океанология. 2000. № 4. С. 614–620.Левитан М.А., Бурmман М.В., Горбунова З.Н., Гурвич Е.Г. Кварц и полевые шпаты в поверхностном слое донных осадков Карского моря // Литология и полезные ископаемые. 1998. № 2. С. 115–125.Левитан М.А., Бурmман М.В., Горбунова З.Н., Гурвич Е.Г. Кварц и полевые шпаты в поверхностном слое донных осадков Карского моря // Литология и полезные ископаемые. 1998. № 2. С. 115–125.Левитан М.А., Буртман М.В., Демина Л.Л. и др. История голоценовой седиментации в южной части Карского моря // Литология и полезные ископаемые. 2004. № 6. С. 651–666.Левитан М.А., Буртман М.В., Демина Л.Л. и др. История голоценовой седиментации в южной части Карского моря // Литология и полезные ископаемые. 2004. № 6. С. 651–666.Левитан М.А., Буртман М.В., Демина Л.Л. и др. Фациальная изменчивость поверхностного слоя осадков Обь-Енисейского мелководья и эстуариев Оби и Енисея // Литология и полезные ископаемые. 2005. № 5. С. 472–484.Левитан М.А., Буртман М.В., Демина Л.Л. и др. Фациальная изменчивость поверхностного слоя осадков Обь-Енисейского мелководья и эстуариев Оби и Енисея // Литология и полезные ископаемые. 2005. № 5. С. 472–484.Левитан М.А., Кукина Н.А. Минеральный состав легкой фракции верхнечетвертичных осадков желоба Святая Анна и его палеоокеанологическая интерпретация // Литология и полезные ископаемые. 2002. № 3. С. 306–315.Левитан М.А., Кукина Н.А. Минеральный состав легкой фракции верхнечетвертичных осадков желоба Святая Анна и его палеоокеанологическая интерпретация // Литология и полезные ископаемые. 2002. № 3. С. 306–315.Левитан М.А., Лаврушин Ю.А., Штайн Р. Очерки истории седиментации в Северном Ледовитом океане и морях Субарктики в течение последних 130 тыс. лет. М.: ГЕОС, 2007. 404 с.Левитан М.А., Лаврушин Ю.А., Штайн Р. Очерки истории седиментации в Северном Ледовитом океане и морях Субарктики в течение последних 130 тыс. лет. М.: ГЕОС, 2007. 404 с.Левитан М.А., Сыромятников К.В. Методики выявления тонкой структуры полярной толщи и отложений морской изотопной стадии 6 в центральной части Северного Ледовитого океана // Геохимия. 2016. № 5. С. 457–464.Левитан М.А., Сыромятников К.В. Методики выявления тонкой структуры полярной толщи и отложений морской изотопной стадии 6 в центральной части Северного Ледовитого океана // Геохимия. 2016. № 5. С. 457–464.Левитан М.А., Сыромятников К.В., Кузьмина Т.Г. Некоторые литолого-геохимические особенности современной и четвертичной седиментации в Северном Ледовитом океане // Геохимия. 2012. № 7. С. 627–643.Левитан М.А., Сыромятников К.В., Кузьмина Т.Г. Некоторые литолого-геохимические особенности современной и четвертичной седиментации в Северном Ледовитом океане // Геохимия. 2012. № 7. С. 627–643.Левитан М.А., Сыромятников К.В., Рощина И.А., Штайн Р. Соотношение цвета и химического состава четвертичных донных осадков из южной части поднятия Менделеева и континентального склона Восточно–Сибирского моря // Геохимия. 2014. № 3. С. 233–248.Левитан М.А., Сыромятников К.В., Рощина И.А., Штайн Р. Соотношение цвета и химического состава четвертичных донных осадков из южной части поднятия Менделеева и континентального склона Восточно–Сибирского моря // Геохимия. 2014. № 3. С. 233–248.Лейн А.Ю., Миллер Ю.М., Намсараев Б.Б. и др. Биогеохимические процессы цикла серы на ранних стадиях диагенеза осадков на профиле река Енисей–Карское море // Океанология. 1994. Т. 34, № 5. С. 681–692.Лейн А.Ю., Миллер Ю.М., Намсараев Б.Б. и др. Биогеохимические процессы цикла серы на ранних стадиях диагенеза осадков на профиле река Енисей–Карское море // Океанология. 1994. Т. 34, № 5. С. 681–692.Лисицын А.П. Маргинальный фильтр океанов // Океанология. 1994. Т. 34, № 5. С. 735–747.Лисицын А.П. Маргинальный фильтр океанов // Океанология. 1994. Т. 34, № 5. С. 735–747.Мурдмаа И.О., Иванова Е.В. Послеледниковая история осадконакопления в депрессиях шельфа Баренцева моря // Литология и полезные ископаемые. 1999. № 6. С. 142–154.Мурдмаа И.О., Иванова Е.В. Послеледниковая история осадконакопления в депрессиях шельфа Баренцева моря // Литология и полезные ископаемые. 1999. № 6. С. 142–154.Розанов А.Г., Волков И.И., Соколов В.С. и др. Окислительно-восстановительные процессы в осадках Калифорнийского залива и прилегающей части Тихого океана // Биогеохимия диагенеза осадков океана. М.: Наука, 1976. 208 с.Розанов А.Г., Волков И.И., Соколов В.С. и др. Окислительно-восстановительные процессы в осадках Калифорнийского залива и прилегающей части Тихого океана // Биогеохимия диагенеза осадков океана. М.: Наука, 1976. 208 с.Розанов А.Г., Волков И.И., Соколов В.С. Окислительно-восстановительные процессы. Формы железа и марганца в осадках и их изменение // Геохимия диагенеза осадков Тихого океана (трансокеанский профиль). М.: Наука, 1980. С. 22–46.Розанов А.Г., Волков И.И., Соколов В.С. Окислительно-восстановительные процессы. Формы железа и марганца в осадках и их изменение // Геохимия диагенеза осадков Тихого океана (трансокеанский профиль). М.: Наука, 1980. С. 22–46.Русаков В.Ю., Кузьмина Т.Г., Левитан М.А. и др. Литолого-геохимическая типизация поверхностного слоя донных осадков Карского моря // Океанология. 2017а. Т. 57. № 1. С. 214–226.Русаков В.Ю., Кузьмина Т.Г., Левитан М.А. и др. Литолого-геохимическая типизация поверхностного слоя донных осадков Карского моря // Океанология. 2017а. Т. 57. № 1. С. 214–226.Русаков В.Ю., Кузьмина Т.Г., Левитан М.А. и др. Некоторые особенности распределения тяжелых металлов в поверхностном слое осадков Карского моря // Геохимия. 2017б. № 12. С. 1088–1099.Русаков В.Ю., Кузьмина Т.Г., Левитан М.А. и др. Некоторые особенности распределения тяжелых металлов в поверхностном слое осадков Карского моря // Геохимия. 2017б. № 12. С. 1088–1099.Русаков В.Ю., Кузьмина Т.Г., Торопченова Е.С., Жилкина А.В. Механизмы современной седиментации в Карском море по данным литолого-геохимического изучения поверхностного слоя донных осадков // Геохимия. 2018. № 11. С. 1076–1096.Русаков В.Ю., Кузьмина Т.Г., Торопченова Е.С., Жилкина А.В. Механизмы современной седиментации в Карском море по данным литолого-геохимического изучения поверхностного слоя донных осадков // Геохимия. 2018. № 11. С. 1076–1096.Страхов Н.М. Основы литогенеза. Т. 1. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 203 с.Страхов Н.М. Основы литогенеза. Т. 1. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 203 с.Сыромятников К.В., Левитан М.А. Применение дисперсионного и регрессионного анализов для изучения взаимоотношений ряда компонентов верхнеплиоценовых отложений Индийского океана // Геохимия Т. 66, № 2. С. 114–126.Сыромятников К.В., Левитан М.А. Применение дисперсионного и регрессионного анализов для изучения взаимоотношений ряда компонентов верхнеплиоценовых отложений Индийского океана // Геохимия Т. 66, № 2. С. 114–126.Фролов В.Т. Литология. Кн. 1, 2. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. 336 с; 1993, 406 с.Фролов В.Т. Литология. Кн. 1, 2. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. 336 с; 1993, 406 с.Холодов В.Н. Геохимия осадочного процесса. М.: ГЕОС. 2006. 126 с. (Тр. ГИН; вып. 574).Холодов В.Н. Геохимия осадочного процесса. М.: ГЕОС. 2006. 126 с. (Тр. ГИН; вып. 574).Холодов В.Н. Основы многостадиальной фазовой дифференциации в осадочном породообразовании и рудогенезе. М.: ГЕОС, 2020. 126 с. (Тр. ГИН; вып. 623). aari.ru/resources/a0013_17/kara/Atlas_Kara_Sea_Winter/text/rejim.htm.Холодов В.Н. Основы многостадиальной фазовой дифференциации в осадочном породообразовании и рудогенезе. М.: ГЕОС, 2020. 126 с. (Тр. ГИН; вып. 623). aari.ru/resources/a0013_17/kara/Atlas_Kara_Sea_Winter/text/rejim.htm.Burone L., Muniz P., Pires-Vanin A.M.S., Rodrigues M. Spatial distribution of organic matter in the surface sediments of Ubatuba Bay // J. Analit. Acad. Bras. Sci. 2003. Vol. 75, № 1. P. 75–90.Burone L., Muniz P., Pires-Vanin A.M.S., Rodrigues M. Spatial distribution of organic matter in the surface sediments of Ubatuba Bay // J. Analit. Acad. Bras. Sci. 2003. Vol. 75, № 1. P. 75–90.Costa E.M., Tassinari W.S., Pinheiro H.S.K. et al. Mapping soil organic carbon and organic matter fractions by geographically weighted regression // J. Environ. Quality. Vol. 47, N 4. P. 718–725.Costa E.M., Tassinari W.S., Pinheiro H.S.K. et al. Mapping soil organic carbon and organic matter fractions by geographically weighted regression // J. Environ. Quality. Vol. 47, N 4. P. 718–725.Dethleff D., Kuhlmann G. Fram Strait sea-ice sediment provinces based on silt and clay compositions identify Siberian Kara and Laptev seas as main source areas // Polar Res. 2010. Vol. 29. P. 265–282.Dethleff D., Kuhlmann G. Fram Strait sea-ice sediment provinces based on silt and clay compositions identify Siberian Kara and Laptev seas as main source areas // Polar Res. 2010. Vol. 29. P. 265–282.Gordeev V.V., Beeskow B., Volker R. Geochemistry of the Ob and Yenisey Estuaries: A Comparative Study // Berichte Polarforsch. 2007. Vol. 565. 235 p.Gordeev V.V., Beeskow B., Volker R. Geochemistry of the Ob and Yenisey Estuaries: A Comparative Study // Berichte Polarforsch. 2007. Vol. 565. 235 p.Gurevich V.I. Recent sedimentogenesis and environment of the Arctic shelf of Western Eurasia. Oslo: Norsk Polarinstitut, 1995. 95 p.Gurevich V.I. Recent sedimentogenesis and environment of the Arctic shelf of Western Eurasia. Oslo: Norsk Polarinstitut, 1995. 95 p.Hongjun L., Lin L., Sheng Y. et al. Assessment of nutrient and heavy metal contamination in the seawaterand sediment of Yalujiang Estuary // Marin. Pollution Bull. 2017. Vol. 117. P. 499–506.Hongjun L., Lin L., Sheng Y. et al. Assessment of nutrient and heavy metal contamination in the seawaterand sediment of Yalujiang Estuary // Marin. Pollution Bull. 2017. Vol. 117. P. 499–506.Levitan M.A., Kolesov G., Chudetsky M. Chemical characteristics of main lithofacies based on instrumental neutron–activation analysis data // Berichte Polarforsch. 2002. Vol. 419. P. 101–111.Levitan M.A., Kolesov G., Chudetsky M. Chemical characteristics of main lithofacies based on instrumental neutron–activation analysis data // Berichte Polarforsch. 2002. Vol. 419. P. 101–111.Levitan M.A., Krupskaya V.V. Composition of fraction >125 mkm from surface sediments (on BP01 and BP02 data). Berichte Polarforsch. 2003. Vol. 450. P. 27–34.Levitan M.A., Krupskaya V.V. Composition of fraction >125 mkm from surface sediments (on BP01 and BP02 data). Berichte Polarforsch. 2003. Vol. 450. P. 27–34.Nasra S.M., Khairyb M.A., Okbahc M.A., Solimana N.F. AVS–SEM relationships and potential bioavailability of trace metals in sediments from the Southeastern Mediterranean Sea // Egypt. Chemistry and Ecology. 2014. Vol. 30. P. 15–28.Nasra S.M., Khairyb M.A., Okbahc M.A., Solimana N.F. AVS–SEM relationships and potential bioavailability of trace metals in sediments from the Southeastern Mediterranean Sea // Egypt. Chemistry and Ecology. 2014. Vol. 30. P. 15–28.Miroshnikov A.Y., Asadulin A.A. Tracking and Distribution of Radioactive Contamination from nuclear plants to the Bottom Sediments of Ob and Yenisei Rivers and Kara Sea Basin // Berichte Polarforschung. 2013. Vol. 300. P. 145–153.Miroshnikov A.Y., Asadulin A.A. Tracking and Distribution of Radioactive Contamination from nuclear plants to the Bottom Sediments of Ob and Yenisei Rivers and Kara Sea Basin // Berichte Polarforschung. 2013. Vol. 300. P. 145–153.Nürnberg D., Levitan M.A., Pavlidis J.A., Shelekhova E.S. Distribution of clay minerals in surface sediments from the eastern Barents and south-western Kara seas // Geol. Rundsch. 1995. Vol. 84. P. 665–682.Nürnberg D., Levitan M.A., Pavlidis J.A., Shelekhova E.S. Distribution of clay minerals in surface sediments from the eastern Barents and south-western Kara seas // Geol. Rundsch. 1995. Vol. 84. P. 665–682.Schoster F., Stein R. Major and minor elements in surface sediments of Оb and Yenisei estuaries and the adjacent Kara Sea // Berichte Polarforsch. 1999. Vol. 300. P. 196–207.Schoster F., Stein R. Major and minor elements in surface sediments of Оb and Yenisei estuaries and the adjacent Kara Sea // Berichte Polarforsch. 1999. Vol. 300. P. 196–207.Stein R., Dittmers K., Fahl K. et al. Arctic (palaeo) river discharge and environmental change: evidence from the Holocene Kara Sea sedimentary record // Quaternary Sci. Rev. 2004. Vol. 23. P. 1485–1511.Stein R., Dittmers K., Fahl K. et al. Arctic (palaeo) river discharge and environmental change: evidence from the Holocene Kara Sea sedimentary record // Quaternary Sci. Rev. 2004. Vol. 23. P. 1485–1511.Stein R., Grobe H., Wahsner M. Organic carbon, carbonate, and clay mineral distributions in eastern centeral Arctic Ocean surface sediments // Marine Geol. 1994. Vol. 119. P. 269–285.Stein R., Grobe H., Wahsner M. Organic carbon, carbonate, and clay mineral distributions in eastern centeral Arctic Ocean surface sediments // Marine Geol. 1994. Vol. 119. P. 269–285.Zhang T., Wang R., Xiao W. et al. Characteristics of terrigenous components of Amerasian Arctic Ocean surface sediments: Implications for reconstructing provenance and transport modes // Marine Geol. 2021. Vol. 437. P. 1–13.Zhang T., Wang R., Xiao W. et al. Characteristics of terrigenous components of Amerasian Arctic Ocean surface sediments: Implications for reconstructing provenance and transport modes // Marine Geol. 2021. Vol. 437. P. 1–13.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.