Typy środowiska sedymentacji współczesnych osadów Bałtyku Południowego na podstawie własności sorpcyjnych

Abstract

Zbadano adsorpcję powierzchniową jonów Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺ i Zn²⁺ oraz ustalono skład kompleksu sorpcyjnego osadów powierzchniowych i osadów z rdzeni z Głębi Bornholmskiej i Zatoki Gdańskiej. Na podstawie własności sorpcyjnych osadów morskich podjęto próbę określenia typu środowiska sedymentacyjnego według modelu genetycznego Vu Ngoc-Ky i in. (1981). Stwierdzono, że podczas tworzenia się osadów reprezentowanych przez rdzenie K-5, R-21 i R-23 Basen Bornholmski stanowił lagunę wysłodząną, natomiast współczesne osady powierzchniowe powstały w środowisku morskim o podwyższonym zasoleniu. Osady powierzchniowe Zatoki Gdańskiej oraz pochodzące z fragmentów rdzenia K-2 z Głębi Bornholmskiej utworzyły się w środowisku morskim o zasoleniu normalnym oraz nieustalonych warunkach hydrochemicznych. Wyjątek stanowią próbki pobrane przy ujściu Wisły z uwagi na podwyższoną sorpcję Ca²⁺. Stwierdzono, że pojemność sorpcyjna badanych próbek nie zależy od zawartości frakcji ilastej (<0,004 mm) zarówno w przypadku osadów powierzchniowych, jak i pochodzących z rdzeni. Dla części próbek ustalono zależność pojemności od zawartości substancji organicznej.

TYPES OF MODERN SEDIMENTARY ENVIRONMENTS OF SEAFLOOR SEDIMENTS IN THE SOUTHERN BALTIC IN THE LIGHT OF DATA ON THEIR SORPTION PROPERTIES

The paper presents rtesults of studies on sorption properties of 8 samples of seafloor sediments taken in the Gdańsk Embayment and 17 samples of seafloor sediments and 27 samples from cores K-2, K-5. R-21 and R-23. up to 3 m long, taken in southern parts of the Bornholm Deep. An attempt was made to trace relations between contents of clay fraction and organic matter and amounts of ions Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺ and Zn²⁺ surfacially absorbed and belonging to the sorption complex. A finding that sorption capacity of seafloor sediments and those from the core K-2 is directly proportional to content of organic coal is the only made here.

The exchange capacity was determined using 3 methods: Mehlich's method as modified by Hoffman and the spectrophotometric ones, connected with the use of methyl blue and ammonium chloride. Because of good repeatability and the possibility to determine composition of sorption complex, the ammonium chloride method was chosen as the best one.

The values of exchange capacity and composition of sorption complex. of successive samples of seafloor sediments and core samples are graphically presented along with lithological columns of the drillings. The character of curves is discussed in detail and levels of extremum values of sorption of ions Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺ and Zn²⁺ in the cores are shown.

The types of sedimentary environments are identified and the sedimentary basin of the studied deposits is. characterized on the basis of composition of the sorption complex. (in per cent) and with reference to genetic model of Vu Ngoc-Ky and others (1981). The sediments occurring at present at the seafloor in southern part of the Bornholm Deep and those from the drilling K-2 (except for those from middle part of the section) were found to originate in marine environment with increased salinity, those from the Gdansk Embayment - in normal saline marine environment with unstable hydrochemical regime, and those from the drillings K-5, R-21 and R-23 from southern part of the Bornholm Deep - in brackish basin.