Рассеянная форма осадочного вещества очень широко распространена в природе, но почти не изучена. Эта форма дисперсного осадочного вещества существует во всех геосферах Земли — частицы аэрозолей в атмосфере (в т.ч. вулканогенный материал), криозоли — во льдах и снеге, гидрозоли — в морской и пресной воде. Они существуют и в местах подводных извержений — гидротермальной деятельности (дымы «черных курильщиков»), в незначительных количествах поступают из космоса (космическая пыль). Важную роль в образовании золей играют также организмы фито- и зоопланктона, особенно организмы-продуценты (диатомовые, кокколитофориды и др.), которые создают биогенную взвесь, и организмы-консументы (фильтраторы), которые используют эту тонкую взвесь и мелкий биогенный детрит для питания (зоопланктон и бентос). Рассеянные формы осадочного вещества на континентах связаны с процессами физического и химического выветривания горных пород, а в значительной мере также с макроорганизмами и растительностью (споры и пыльца при цветении растений, микрочастицы при распаде растительного вещества) и последующего выноса с речным стоком в конечный водоем стока. Многие важные особенности образования и переноса (транспортировки) осадочного вещества в рассеянной, а также растворенной его формах до настоящего времени почти не изучены. Изучались в основном только их концентраты: донные осадки океанов, морей и озер. Водная взвесь — единственный источник формирования донных осадков, главный источник пищи глубоководных организмов. Общей особенностью осадочного материала всех геосфер является незначительноесодержание в среде и размеры. Как и бактерии (биогенная часть взвеси), осадочный материал не различается невооруженным глазом. Характерны также их повсюдность, т.е. подвижность, очень широкое региональное и глобальное распространение, тонкость частиц (в основной части в пределах 1–100 мкм), тесная связь с условиями среды, взаимодействие по путям переноса. Считалось, что в геосферах осадочное вещество играет ничтожное значение.

Первые исследования рассеянного вещества морской воды (взвеси) в целях морской геологии были начаты одним из авторов в 1955 г. в морях Дальнего Востока [1][1]Лисицын А. П. Атмосферная и водная взвесь как исходный материал для образования морских осадков // Труды Института океанологии. Том XIII, 1955. С. 16–22. За прошедшие годы удалось не только разработать методы количественного извлечения ничтожных количеств рассеянного вещества из геосфер, но и всесторонне изучить осадочное вещество вод морей и океанов, а также рек и озер, аэрозолей атмосферы, и подводных извержений — практически из всех частей Мирового океана, со всех глубин вплоть до максимальных (до 11 тыс. м) в разные сезоны и годы [2][2]Лисицын А. П. Осадкообразование в океане и взаимодействие геосфер Земли / Мировой океан. Т. II. Физика, химия и биология океана. Под общ. ред. чл.-корр. РАН Л. И. Лобковского и академика Р. И. Нигматулина. М.: Научный мир, 2014. C. 331–571. Удалось выяснить, что рассеянные формы осадочного вещества — главный источник пелагических донных осадков, они обнаружены во всех геосферах и перемещаются в соответствии с динамикой среды. Принципиально новые данные о процессах осадкообразования получены прямыми методами определения вертикальных (и наклонных) потоков осадочного вещества (седиментационные ловушки, вертушки, изотопные методы и др.) [3][3]Лисицын А. П., Новигатский А. Н., Шевченко В. П., Клювиткин А. А., Кравчишина М. Д., Филиппов А. С., Политова Н. В. Рассеянные формы осадочного вещества и их потоки в океанах и морях на примере Белого моря (результаты 12 лет исследований) // Доклады Академии наук. 2014. Т. 456. № 3. С. 355–359.

Для седиментологии(*)(*)Седиментология — раздел геологии, изучающий осадочные горные породы и процессы их образования. наибольший интерес представляют методы седиментационных ловушек. Это конусы или цилиндры, в нижней части которых установлены приемные флаконы, собирающие рассеянный осадочный материал. Смена флаконов производится микропроцессором, т.е. экспозиции улавливания вещества могут устанавливаться от 1-х суток до месяцев, сезонов, лет. Мы ведем отбор вещества на разных глубинах обычно с экспозицией 1 месяц и сменой станций один раз в год. Таким образом, удается получить непрерывный во времени ряд проб с месячными экспозициями (дифференциальные потоки) и с годовыми экспозициями (интегральные потоки) в разных природных зонах океанов. Опорные станции, снабженные не только седиментационными ловушками, но также и измерителями течений, прозрачномерами и другими океанологическими приборами — самописцами в комплекте с ловушками, установленными на разных глубинах на вертикальном тросе с якорем, называют автоматическими глубинными седиментологическими обсерваториями (АГОС). Метод седиментологических обсерваторий мы совмещаем обычно с непрерывными спутниковыми наблюдениями для поверхностного слоя вод, рейсовыми океанологическими и геологическими исследованиями донных осадков на станциях. Это новый обсерваторный метод системного непрерывного во времени изучения Мирового океана в ХХI веке [4,5][4]Лисицын А. П., Новигатский А. Н., Клювиткин А. А. Сезонная изменчивость потоков осадочного вещества в Белом море (бассейн Северного Ледовитого океана) // Доклады Академии наук. 2015. Т. 465. № 2, С. 229–234.[5]Лисицын А. П., Новигатский А. Н., Алиев Р. А., Шевченко В. П., Клювиткин А. А., Кравчишина М. Д. Сравнительное изучение вертикальных потоков взвеси из водной толщи, скоростей осадкообразования и абсолютных масс донных осадков в Белом море (бассейн Северного Ледовитого океана) // Доклады Академии наук. 2015. Т. 465. № 4. С. 489–493.

Океан является главным уловителем рассеянного осадочного вещества всех геосфер Земли — внешних и внутренних, т.е. это глобальный самописец геосфер планеты (процессов и событий на континентах и в водах океанов). Взаимодействие геосфер особенно активно идет на двух батиметрических уровнях: на поверхности — для внешних геосфер, и в придонном слое — верхней части осадочной толщи — здесь идет взаимодействие с осадочным веществом внутренних (глубинных) геосфер. К этим двум видам осадочного материала в морях и океанах добавляется еще рассеянное вещество, образующееся в море — биогенное (СаСО₃ + SiO_2ам + С_орг). В процессе смешения осадочного вещества всех этих геосфер (его растворенных и взвешенных форм) происходит не только образование, но и преобразование этих видов осадочного вещества, их неоднократное взаимодействие, смешение по мере осаждения, так что в донные осадки попадает осадочный материал, прошедший эти превращения на пути от поверхности до дна океана. Все эти превращения удается изучать в пробах взвеси от поверхности до дна, а затем в донных осадках.

Осаждающийся осадочный материал состоит в основном из биогенных и литогенных компонентов. Биогенные компоненты представлены органическим веществом, карбонатным материалом и биогенным опалом. Литогенные — обломочными и глинистыми минералами, реже вулконогенными пеплами. Индикаторами этих компонентов для органического вещества (ОВ) является С_орг (С_орг × 2 = ОВ), для кремнистых панцирей — SiO_2ам, для карбонатных — СаСО₃, для литогенного материала — Al и Si_валов [6][6]Лисицын А. П., Новигатский А. Н., Шевченко В. П., Клювиткин А. А., Кравчишина М. Д., Политова Н. В. Динамика основных компонентов потоков рассеянного осадочного вещества в Белом море // Доклады Академии наук. 2017. Т. 472. № 6. С. 605–617.

На рис. 3 показана морская стадия седиментации основных компонентов рассеянного осадочного вещества во времени (на примере Белого моря), где материал с месячной экспозицией (взвесь) получен во время судовых работ, материал с годовой экспозицией получен с помощью седиментационных ловушек в составе АГОС, а материал с многолетней экспозицией — прецизионным отбором поверхностного слоя донных осадков мультикорером. Так, в осадочном материале с годовой экспозицией отчетливо фиксируется уменьшение доли биогенной составляющей в разы по отношению к месячной экспозиции, а в материале с многолетней экспозицией доля биогенной составляющей уменьшается уже на порядок, поскольку основным источником энергии биохимических процессов при переходе рассеянных форм в концентрированные выступает ОВ, поступающее из взвеси, и восстановленные соединения, поступающие из осадков. Кроме того, в этих сложных биогеохимических процессах активно участвуют микроорганизмы, которые отвечают за преобразование ОВ морской взвеси в ОВ донного осадка, особенно на начальном этапе осадкообразования [7][7]Леин А. Ю., Кравчишина М. Д., Политова Н. В., Саввичев А. С., Веслополова Е. Ф., Мицкевич И. Н., Ульянова Н. В., Шевченко В. П., Иванов М. В. Трансформация взвешенного органического вещества на границе вода-дно в морях Российской Арктики (по изотопным и радиоизотопным данным) // Литология и полезные ископаемые. 2012. № 2. С. 115–145.

Таким образом, нами получены новейшие данные о ходе осадочного процесса в толще вод моря, начиная от поверхности моря до верхнего слоя донных осадков. Метод АГОС открывает новые возможности для океанологии и седиментологии, а также геохимии и биологии — непрерывные наблюдения во времени от суток до десятков лет. Есть все основания рекомендовать метод АГОС, обеспечивающий непрерывный ряд данных, для широкого внедрения в изучение Мирового океана и особенно морей Российской Арктики, основную часть года покрытых льдом и недоступных для исследований.