1.4.2.6. Геологическая деятельность морей и океанов

В геологической истории Земли роль морей и океанов чрезвычайно велика. Это понятно, если вспомнить, что площадь акватории современного Мирового океана составляет 2/3 всей поверхности нашей планеты или 361 млн км², а объем воды  1370 км³.

Понятие «Мировой океан», предложенное в конце XVIII века французом Кларэ де Флория, включает в себя всю совокупность морей и океанов, покрывающих поверхность Земли. Все моря подразделяют на окраинные и внутренние. Окраинные моря имеют свободное сообщение с океаном, и геологическая обстановка в них не отличается от океанической. Внутренние моря из-за плохой связи с океаном или полного её отсутствия имеют отклонения от нормальной солёности и газового режима. Примером такого водоема может служить Чёрное море, в котором верхние слои воды опресняются, а в нижних развивается сероводородное заражение.

Абразия – процесс разрушение волнами берега. Наиболее активно она протекает в прибрежной зоне. Волны разрушают прибрежные скалы, а затем дробят и перемалывают громадные глыбы, превращая их в гальку и песок. Прибойная волна захватывает воздух и сжимает его. Расширяясь, он способен разорвать, расколоть и сдвинуть очень прочные преграды, стоящие на пути у волн. Вода, проникая в трещины горных пород, непрестанно долбит их гидравлическими клиньями. Кроме того, берега, сложенные легкорастворимыми породами, подвергаются растворению и выщелачиванию.

Главным результатом волновой абразии является наступление моря на сушу. Если берег сложен рыхлыми или сильно трещиноватыми породами, скорость его отступления может местами достигать нескольких метров в год. Береговая линия при этом сглаживается. Твердые породы размываются неравномерно. В итоге линия берега приобретает изъеденную, зазубренную в плане форму. Одной из наиболее типичных форм рельефа волновой абразии является клиф – береговой волноприбойный уступ. В основании уступа образуются волноприбойные ниши, арки и гроты. Массивы прочных пород, отчленившиеся от суши превращаются в морские утесы или столбовидные скалы. Они образуются в процессе обрушения арок. Врезание моря по трещинам приводит к образованию расселин, а при их расширении возникают бухты. Абразия, разрушая берег и удаляя продукты разрушения, расширяет береговой откос, по которому катятся волны. В конечном итоге образуется плоская поверхность, называемая волноприбойной террасой. Эта поверхность частично обнажается при отливах.

Осадконакопление в береговой полосе происходит одновременно с абразией. Абразионный материал (валуны, галька, песок) истирается, обломки приобретают округлую форму и уменьшаются в размерах. Перекатываясь, они сортируются по размеру и удельному весу. Это морской аллювий. Происходит накопление россыпных месторождений золота, платины, хромитов, вольфрамовых руд, ильменита, циркона, граната и т.д. Морские россыпи, так же как и речные, являются ценным полезным ископаемым. Ископаемые береговые осадки морей обладают высокой пористостью и проницаемостью. Они являются прекрасными коллекторами (ловушками), в которых накапливаются нефть и газ.

Морской аллювий откладывается в виде различных форм рельефа (пляжей, кос, баров, волнонамывных террас).

1. Пляжи – это хорошо отсортированные насыпи гальки, гравия и песка, полого спускающиеся в сторону моря.

2. Косы – типичная коса – это продолжение пляжа в сторону моря от какого-то пункта на суше. Частицы осадка намываются на берег диагональным накатом волн, в результате возникает коса. Вначале в виде отмели, затем в виде участка суши.

3. Бары – косы, целиком перегораживающие вход в бухту. Они могут быть любой формы и размеров. Длинные, параллельные берегу бары, отделенные от суши лагунами, называются барьерными.

4. Волнонамывные террасы. Часть осадочного материала, смываемого с пляжей, оседает ниже действия волн. Если дно в этом месте плоское, то осадки образуют ступень – волнонамывную террасу.

Благодаря возникновению кос, баров, а также абразионной деятельности волн в прибрежной полосе могут возникать озера, заливы и лагуны. Вода в них, в зависимости от климата и впадающих рек, может опресняться или осолоняться. Залив – затопленная часть суши. Кара-Богаз-Гол в Каспийском море является примером осолоняющегося залива. Лагуна – часть моря, отделенная косой или барьерным рифом.

Вода в Мировом океане находится в непрерывном движении. Можно выделить четыре типа движения: волнения; течения; сгонно-нагонные движения; приливно-отливные движения.

1. Волнения – возникают в результате деятельности ветра и реже подводных землетрясений. Высота и длина волны зависят от скорости ветра и от длины разгона волны, то есть от размера бассейна. Волны, возникающие от моретрясений, значительно превышают ветровые по своим размерам, но возникают редко, в зависимости от сейсмической активности данной области. Энергия волн быстро затухает с глубиной, то есть на глубине, равной длине волны, энергия её уменьшается в 535 раз по сравнению с первоначальной. Во время волнения движение частицы воды происходит не поступательно, а по кругу, вокруг точки, где частица находилась в состоянии покоя. В зоне мелководья следами деятельности волн являются «знаки ряби». Это – симметричные гряды и углубления на песке, параллельные береговой линии. Они часто переходят в ископаемое состояние и сохраняются в осадочных горных породах.

2. Течения в морях и океанах возникают под действием ветра, неравномерного разогрева воды, разной плотности океанских вод, колебаний атмосферного давления. Существуют поверхностные и глубинные течения. Поверхностные течения возникают в поясах действия тропических ветров – пассатов. Они дуют в приэкваториальных зонах, и под их воздействием вода сгоняется к экватору с обеих сторон. Здесь она движется к западу в виде экваториальных течений, на пути которых стоят континенты. Эффект Кориолиса, связанный с вращением Земли, влияет на направление течений. Так образуется Гольфстрим (теплое течение в Северной Атлантике). Гольфстрим – это масса воды со своим характерным цветом, температурой и соленостью. Такого же рода течения образуются в Тихом океане и в Южной Атлантике. Глубинные течения возникают благодаря циркуляции, когда холодные воды опускаются на дно. Например, у о. Гренландия (Северная Атлантика) существует медленное глубинное течение до 60º ю.ш.

3. Сгонно-нагонные движения воды, формирующие прибрежные течения, возникают в мелководной области, обычно совпадающей с зоной действия прибоя. Причиной возникновения прибрежных течений являются ветровые волны, которые при выходе на мелководье деформируются и опрокидываются, в результате чего движение частиц воды из кругового становится поступательным. Волновой поток, накатываясь на берег, вызывает подъем уровня и сток воды в обратном направлении.

4. Приливно-отливные движения связаны с колебаниями уровня моря. Причиной их возникновения является притяжение Луны и Солнца. Под их притяжением водная оболочка Земли деформируется, приобретая форму эллипсоида. Максимум значений приливы достигают, когда Земля, Луна и Солнце находятся на одной прямой. В некоторых районах (Канада) высота приливов достигает 8 метров.

Океаническое дно имеет свои специфические формы рельефа. Окраинную часть континента, залитую морем, называют шельфом. Обычно шельф имеет небольшой угол наклона (до 3º); глубина в его пределах не превышает 200 метров. В некоторых случаях шельф охватывает значительную часть континентов, и на нем располагаются шельфовые моря (Балтийское море, Гудзонов залив и т.д.).

Установлено, что сравнительно недавно (15000 лет назад) уровень Мирового океана был на 130 м ниже, поскольку значительная часть вод Земного шара находилась на континентах в виде покровных ледников. В это время большая часть шельфа являлась сушей, на которой образовывались наземные формы рельефа. Поднятие уровня океана после таяния ледников происходило быстро, и эрозионные процессы не успели изменить поверхность шельфа. Затопленные морем долины ледников превратились во фьорды. Овраги стали подводными каньонами, начинающимися на шельфе и продолжающимися на континентальном склоне. Возле некоторых каньонов сохранились остатки древних поселений человека. В тропических морях, где температура воды не ниже 18 ºС на шельфе широко распространены органогенные постройки – коралловые рифы. Вблизи дельт больших рек (Амазонка, Миссисипи) наблюдается выположенный рельеф.

Шельф заканчивается перегибом, который является переходом к континентальному склону. В среднем перегиб находится на глубине 130–150 метров. Ниже перегиба (глубина 200 метров) находится континентальный (материковый) склон. Угол его наклона его поверхности более крутой, чем на шельфе и перегибе. Внизу склон постепенно выполаживается и переходит в континентальное подножие. Формирование континентального склона – продукт деятельности эндогенных процессов, связанных с переплавлением и ассимиляцией мантией осадков континента.

Ложе Мирового океана располагается в интервале глубин 3–6 км. После того как систематически стало применяться эхолотирование, выяснилось, что большие участки океанского дна заняты огромными горными хребтами, которые по масштабам не уступают Альпам, Памиру, Гималаям (рис. 27). Они получили название срединно-океанических хребтов. Кроме этого, на ложе Мирового океана существуют глубоководные впадины – узкие желоба до 11 км глубиной. В Тихом океане на океаническом ложе широко распространены вулканические конусы, нередко увенчанные коралловыми постройками.

Вопросы по теме:

1. Мировой океан.

2. Абразия. Формы абразионного рельефа.

3. Осадконакопление в прибрежной области.

4. Формы рельефа, возникающие при отложении морского аллювия.

5. Движения океанских вод.

6. Формы рельефа дна.