Геологическая деятельность морей и океанов.

Воды Мирового океана занимают 70,8% поверхности земного шара. Мировой океан включает четыре океана: Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый; все окраинные (Берингово, Охотское, Японское, Карское, Баренцово и другие) и внутриконтинентальные моря (Черное, Средиземное, Балтийское и другие). Условно к морям относятся крупные водоемы - Каспийское и Аральское, которые рассматриваются как остаточные морские бассейны, соединявшиеся с океанами с время. Некоторые крупные моря называют заливами (Мексиканский, Персидский, Гудзонов). На долю всех морей приходится около 10% поверхности Мирового океана.

Рельеф дна океанов.

В рельефе дна океанов выделяют наиболее крупные геоморфологические элементы 1) подводные континентальные окраины (ПКО), 2) ложе Мирового океана, 3) срединно-океанские хребты.

Среди ПКО по особенностям рельефа и тектонической активности выделяются 3 типа переходных зон от континента к океану.

1 Атлантический (пассивный) тип характерен для Северного Ледовитого океана, Северной и Южной Атлантики, Индийского океана (кроме Зондской дуги), антарктической окраины Тихого океана. В морфологии такого типа ПКО выделяются: 1) шельф, 2) континентальный склон, 3) континентальное подножие..

Шельф - мелководная зона, примыкающая к суше, с пологим наклоном в сторону океана. Со стороны океана шельф ограничивается четкой бровкой, расположенной на глубинах 100—130-200 м, местами 300-500 м. Ширина шельфа от первых десятков км до 800-1000км..

Материковый склон от бровки шельфа до глубин 2-2,5 км, местами 3 км. Уклон в среднем3-50 , местами 250 и более. Континентальные склоны сложно расчленены, наблюдается ступенчатость профиля и расчлененность многочисленными каньонами.

Материковое подножие пологонаклонная равнина, глубина от 2-2,5 км до 3-3,5 км и более. Местами в пределах подножия значительные мощности осадков (до 5 км и более), связанных с выносом осадков мутьевыми потоками и подводными оползнями со склонов.

2 Западно-Тихоокеанский(активный) тип. Переход от континента к океану более сложный - через котловины окраинных морей (Охотское, Японское и другие), островные дуги (Курильская, Японская и другие), глубоководные желоба. Характерна высокая тектоническая активность (землетрясения, извержения вулканов, движения земной коры).

3 Андский (активный )тип. Переход от молодых горных сооружений к ложу океана осуществляется через Перуанско-Чилийский желоб. Характерна активность эндогенных процессов.

Глубоководные котловины окраинных морей - депрессии овальной или изометричной формы, глубиной 3-5 км, иногда к ним примыкает мелководная подводная окраина материка (шельф, континентальный склон).

Островные дуги - горные сооружения, выступающие своими вершинами над уровнем моря. Со стороны океана дуги ограничиваются глубоководными желобами.

Глубоководные желоба узкие (~ 100-150 км) глубокие протяженные впадины. Дно желобов плоское, шириной в несколько км. Склоны ассиметричны: внутренние, примыкающие к островным дугам или материку, более крутые (до 10-150 ), а океанские - положе (2-30 ). Оба склона осложнены уступами. Глубина желобов от 7-8 до 11 км.

Ложе Мирового океана.

Площадь ложа занимает более 50% поверхности Мирового океана, располагается на глубинах 3,5-4-6 км. В его пределах выделяются котловины (занимают основную часть ложа), хребты, возвышенности. По рельефу дна среди котловин выделяются 2 типа: 1) плоские абиссальные (греч. “ абисос”- бездна) равнины, наиболее развитые в пределах Атлантического океана. 2) холмистые абиссальные равнины, занимающие наибольшие площади в Тихом океане. Холмы имеют в основном вулканическое происхождение. Наиболее крупные выступают в виде островов. Наблюдаются гайоты - плосковершинные подводные горы - подводные древние вулканы.

Срединно-океанические хребты

линейно вытянутые поднятия, расположенные на дне океанов, шириной в сотни и первые тысячи км, опоясывающие земной шар в виде единой планетарной системы протяженностью около 60000 км. Отдельные вершины их поднимаются над уровнем океана с образованием вулканических островов. Рельеф сложный, они обычно состоят из серий гряд и разделяющих их понижений, ориентированных вдоль хребтов. В осевой части хребтов располагаются рифтовые долины - продольные крупные впадины, ограниченные разломами, называемыми рифтами (англ. рифт-ущелье, расселина). Дно рифтов опущено до глубин 3,5-4 км. По геофизическим данным, под осевыми зонами хребтов литосфера аномально тонкая, всего несколько км. Образование океанских хребтов связывается с воздыманием кровли астеносферы.

Рельеф окраинных и внутренних морей.

Морские бассейны по особенностям рельефа Н.М.Страхов подразделил на 2 типа: 1)плоские и 2)котловинные.

Плоские моря представляют собой опущенные под воду участки суши и называются эпиконтинентальные (греч. Эпи -на, после) -Баренцево, Белое, Балтийское, Карское, Азовское и др. У большинства из них глубина не превышает глубину шельфа 200м, в отдельных местах 300 и более.

Котловинные моря приурочены к подвижным участкам земной коры и своим происхождением связаны с молодым альпийским горообразованием. Из окраинных морей - Охотское, Японское, Берингово, Южно-Китайское и другие; из внутренних - Средиземное, Черное и другие. В рельефе котловинных морей выделяются те же элементы, что и в океанах. Их глубина 3-3,5 км, иногда 4-5 км.

Эвстатические колебания уровня океана

изменяется общий объем воды в Мировом океанах и сказывается одновременно во всех его частях. Причины: возникновение и таяние ледников, вытеснение вод накапливающимися осадками и другие нетектонические причины.

Трансгрессия -наступание моря на сушу. Сопровождается абразией, образованием перерыва и угловых несогласий. Вызывается опусканием суши; очень редко -поднятием уровня океана.

Ингрессия - наступание моря на сушу типа платформы с равнинным низменным рельефом и горизонтально лежащими отложениями. Не сопровождается абразией, перерыв неясен, угловые несогласия отсутствуют.

Регрессия - отступание моря с суши. Вызывается поднятием суши, реже - уменьшением количества воды в Мировом океане (оледенение). Деятельность морских вод представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных явлений: 1)разрушение или абразия; 2)перенос и сортировка продуктов разрушения; 3)аккумуляция.

Разрушительная работа моря называется абразией (лат. “абразо” - брею, соскабливаю). Абразия берегов производится ударами волн и подхваченного ими обломочного материала. Берега, сложенные осадочными породами, разрушаются быстрее, магматическими медленнее. В результате непрерывного действия волн породы в основании обрыва разрушаются - возникает волноприбойная ниша, над которой нависает карниз. Карниз время от времени обваливается, образуя отвесный обрыв, который называется береговым обрывом, или клифом. Обвал карниза приостанавливает деятельность прибоя, пока волны не разрушат и не вынесут его обломки. После этого вновь вырабатывается ниша. Одновременно с разрушением берега волны воздействуют на коренные породы по всей поверхности подводного склона. Со временем поверхность коренных пород приобретает пологий уклон и называется абразионной террасой или бенгем. Между абразионной террасой и береговым обрывом возникает узкая полоса, покрытая песком, галькой, гравием, называемая пляжем. За пределами абразионной террасы откладывается обломочный материал в виде подводной аккумулятивной террасы. Абразия может происходить только на уровне моря. Поэтому изменение уровня океана вызывает погружение или поднятие абразированной поверхности. Если она окажется выше уровня моря, то превратится в морскую террасу. Интенсивно абразия проявляется в умеренных широтах; в тропиках абразии берегов препятствуют береговые коралловые рифы и мангровые заросли; в Арктике льды гасят волнения, а берега Антарктиды практически не абразируются.

Прибрежные аккумулятивные формы.

Береговые аккумулятивные формы зависят от угла, под которым волны подходят к берегу, от скорости прибойного потока. Если волны подходят к берегу перпендикулярно, перемещение обломочного материала поперечное, образуются бары, протягивающиеся вдоль берега. Если волны подходят к берегу под углом, наблюдается продольное вдольбереговое перемещение наносов. При повороте береговой линии от моря образуются косы; при повороте береговой линии к морю образуется примкнувшая аккумуляционная терраса. Если вблизи берега есть остров возникает томболо или перейма (замыкающая аккумулятивная форма). Между берегом и островом возникает “волновая тень”, где сила волны ослаблена, в результате здесь накапливается обломочный материал. Легко разрушаются и быстро отступают берега, сложенные рыхлыми породами, а сложенные кристаллическими породами, абразируются медленно. Различают 2 типа берегов: 1)абразионные, подвергающиеся интенсивному разрушению; 2)аккумулятивные, где происходит накопление обломочного материала.

Биостром океана.

Биостром (живой покров) - концентрация живого вещества на поверхности суши, океана, океанского дна. Биостром океана: планктон, нектон, бентос.

Планктон (греч.planktos - блуждающий) состоит из пассивно плавающих и переносимых течениями очень мелких растений, преимущественно водорослей, и животных (одноклеточные, рачки, черви, медузы и другие). Животные планктона в отличие от растений (висят в воде), в большинстве случаев могут свободно плавать, особенно в вертикальном направлении, передвижение ограниченное.

Нектон (греч. nektos- плавающий) - рыбы, китообразные, тюлени, кальмары, морские черепахи, морские змеи, активно плавающие на большие расстояния.

Бентос (греч. bentos - глубинный) -монокупность организмов, обитающих на и в грунте морских и континентальных водоемов. Биомасса и видовое разнообразие бентоса с глубиной снижается.

Осадконакопление в морях и океанах.

Всю совокупность процессов образования осадков называют седиментацией или седиментогенезом (лат. седиментум - осадок).По происхождению и вещественному составу выделяют несколько типов морских осадков: 1.Терригенные осадки образуются за счет разрушения горных пород суши и сноса разрушенного материала в морские бассейны.

2. Хемогенные осадки осаждаются из морской воды химическим путем.

3.Биогенные или органогенные, образуются на дне моря в результате скопления остатков организмов.

4. Вулканогенные - образуются из продуктов извержения надводных и подводных вулканов.

5. Полигенные - образуются в результате действия многих факторов.

Современное осадконакопление в морях определяют следующие факторы:

а) Климатическая зональность. При переходе из одной климатической зоны в другую изменяется состав и мощность осадков.

б) Вертикальная зональность - связана с изменением рельефа дна и глубины Мирового океана.

в) Циркулеконтинентальная зональность - степень удаленности от континента, определяет интенсивность поступления осадочного материала в различные части морей.

В морях и океанах выделяется несколько областей, различающихся разными условиями осадконакопления: 1).литоральная (литоралис - берег), или прибрежная, затопляемая во время приливов и осушаемая при отливе; 2). Сублиторальная (неритовая), соответствующая области шельфа; 3) батиальная (греч. батис - глубокий) - область материкового склона и подножия; 4) абиссальная (абисос - бездна) - соответствует ложу Мирового океана.

Осадки литоральные.

Характерно большое разнообразие осадков, их изменчивость на коротком расстоянии и во времени. У высоких скалистых береговнакапливаются глыбы, галька, гравий, пески; у пологих берегов, сложенных рыхлыми породами, накапливаются песчаные, алевритовые и глинистые илы. На плоских прибрежных участках тропических морей развивается специфическая растительность в условиях смены суши и моря - мангровые заросли. Они способны сдерживать волны, способствуют осаждению тонких взвешенных частиц и накоплению органических веществ. Последующее захоронение этих осадков может привести к образованию угля

Осадки неритовые.

Особенности осадконакопления: 1) сильные волнения; 2) богатство и разнообразие органического мира.

В области шельфа развиты: терригенные, органогенные, хемогенные осадки.

Органогенные осадки. Животные и растительные организмы извлекают из воды для построения своих скелетов и панцирей в основном CaCO₃ и SiO_{2 ,} реже P₂O_5. Большое значение имеют организмы с карбонатными скелетами и панцирями - моллюски, иглокожие, водоросли, кораллы и другие.

Органические карбонатные осадки представлены ракушечниками, песками, коралловыми рифами и продуктами их разрушения.

Коралловые рифы распределены в тропических и субтропических зонах Мирового океана. Остов рифа составляют кораллы и водоросли. Условия для развития коралловых рифов: 1) t0 воды не ниже 18-190 и не выше 350 С. 2)глубина не более 50-60м, реже 70-80м, оптимальная на глубинах 10-15м. 3)соленость, близкая к нормальной (около 30-35/ 00) и прозрачность. 4)насыщенность воды карбонатом кальция и кислородом.

Типы рифов. Выделяют 3 типа:

1.Береговые или окаймляющие - формируются у берега, часто соединены с материком или островом.

2.Барьерные рифы - протягиваются вдоль берега, но отделены от него лагунами. Большой Барьерный риф (Австралии) - длина 2 тыс.км, ширина 150 км, мощность 150 м.

3.Атоллы - кальцеобразные коралловые рифы.

Терригенные (обломочные) - образуются при разрушении материков, приносятся с суши реками, ветром, ледниками, прибоем, отливами.

Хемогенные осадки. Преобладают карбонатные осадки: оолитовые известняки, известковый мелкозернистый песок, встречаются руды Fe и Mn; фосфориты.

Осадки батиальные.

Преобладают терригенные осадки, в ряде случаев развиты биогенные осадки, а в приполярных областях кремнистые диатомиты. Терригенные осадки представлены алевритовыми, алеврито-глинистыми, глинистыми илами, реже песками, по составу и окраске подразделяют на синий, красный, желтый и зеленый илы.

Турбидиты, их образование.

Осадочный материал на континентальных склонах активно перемещают мутьевые или турбидные потоки, представляющие собой разжиженные иловые осадки, не смешивающиеся с морской водой вследствие большой плотности. Мутьевые потоки иногда выходят за пределы континентального склона и подножия на ложе океана. Приурочены в основном к каньонам. По мере движения мутьевые потоки производят донную и боковую эрозию, а ближе к устью каньона начинается аккумуляция переносимых осадков. Основная их масса выпадает в устье каньона, у подножия континентального склона, образуя мощный конус выноса. Конусы выноса смежных каньонов часто сливаются, образуя волнистую аккумулятивную форму, утоняющуюся в сторону абиссальной равнины. В отложениях мутьевых потоков возникает градационная слоистость: в основании слоя осаждаются более крупные частицы, вверх сменяются все более мелкими, такие отложения называются турбидитами, а слагаемые турбидитами толщи осадков называют флишем. Градационная слоистость отложений мутьевых потоков: глина, алеврит, тонкий песок, крупный песок, гравий, галька.

Абиссальные осадки

характеризуются незначительным привносом тонкого терригенного материала, преобладают органогенные и полигенные осадки:

Органогенные осадки.Главное значение имеют планктоногенные осадки, подразделяющиеся на 2 основных типа: 1.карбонатные, 2.кремнистые. Среди карбонатных осадков основным видом являются фораминиферы - простейшие одноклеточные организмы с известковым скелетом. Распространены на глубинах от 2000-3000 до 4500-4700. По данным А.П.Лисицина растворение карбонатов начинается с глубины 4000м, а глубины 4500-4700м являются критическими для карбонатного осадконакопления, ниже развиты кремнистые или полигенные осадки. Среди кремнистых биогенных осадков наиболее распространены (70-75%) диотомовые илы, состоящие из опаловых панцирей диатомовых водорослей. Глубина распространения диатомовых илов от 1000 до 5000-5500 м. Радиоляриевые кремнистые осадки состоят из радиолярий, скелетные части которых построены из кремнезема. Встречаются на глубинах от 4500 до 6000 м, на меньших глубинах распространены незначительно.

Полигенные осадки (красная глубоководная глина) коричневого цвета, занимает значительные площади абиссальных котловин, сменяет карбонатные планктоногенные илы на глубинах ниже критической (4000-6500 м). Создание пелитовой фракции иногда достигает 95-98%. Составные части глин имеют различный генезис: 1. нерастворимый