Геологическая работа моря

д. Благоприятные условия жизни способствовали развитию в море величайшего разнообразия организмов. Всех обитателей морей по условиям их существования разделяют на четыре основные группы:

1. Планктон. К нему относятся различные микроскопические водоросли (диатомеи, перидинеи, сине-зеленые), одноклеточные животные (глобигерины, радиолярии и др.), мелкие рачки, медузы, некоторые черви, личинки донных животных, икра и мальки многих рыб.

Слово «планктон» — греческое, оно означает «блуждающий», «носимый». Действительно, все эти обитатели моря пассивно переносятся движением воды часто на значительные расстояния. Активно они плавают преимущественно вертикально — вверх или вниз. Днем многие животные планктона опускаются в глубину, а вечером поднимаются в поверхностные слои. За планктоном движутся рыбы, которые им питаются. Эта суточная вертикальная миграция зоопланктона имеет большое значение в жизни океана. Как ни малы по своему размеру планктонные организмы, их количество в морях и океанах огромно. Первичная продукция фитопланктона в 3 тыс. раз превышает годовую продукцию рыб в Мировом океане. Количество планктона резко уменьшается с глубиной. Растительный планктон живет только в верхних слоях моря до 100 м, реже до 200 м. Примерно 65% всей массы зоопланктона обитает в слое воды от поверхности до 500 м глубины.

Вес планктона в 1 воды на глубине свыше 5 тыс. м в тысячу раз меньше веса планктона в 1 поверхностного слоя.

2. Нектон. К нему относится большинство рыб, ластоногие животные (тюлени и моржи), китообразные (киты, кашалоты), головоногие моллюски (кальмары, осьминоги и др.), морские змеи и черепахи.

По-гречески «нектон» — плавающий. Животные, которые относятся к нектону, имеют обычно хорошо обтекаемую форму тела, помогающую им быстро двигаться в воде. Догнать некоторых рыб и дельфинов нелегко даже быстроходному судну.

Большинство рыб и млекопитающих совершают дальние путешествия — миграции. С наступлением времени икрометания многие рыбы объединяются в миллионные косяки, которые занимают иногда площадь в несколько десятков километров. Путешествуя от места откорма к районам нереста (икрометания), рыбы проплывают сотни и тысячи километров. Многие рыбы идут на нерест из моря в реки. Этих рыб называют проходными в отличие от морских. Другой тип миграции наблюдается у угря. Взрослые самки угрей отправляются на нерест из рек в океан. Европейские угри мечут икру в водах Саргассова моря. Для этого они преодолевают путь в 7—8 тыс. км. После нереста взрослые угри погибают, а личинки атлантическим течением переносятся к берегам Европы. На это уходит почти 3 года. Повзрослевшие мальки самок угря входят в реки, где живут много лет, пока не станут взрослыми. Самцы в это время живут в прибрежных водах. Из американских рек угри тоже плывут в центральную часть Атлантики. Но их путь короче и мальки растут быстрее, а через год они входят в реки. Почти 5 тыс. км проходят киты до теплой части океана, где появляются на свет их детеныши. Вместе с молодыми китами родители отправляются на откорм обратно в прохладные воды на север и на юг от тропических вод. Дальние путешествия совершает беломорское стадо гренландских тюленей. Летом они откармливаются в водах, омывающих Шпицберген и Землю Франца-Иосифа, а зимой приходят рожать детенышей в горло Белого моря.

3. Бентос. В это сообщество входят животные и крупные водоросли.

По-гречески «бентос» — «глубинный». Дно моря служит бентосу постоянной опорой, например, для кораллов и моллюсков, или временной, например для камбалы. Некоторые представители бентоса поселяются на прибрежных скалах и пляжах выше уровня воды, куда доходят лишь брызги волн; есть и такие, которые живут на днищах кораблей.

В распределении бентоса наблюдается вертикальная зональность: в верхних горизонтах преобладают моллюски и ракообразные, в средних — моллюски и иглокожие, а в более глубоких — ракообразные и иглокожие.

В зоне приливов многие организмы прикрепляются ко дну моря. Во время отливов они часами остаются на воздухе, однако от этого не погибают. До глубины 60—80 м растут различные крупные водоросли. Лучи солнца в мутной прибрежной воде очень быстро поглощаются, поэтому обычно донные водоросли не могут жить на большой глубине и приспосабливаются к средним глубинам.

Количество бентоса быстро убывает с глубиной. На глубинах до 300 м на 1 дна бентоса приходится в среднем около 250 г, а вблизи берега и на мелководьях — многие килограммы. На больших глубинах в центральной части океана количество бентоса по весу в сотни тысяч раз меньше, чем у берегов. Многие из животных и растений бентоса, особенно обитатели мелководий, имеют промысловое значение. Таковы различные водоросли, моллюски (устрицы, мидии, гребешки), ракообразные (крабы, креветки, омары, лангусты), иглокожие (трепанги) и др. Сейчас быстро развиваются культурные морехозяйства, где выращивают водоросли и животных. Например, в Японии разводят моллюсков-жемчужниц.

4. Нейстон. Это обитатели поверхностной пленки воды. Благодаря молекулярным силам пленка настолько плотна, что по ней бегают морские «водомерки» — клопы галобатисы. Это единственное семейство насекомых, которое живет в океане.

Над поверхностью воды выступает наполненная газом плавательная часть сифонофор — физалий и близких их родственников хондрофор — велелла и порпита. Их называют плейстоном. Среди плейстоновых организмов есть актинии, брюхоногие моллюски, крабы и усоногие ракообразные.

Все эти организмы имеют поплавки из пузырьков воздуха, заключенного в слизистую или хитинизированную сетку. Под поверхностной пленкой воды живут аргонавты — близкие родственники осьминогов. Тело аргонавтов заключено в спирально закрученную тонкостенную раковину, в которой находится маленький пузырек воздуха.

В приповерхностном слое распространены водоросли — саргассы, бентосные по происхождению. В западной части Атлантического океана (в Саргассовом море) они занимают обширные пространства. Оторванные от берегов штормами, эти саргассовые водоросли благодаря наличию у них особых пузырей, наполненных воздухом, долго держатся в воде. Среди веточек водорослей плавают крабики, морские коньки — тряпичники и рачки. Хорошо исследован нейстон в Черном море — икра и личинки рыб, рачки, личинки донных животных и другие организмы общим числом около 100 видов. Если у некоторых рыб икра или личинка не прошли нейстонного образа жизни, то они плохо развиваются.


7. Разрушительная и аккумулятивная деятельность моря

Абразия (от лат. « abrasion» – соскабливание, сбривание) – процесс разрушения пород волнами и течениями. Абразия наиболее интенсивно протекает у самого берега под действием прибоя.

Разрушение горных пород берега слагается из следующих факторов:

1. удар волны (сила которого достигает при штормах 30-40 т/);

2. абразивное действие обломочного материала, приносимого волной;

3. растворение пород;

4. сжатие воздуха в порах и полостях породы во время удара волн, которое приводит к растрескиванию пород под воздействием высокого давления;

5. термоабразия, проявляющаяся в протаивании мёрзлых пород и ледяных берегов, и другие виды воздействия на берега.

Воздействие процесса абразии проявляется до глубины нескольких десятков метров, а в океанах до 100 м и более.

Воздействие абразии на берега приводит к формированию обломочных отложений и определённых форм рельефа. Процесс абразия протекает следующим образом. Ударяя о берег, волна постепенно вырабатывает в его основании углубление – волноприбойную нишу , над которой нависает карниз. По мере углубления волноприбойной ниши под действием силы тяжести карниз обрушивается, обломки оказываются у подножия берега и под действием волн превращаются в песок и гальку.

Образовавшийся в результате абразии обрыв или крутой уступ называют клиф. На месте отступающего обрыва формируется абразионная терраса , или бенч (англ. «bench»), состоящая из коренных пород. Клиф может граничить непосредственно с бенчем или отделяться от последнего пляжем. Поперечный профиль абразионной террасы имеет вид выпуклой кривой с малыми уклонами у берега и большими у основания террасы. Образующийся обломочный материал уносится от берега, образуя подводные аккумулятивные террасы .

Последовательные стадии опускания берега: А,Б,В – разные положения отступающего берегового склона, обрадируемого морем; - различные стадия развития подводной аккумулятивной террасы.

По мере развития абразионных и аккумулятивных террас волны оказываются на мелководье, забуруниваются и теряют энергию не доходя до коренного берега, из-за этого процесс абразии прекращается.

В зависимости от характера протекающих процессов берега можно разделить на абразионные и аккумулятивные.

Волны осуществляют не только разрушительную работу, но и работу по перемещению и аккумуляции обломочного материала. Набегающая волна выносит гальку и песок, которые остаются на берегу при отступании волны, так образуются пляжи. Пляжем (от франц. «plage» - отлогий морской берег) называют полосу наносов на морском побережье в зоне действия прибойного потока. Морфологически выделяются пляжи полного профиля, имеющие вид пологого вала, и пляжи неполного профиля, представляющие собой наклонённое в сторону моря скопление наносов, примыкающее тыльной стороной к подножию берегового обрыва. Пляжи полного профиля характерны для аккумулятивных берегов, неполного – преимущественно для абразионных берегов.

При забурунивании волн на глубинах в первые метры, отлагаемый под водой материал (песок, гравий или ракуша) образует подводный песчаный вал . Иногда подводный аккумулятивный вал, разрастаясь, выступает над поверхностью воды, протягиваясь параллельно берегу. Такие валы называются барами (от франц. «barre» - преграда, отмель).

Формирование бара может приводить к отделению прибрежной части морского бассейна от основной акватории – образуются лагуны. Лагуна (от лат. «lacus» - озеро) представляет собой неглубокий естественный водный бассейн, отделённый от моря баром или соединяющийся с морем узким проливом (или проливами). Основной особенностью лагун является отличие солёности вод и биологических сообществ.

8. Осадконакопление

В морях и океанах накапливаются различные осадки, которые по происхождению можно разделить на следующие группы:

1. терригенные, образующиеся за счет накопления продуктов механического разрушения горных пород;

2. биогенные , формирующиеся за счёт жизнедеятельности и отмирания организмов;

3. хемогенные, связанные с выпадением из морской воды;

вулканогенные, накапливающиеся в результате подводных извержений и за счёт принесённых с суши продуктов извержений;

4. полигенные, т.е. смешанные осадки, образующиеся за счёт материала разного происхождения;

5. вулканогенные , образующиеся из продуктов извержения надводных и подводных вулканов.

Таблица 2

Площадное распространение основных типов донных отложений в Мировом океане

Типы осадков Площадь
в млн. в %
Терригенные тложения 50 13,8

Полигенные осадки

(красная океаническая глина)

130 36
Вулканогенные 10 2,7
Фораминиферовы 120 33
Птероподовые 1 0,27
Коралловые и ракушечные 12 3,32
Диатомовые 32 8,86
Радиоляриевые 6 1,6

В целом, вещественный состав донных осадков определяется следующими факторами:

1. глубиной области осадконакопления и рельефом дна;

2. гидродинамическими условиями (наличием течений, влиянием волновой деятельности);

3. характером поставляемого осадочного материала (определяемого климатической зональностью и удалённостью от континентов);

4. биологической продуктивностью (морские организмы извлекают из воды минеральные вещества и поставляют их на дно после отмирания (в виде раковин, коралловых построек и пр.));

5. вулканизмом и гидротермальной деятельностью.

Одним из определяющих факторов является глубина, позволяющая выделять несколько зон, отличающихся особенностями осадконакопления.

Литораль (от лат. «litoralis» - береговой) - пограничная полоса между сушей и морем, регулярно затопляемая во время прилива и осушаемая при отливе. Литораль представляет собой зону морского дна, расположенную между уровнями самого высокого прилива и самого низкого отлива.

Неритовая зона соответствует глубинам шельфа (от греч. «erites» - морской моллюск).

Батиальная зона (от греч. «глубокий») примерно соответствует области континентального склона и подножия и глубинам 200 – 2500 м. Эта зона характеризуется следующими экологическими условиями: значительное давление, почти полное отсутствие света, незначительные сезонные колебания температуры и плотности воды; в составе органического мира преобладают представители зообентоса и рыбы, растительный мир весьма беден из-за отсутствия света.

Абиссальная зона (от греч. «бездонный») соответствует морским глубинам более 2500 м, что отвечает глубоководным котловинам. Воды этой зоны характеризуются относительно слабой подвижностью, постоянно низкой температурой (1-20C, в полярных областях ниже 00C), постоянной солёностью; здесь полностью отсутствует солнечный свет и достигаются огромные давления, что определяют своеобразие и бедность органического мира.

Участки, глубиной более 6000 м обычно выделяют как ультраабиссальные зоны, соответствующие наиболее глубоким участкам котловин и глубоководным желобам.

8.1 Осадконакопление в литоральной зоне

Для зоны литорали характерны осадки непосредственно связанные с береговой зоной, в зависимости от строения которой они быстро изменяются про простиранию. У абразионных берегов формируются терригенные отложения (от глыб до песков); для аккумулятивных берегов типичны песчаные и галечные пляжи. На низменных побережьях, затопляемых во время наиболее высоких приливов или нагонов морской воды, образуются марши - болотистые, заросшие травой луга, сложенные илистыми или песчано-илистыми наносами, на которых формируются богатые гумусом почвы. Части плоских низменных морских побережий, ежедневно заливаемые морем во время приливов и освобождающиеся от морской воды во время отливов, сложенные илистыми отложениями, называются ватты. Осадок приносится на ватты приливной водой и отлагается в результате уменьшения скорости течения. Обычно приливное течение, более сильное, отлагает более грубозернистый материал, отливное – более тонкие осадки. Это создаёт характерное для ватт чередование материала разного состава, обычно песчано-алевритового и алевритово-глинистого. Ватты образуются только там, где нет сильных прибоев и постоянного морского течения, размывающего наносы. Они развиваются, главным образом, на защищенных частях берега (например, на немецком берегу под защитой Фрисландских островов). Особенно быстро растут они там, где в море впадают реки, в обилии приносящие илистый материал. В тропиках на берегах, затопляемых приливами, образуются мангровые заросли.


8.2 Осадконакопление на шельфах

Терригенный и глинистый материал поступает на шельфы главным образом за счёт приноса аллювиального материала (до 90% материала, приносимого с континентов в Мировой Океан), за счёт абразии, эолового, ледникового и айсбергового разноса. Минеральный состав этой группы осадков определяется составом разрушаемых на суше пород и продуктов их выветривания. Впадающие равнинные реки приносят тонкий глинистый материал и растворённые вещества, горные – терригенный. В пределах гумидных зон, где на суше происходит интенсивное химическое выветривание, в донных осадках прибрежных зон преобладают глинистые минералы.

Роль биогенного материала определяется климатической зональностью: в гумидных тропических областях его вклад составляет более 50%, в холодных водах Арктики – менее 5%. В холодной и умеренной зоне среди биогенных отложений преобладают известняки-ракушечники. В холодных водах – кремнистые диатомовые илы. В океане они образуют два пояса кремненакопления. Южный приантарктический пояс, ширина которого равна 900-1200 км, обрамляет Антарктиду. Южнее он сменяется поясом айсберговых осадков, севернее - карбонатными или абиогенными отложениями. Диатомовые илы северного пояса распространены в северной части Тихого и Атлантического океанов. В экваториальной и тропической зонах – коралловые и кораллово-водорослевые рифы; рифостроящие кораллы распространены в районах с температурой воды не ниже 18°С (оптимальные условия 23-25°С) и до глубины не более 100 м.

Хемогенные отложения в шельфовой зоне формируются в заливах и лагунах аридных областей. Здесь накапливаются самосадочные соли (мирабилит, глауберит, астраханит, бишофит, эпсомит, поваренная соль, фосфориты) и карбонаты.

Современные шельфы представляют собой зоны транзита материала, по которым материал перемещается с континентов к континентальному подножию.

При переходе от шельфа к континентальному склону резко увеличивается содержание тонкозернистого материала (размером менее 0,05 мм) из-за уменьшения скорости течений – более крупный материал не может транспортироваться из-за низкой энергии течений. У бровки шельфа образуются «облака мути», представляющие собой взвесь тонкозернистого материала, медленно осаждающегося на дно.

8.3 Осадконакопление на континентальном склоне и подножии

В этих зонах глинистые осадки покрывают около 60% поверхности, пески 25%, биогенные осадки 5%, выходы коренных пород занимают около 10% площади. Таким образом, преобладает тонкозернистый терригенный материал, поступающий с шельфа.

Специфика осадконакопления определяется наличием уклона, способствующего образованию мутьевых потоков (называемых турбидитные потоки, turbidity currents), перемещающих вниз по склону огромные массы материала. Часто турбидитные потоки тяготеют к подводным каньонам, являющимся продолжением речных долин или связанным с зонами разломов. Турбидитные потоки образуют у подножья континентального склона огромные подводные конусы выноса или фены, покрывающие и прилегающую область абиссальных котловин. С турбидитными потоками связано образование специфичных отложений – турбидитов , характеризующихся гравитационной слоистостью. Такая слоистость образуется при последовательном выпадении всё более и более мелких частиц. Материал каждого турбидитного потока в основании будет представлен наиболее крупными (галечно-песчаными) частицами, в верхней части наиболее тонкими глинистыми частицами, образуя один ритм (или цикл Боума). Во время следующего турбидитного потока образуется новый ритм, отложения которого перекрывают предыдущий. Цикл может повторяться сотни тысяч раз, в результате чего образуется толща пород с многократно повторяющимися ритмами. Строение ритма, формирующегося за счёт выпадения материала из турбидитного потока, отражено на рисунке.

Древний аналог турбидитных толщ называют флиш. Такие толщи характерны для отложений пассивных континентальных окраин.

Для флишевых и батиальных отложений активных окарин характерно присутствие в составе толщ вулканогенного материала.

За пределы глубин более 3000 км, в абиссальную область, поступает лишь 7,8% твёрдого стока. Обломочный и глинистый материал накапливается преимущественно в устьях рек (93% частиц твёрдого речного стока и 40% растворенных веществ) и у подножия континентального склона. Эти области рассматриваются в качестве глобальных уровней окраинно-континентальной лавинной седиментации (третьей областью являются глубоководные желоба, приуроченные к окраинам активного типа). При этом эти два уровня лавинной седиментации связаны – материал, отложенный на границе река – море перемещается по континентальному склону к его подножию.

8.4 Осадконакопление в абиссальной зоне

Осадконакопление в глубоководной области океанов существенно отличается от осадконакопления в пределах областей развития континентальной коры. Отметим некоторые особенности:

1. Резко ограниченное поступление терригенного материала, связанное с его осаждением в областях окраинно-континентальной седиментации.


29-04-2015, 00:37


Страницы: 1 2 3
Разделы сайта