» » Элементы рельефа дна Мирового океана

Элементы рельефа дна Мирового океана

11.08.2016

Еще сравнительно недавно рельеф дна Мирового океана представлялся относительно простым. В нем выделялись две выровненные, слабо наклоненные поверхности — материковая отмель (шельф) и ложе океана, и две крутые поверхности — материковый склон и склон глубоководных впадин, что хорошо отображается гипсографической кривой (рис. 103). При этом считалось, что дно океанов и морей, особенно в пределах выровненных пространств, покрыто сплошным, мощным чехлом рыхлых образований.
Элементы рельефа дна Мирового океана

Проведенные в большом объеме промерные и опробовательские работы показали, что рельеф дна Мирового океана, занимающего около 71% площади земного шара, не менее сложен и не менее расчленен, чем суша (рис. 104). То же можно сказать и о геологическом строении дна. В табл. 52, наряду с выделением крупных морфологических элементов, предпринята попытка дать геотектоническую характеристику этим элементам. В частности, видно, что кроме вышеназванных четырех поверхностей здесь выделяются еще девять крупных элементов: срединно-океанические хребты, островные дуги, океанические валы, вулканические цепи и массивы, глубоководные желоба, глубоководные котловины окраинных морей, океанические котловины и т. д. Надо сказать, что если в отношении выделения переходной зоны или отнесения того или иного крупного элемента к определенному крупнейшему элементу и существуют различные мнения, то в вопросе выделения самих крупных элементов большинство исследователей единодушны. Вкратце отметим основные особенности строения лишь крупных структурных элементов подводной окраины материков, для которой характерны материковый тип земной коры и платформенный геотектонический режим.
Элементы рельефа дна Мирового океана
Элементы рельефа дна Мирового океана
Элементы рельефа дна Мирового океана

Наиболее мелководную часть морей и океанов, непосредственно примыкающую к материкам, занимает шельф. Морфологически это слабовсхолмленная равнина, полого (в среднем под углом 0°07') опускающаяся в сторону моря и ограниченная на глубинах 130—200 м бровкой материкового склона (рис. 105, 106). При общей равнинности шельфа в нем нередки участки заметно расчлененного рельефа. Отмечается большая выровненность рельефа прибрежной, более мелководной внутренней части шельфа, в связи с чем ее иногда называют прибрежной отмелью. Нередко описываемая форма опускается и на глубины 350—400 и даже 1000 м. В некоторых случаях внешнюю границу шельфа провести очень сложно. Ширина его может достигать многих сотен километров. Максимальная ширина — свыше 1000 км — отмечена в Северном Ледовитом океане, большинство морей которого целиком располагается в пределах шельфа.
Говоря о строении, важно подчеркнуть, что на поверхности отмечаются как реликтовые субаэральные, так и абразионные и аккумулятивные морские формы. Большая часть шельфа покрыта терригенными и биогенными наносами, с максимальной мощностью во впадинах. Например, во впадине дельты р. Миссисипи мощность вер.хнечетвертичных и современных осадков достигает 300 м. На поднятиях мощность наносов обычно сокращается до первых метров и дециметров. На положительных формах, а также перед скалистыми абразионными берегами нередко встречаются участки, лишенные современных наносов, на которых обнажаются коренные породы либо более древние (часто аллювиальные) рыхлые отложения. Денудационно-аккумулятивные процессы приводят к выравниванию рельефа.
В происхождении шельфов существенная роль отводится послеледниковому эвстафическому поднятию уровня Мирового океана на 100—130 м и тектонике (рис. 107).
Элементы рельефа дна Мирового океана
Элементы рельефа дна Мирового океана

Материковые склоны, являющиеся, по выражению Ф. Шепарда, величайшими склонами Земли, окружают материки (и материковые отмели) со всех сторон на огромном протяжении. О грандиозности этого элемента рельефа можно судить, например, по тому, что уступ материкового склона вдоль западного побережья Южной Америки вместе с примыкающим к нему на суше склоном Анд, достигает высоты свыше 12 500 м. Материковый склон в виде одного крупного уступа наиболее характерен для восточного побережья Северной Америки, некоторых районов Мексиканского залива, где уклоны в верхней части достигают 35°, Кавказского побережья Черного моря (максимальные углы 20—30°) и других районов.
Строение материковых склонов весьма разнообразно. Среди них наблюдаются прямые, ступенчатые, сложнопостроенные, состоящие из целой серии поднятий и котловин склоны, относительно пологие в верхней половине и обрывающиеся крутым уступом в нижней. Последние характерны, например, для Тихоокеанской подводной окраины Американского материка. Они нередко отделены от ложа океана протяженными глубоководными желобами. Более же типичным, по мнению ряда исследователей, является склон достаточно крутой (средний угол около 4°) в верхних 1—2 км, прямой или слегка вогнутый, нижняя часть которого представлена широкой зоной, полого спускающейся в глубины океана. Американские океанологи предложили называть эту зону материковым подножием (предконтинентальным откосом) и выделять как самостоятельный крупный элемент дна (см. табл. 52). В качестве примера приводят материковый склон у Атлантического побережья США. Последний, до глубины около 2000 м, характеризуется значительной (порядка 7—15°) крутизной, причем здесь нередко отсутствует покров наносов. Нижняя часть склона более пологая, имеет слабо выхолмленный рельеф, сложена с поверхности рыхлыми отложениями. Существенно выполаживается материковый склон против устьев крупных рек.
В пределах материкового склона современные морские осадки имеют в целом незначительную мощность. Около 10% площади лишены их либо покрыты тонким слоем глубокообломочных отложений. Представлены осадки илами (60% площади), песком (25%) и ракушечниками (5%). Довольно широко распространены выходы более древних коренных пород. Коренной «цоколь» материкового склона сложен преимущественно осадочными, нередко литифицированными породами мезозойского и кайнозойского возраста. Часто они имеют миоцен-меловой возраст.
Большинство исследователей сходятся на том, что в образовании материковых склонов первостепенная роль принадлежит сбросовой тектонике. В некоторых случаях, например против дельт Нила и Нигера, склоны могут иметь аккумулятивный генезис. Наконец, существует точка зрения, согласно которой часть склонов сформирована в результате флексурообразного прогибания.
Элементы рельефа дна Мирового океана

Характеристика строения материковых склонов будет неполной, если не отметить, что их поверхность часто расчленена ложбинами, желобами и долинами, ориентированными в основном по падению склонов (см. рис. 106). Наиболее внушительные из них, так называемые подводные каньоны, врезаны в поверхность склона от нескольких сот до 2000 м. Они имеют V-образный поперечный профиль и крутые, нередко отвесные и нависающие склоны (рис. 108, б). Подводные каньоны, располагаясь в основном в пределах материковых склонов, начинаются обычно на шельфах, а иногда подходят своими вершинами довольно близко к берегу. Так, например, вершина одного из наиболее изученных каньонов Скриппса с левым притоком — каньоном Ла-Холья (см. рис. 108) начинается, согласно Ф. Шепарду, в 300 м от берега на песчаном скате на глубине около 5 м серией небольших долинок. Вниз по течению склоны долины становятся все выше, а уклоны круче, и на глубине 15 м она превращается в скалистое ущелье. Наибольшая глубина врезания отмечается в средней части продольного профиля. Ниже слияния каньонов Скрипса и Ла-Холья (примерно на глубине 300 м) крутизна и высота стенок уменьшается, на глубине ~ 700—800 м каньон оканчивается и переходит в подводную долину, окаймленную валообразными возвышениями. Далее вниз долина, делаясь еще мельче, достигает (на глубине около 1000 м) полого наклоненной поверхности конуса выноса и здесь окончательно теряется, сливаясь с плоским дном желоба Сан-Диего (см. рис. 108, в). Нередко каньоны прослеживаются на глубины 2,5—3,5 км и более. Обычная длина их 50—60 км, но известны и протягивающиеся на многие сотни километров (например, Конго).
Нередко каньоны прорезают литифицированные осадочные породы, имеющие возраст от голоцена до мела.
Реже в их бортах обнажаются кристаллические породы. Чаще же на их склонах и днище развит покров осадков, в составе которых, наряду с глубоководными илами, отмечаются пески и более грубообломочный материал (галька, валуны) прибрежных фаций, остатки мелководной фауны и наземной флоры. Отмеченные факты, а также текстурные особенности осадков, результаты повторных промеров, эксперименты с люминофорами и т. п. указывают на то, что многие каньоны (и более мелкие желоба) являются каналами, по которым происходит вынос песчаных, илистых, а иногда и галечных наносов из береговой зоны моря. В перемещении илов большая роль отводится мутьевым (суспензионным) потокам и оползням,эпизодически проявляющимся во время сильных штормов и землетрясений. Наличие отмытых песков в тальвеге некоторых каньонов позволило высказать Ф. Шепарду предположение о проявлении здесь заметных течений.
Элементы рельефа дна Мирового океана

В настоящее, время имеется много фактов, свидетельствующих о больших масштабах и скоростях перемещения материала по некоторым каньонам. Так, например, весь твердый сток р. Конго — около 68 млн. т в год — перехватывается подводным каньоном и откладывается на глубинах свыше 3300 м, настраивая валы, дамбы и мощный конус выноса площадью в несколько десятков тысяч квадратных километров. Усиленным поступлением материала в подводные каньоны и более мелкие желоба объясняется дефицит наносов в некоторых районах Кавказского побережья Черного моря.
Из многочисленных гипотез образования описываемых объектов наиболее распространены три: тектоническая (узкие грабены или гигантские трещины), эрозионная (реликты древней речной сети) и мутьевых потоков. Преобладающее число сторонников в настоящее время имеет тектоническая гипотеза.
К материковому подножию, как уже отмечалось, относят слабо волнистую аккумулятивную равнину, окаймляющую материковый склон. Равнина эта имеет слабо вогнутую поверхность, выполаживающуюся по направлению к ложу океана. Средний уклон ее равен 0,001, повышаясь у материкового склона до 0,01. Ширина этой зоны достигает 1000 км, глубина залегания — 2—4 (до 5) км.
Материковое подножие является областью максимальных мощностей рыхлых осадков, которые достигают здесь 3—4,5 км. Наклоненные аккумулятивные равнины материкового подножия сформированы, главным образом, за счет сноса материала с шельфов и материковых склонов. Они могут рассматриваться, по мнению О.К. Леонтьева, как аналог предгорных шельфов материков.
Заметим, что строение ряда других зон Мирового океана еще более сложно и неоднородно. Это находит выражение и в неравномерном проявлении эндогенных (тектоника и вулканизм) сил, и в сложном строении рельефа, и в прерывистом распределении современных осадков. Подчеркнем, что отмеченная сложность и неоднородность вовсе не означают отсутствия закономерностей в протекании различных геологических явлений. Устанавливаются они и в процессах современного терригенного морского осадкообразования, что для нас особенно важно: знание этих закономерностей поможет глубже понять условия формирования прибрежно-морских россыпей.