14.5. Эвстатические колебания уровня океана

Рис. 14.37. Знаки ряби и образование иероглифов. 1 — осциляционное движение воды, знаки ряби симметричные; 2 — однонаправленное быстрое движение воды, знаки ряби асимметричные; 3-4 — образование иероглифов. Формирование углубле­ний за счет вращения более крупных обломков или песчинок: А — план, Б — попе­речный разрез; 4 — иероглифы в перевернутом пласте песчаника, подошва пласта — сверху. Черные стрелки указывают направление движения воды

Уровень океана в настоящее время медленно повышается. Подъем его начался около 15 тыс. лет назад, что было связано с усиленным таянием Скандинавского и Канадского ледниковых покровов. За это время уровень океана повысился на 130 м, перекрыв те участки суши, которые в настоящее время являются шельфом. В геологическом прошлом, как сейчас установлено, уровень океана также изменялся, то понижаясь, то повышаясь. П. Р. Вейл и др. разработали метод определения колебаний уровня океана, основанный на изучении сейсмопрофилей на пассивных окраинах. Когда уровень океана понижается, на шельфе происходит эро­зия, а когда повышается — осадочные отложения перекрывают шельф, распространяясь в более мелководные участки. В разрезе осадочных толщ возникают перерывы, анализ которых на сейсмопрофилях и позволяет восстанавливать колебания уровня океана в геологическом прошлом. Поскольку объем воды в океанах за фанерозойское время, т. е. за 575 млн лет, оставался практически неизменным, такие колебания уровня океана называются эвстатическими, т. е. колебаниями собственно уров­ня океанской воды. Первая кривая эвстатических колебаний уровня оке­ана за последние 200 млн лет была построена П. Р. Вейлом в 1977 г. Самый высокий уровень океана — 350 м — был в позднем мелу, а самый низкий — 250-350 м — в олигоцене, 29 млн лет назад, когда сформиро­вался Антарктический ледниковый щит, отняв воду из океанов (рис. 14.38). Повышение уровня океана в позднем мелу было связано с ростом срединно-океанических хребтов. Изменение емкости океанических и мор­ских впадин является одной из главных причин колебаний уровня оке­ана в геологическом прошлом.

Рис. 14.38. Изменение уровня океана для последних 65 млн лет и распределение

несогласий (главных и второстепенных) в зависимости от изменений уровня (по П. Р. Вейлу). Шкала изменений уровня — в относительных единицах, циклы перерывов третьего порядка показаны штриховой линией

Важное значение, имеют и гляциоэвстатические регрессии. Во вре­мя таяния последнего позднеплейстоценового ледника, начавшегося 17 тыс. лет назад, уровень океана за 10 тыс. лет повысился с отметки 100 м почти до современного, а начиная с 6 тыс. лет назад до наших дней уровень повышался со скоростью 1-4 м за тысячи лет (рис. 14.39). Уровень океана может меняться в результате изменения температуры, солености и плотности воды. Например, глобальное повышение темпе­ратуры воды в приповерхностном слое на 4 °С вызовет подъем уровня океана за счет термического расширения на 1 м. Колебания плотности воды изменяют уровень океана не более чем на 10 м.

-100

Рис. 14.39. Изменение уровня моря за последние 40 тыс. лет (по Дж. Д. Хэнсому, 1988)

Изучение эвстатических колебаний имеет большое практические значение, т. к. нефтеносные отложения формировались во время вы­сокого стояния уровня океана, когда на обширных мелководьях на­капливались осадки, богатые органическим веществом за счет план­ктона.

В настоящее время благодаря большому количеству водомерных постов на побережьях Мирового океана установлено, что за последние 300 лет наблю­дались колебания уровня океана на 3-4 см каждые 33 года на фоне неуклон­ного повышения поверхности океана на 1 мм/год. Постепенно темп повыше­ния возрастал, достигнув 3 мм/год в период с 1924 по 1948 г., а после некоторого спада опять резко возрос и составляет в среднем 1,5-2 мм/год, что соответ­ствует увеличению водной массы океана, по данным Р. К. Клиге, на 543 км³ ежегодно. Этот процесс тесно связан с современным потеплением климата.