курс лекций

Глава 2. Мировой океан и его части 23

3. Межостровные моря окружены более или менее тесным кольцом островов (например, Сулавеси, Банда, Сулу). Гидрологи- ческий режим межостровных морей определяется степенью свободного водообмена через проливы между островами.

Вместе с этим необходимо четко представить, какие моря и заливы к какому океану относятся (рис. 2).

Северный Ледовитый океан. Гренландское, Норвежское, Баренцево, Белое, Карское, море Лаптевых, Восточно-Сибирское, Чукотское, Бофорта, Гудзонов залив, море Линкольна, Лабрадорское, Баффина.

Атлантический океан. Балтийское, Северное, Средиземное море, Тирренское, Адриатическое, Эгейское, Мраморное, Альборан (занимающее самую западную часть Средиземного моря), Балеарское (к северо-западу от одноименных островов), Галльское (Галисийское у западного побережья Франции), или Бискайский залив, Иберийское (к югу от Балеарских островов), Сардинское (к западу от одноименного острова), Сицилийское (к юго-западу от Сицилии), Ливийское, или залив Сидра (у ливийского побережья Африки), Левантское (между Критом и Кипром), Египетское и Финикийское моря (у восточного побережья Средиземного мо-

ÐÈÑ. 2. Границы океанов и морей.

Моря Северного Ледовитого океана: 1 – Гренландское море; 2 – Норвежское море; 3 – Баренцево море; 4 – Белое море; 5 – Карское море; 6 – море Лаптевых; 7 – Вос- точно-Сибирское море; 8 – Чукотское море; 9 – море Бофорта; 10 – море Баффина; 11 – Гудзонов залив; 12 – море Линкольна. Моря Атлантического океана: 13 – Балтийское море; 14 – Северное море; 15 – Ливийское море; 16 – Египетское море; 17 – Сицилийское море; 18 – Адриатическое море; 19 – Финикийское море; 20 – Мраморное море; 21 – Черное море; 22 – Азовское море; 23 – залив Святого Лаврентия; 24 – Бискайский залив; 25 – Гвинейский залив; 26 – Мексиканский залив; 27 – Карибское море. Моря Индийского океана: 28 – Красное море; 29 – Персидский залив; 30 – Аравийское море; 31 – Бенгальский залив; 32 – Андаманское море. Моря Тихого океана: 33 – Берингово море; 34 – Охотское море; 35 – Японское море; 36 – Филиппинское море; 37 – Желтое море; 38 – Восточ- но-Китайское море; 39 – Южно-Китайское море; 40 – Яванское море; 41 – море Бисмарка; 42 – Соломоново море; 43 – Коралловое море; 44 – Большой Австралийский залив; 45 – Тасманово море; 46 – море Фиджи; 47 – залив Аляска. Моря Южного океана: 48 – море Скоша; 49 – море Уэдделла; 50 – море Лазарева; 51 – море Рисер-Ларсена; 52 – море Космонавтов; 53 – море Содружества; 54 – море Дейвиса; 55 – море Моуссона; 56 – море Дюрвиля; 57 – море Сомова;

58 – море Росса; 59 – море Амундсена; 60 – море Беллинсгаузена

24 Глава 2. Мировой океан и его части

ря), Лигурийское, Черное, Азовское, залив Святого Лаврентия, Гвинейский залив, Мексиканский, Карибское.

Индийский океан. Персидский залив, Красное, Аравийское, Лаккадивское, Бенгальский залив, Андаманское, Большой Австралийский залив, Тиморское, Арафурское, залив Карпентария.

Тихий океан. Берингово, Охотское, Японское, Желтое, Вос- точно-Китайское, Филиппинское (между Филиппинами и Калиматан), Южно-Китайское, Сулу, Сулавеси (южнее Сулу), Молуккское, Хальмахера (севернее Новой Гвинеи), Серам (у Новой Гвинеи), Яванское (у острова Ява), Банда, Бали, Флорес (рядом с морем Бали), Саву (рядом с морем Флорес), Коралловое, Фиджи, Тасманово море, залив Аляска.

Южный океан. Скоша (Скотия), Росса, Уэдделла, Лазарева, Содружества, Дейвиса, Моуссона, Дюмон-Дюрвиля, Сомова, Беллинсгаузена, Амундсена.

Проливы. Проливы играют весьма существенную роль в формировании гидрологических условий в отдельных частях Мирового океана, так как именно они служат путями водообмена, а также солеобмена, теплообмена и т. д. между отдельными водоемами. Кроме того, проливы имеют очень важное значение для хозяйственной деятельности человека как пути сообщения между частями суши, как пути миграции живых организмов, в частности рыб. Поэтому и ученые обратили внимание на эти морские объекты. Первым занялся исследованием проливов С. О. Макаров, который в своих плаваниях прошел очень много проливов, во многих вел наблюдения. Н. Н. Зубов сформулировал основные вопросы, требующие изучения при характеристиках проливов, дал их классификацию и описание некоторых важнейших проливов.

По Н. Н. Зубову, проливы характеризуются прежде всего их геоморфологией: длиной, шириной, глубиной.

Весьма существенны для характеристики пролива площадь, глубина, ширина и форма его наименьшего поперечного сечения. По своему географическому значению проливы подразделяются:

на соединяющие между собой или с открытым океаном отдельные районы Мирового океана (Гибралтарский, Босфор, Курильский, Алеутский проливы и т. п.);

отделяющие острова от материка или группы островов (Мозамбикский, Бассов, Корейский и т. п.);

разделяющие (Маточкин Шар, пролив Кука и т. п.). Правда, такое подразделение условно, зависит от точки зре-

ния. Так, Берингов пролив для океанолога — соединяющий Чу-

Глава 2. Мировой океан и его части 25

котское и Берингово моря, а для географа — разделяющий материки Азию и Северную Америку.

Весьма сложен вопрос об определении границ проливов. Выделяются двухмерные (короткие проливы, где учитываются ширина и глубина) и трехмерные (длинные проливы, где учитываются такие показатели, как ширина, глубина и длина).

Глубина порога ограничивает водообмен в проливе. Именно при большой глубине пролива водообмен может проходить слоями в противоположные стороны, причем легкая вода лежит сверху. В мелком, но широком проливе водообмен пойдет по разным берегам в противоположных направлениях. Примером пролива первого, глубоководного типа может служить Босфор, а примером пролива второго типа — Дейвиса пролив.

В мелководных проливах, таких, как Керченский, водообмен определяется главным образом метеорологическими условиями при статистическом преобладании стока из водоема с положительной пресной составляющей водного баланса. В глубоких же проливах определяющую роль играет разность плотностей вод соединяемых проливом водоемов. Самыми широкими проливами Мирового океана можно считать безымянные проливы между Африкой и Антарктидой и между островом Тасмания и Антарктидой. Из имеющих название наиболее широким является пролив Дрейка, наибольшая ширина которого 890 км, а самым узким — пролив Босфор, ширина которого 700 м. Самым длинным проливом считается Мозамбикский — между Африкой и Мадагаскаром, протяженность которого 1670 км.

ГЛАВА 3

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ, РЕЛЬЕФ ДНА И ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ

3.1. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ОКЕАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Ðазличные научные мнения о происхождении океанической части земной коры можно объединить в три основные гипотезы. Одна из них утверждает, что базальтовое

ложе океана является первичным образованием земной коры, а материки — продуктом эволюции этого ложа; другая относит океан к вторичным образованиям, появившимся на месте материков; третья, предложенная Вегенером, признает два типа коры — океаническую и материковую, причем глыбы материков плавают в вязкой массе подстилающего вещества верхней мантии Земли. Сейчас получила очень широкое распространение гипотеза “новой глобальной тектоники”, или тектоники литосферных плит. Ее успешно развивает профессор С. А. Ушаков. В этой гипотезе главное то, что она весьма убедительно объясняет движение литосферных плит, вызванное конвективным движением, вихрями в верхней мантии Земли. Прежние гипотезы не содержали столь убедительного объяснения движения литосферных плит. В земной коре, литосфере существуют трещины — рифты, в которых материал мантии (магма) поднимается кверху и раздвигает борта рифта, создает явление спрединга. Рифты расположены главным образом на гребнях срединных океанических хребтов. Здесь выделяющийся из мантии материал и образует океанское ложе. Горизонтальное движение литосферных плит приводит к спредингу — расширению трещин (рифтов) при восходящем движении

Глава 3. Геологическое строение, рельеф дна и донные отложения 27

вихрей в мантии, а при нисходящем движении наблюдается опускание плит, находящихся в районах океанических желобов. В районах столкновения плит происходит надвигание одной плиты на другую и, соответственно, “подползание” второй плиты под первую — “субдукция”.

Исследования выявили большие различия в земной коре под материками и океанами. Материковая кора отличается большой мощностью (от 30—40 км под равнинами до 80—120 км под горными областями) и состоит из трех слоев: осадочного (2—10 км), гранитного (10—20 км) и базальтового (15—55 км).

Основными особенностями океанической коры являются зна- чительно меньшая мощность (до 5—7 км) и отсутствие гранитного слоя. Она представлена двумя горизонтами: осадочным (0,5—3 км) и базальтовым (3—12 км).

3.2. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ РЕЛЬЕФА

Современные знания о геологическом строении и рельефе дна Мирового океана свидетельствуют о том, что рельеф дна по своей сложности мало чем отличается от рельефа суши, а нередко интенсивность вертикального расчленения дна больше, чем поверхности материков.

Âпределах дна Мирового океана выделяют следующие крупные морфоструктуры:

1. Подводные окраины материков (шельф или отмель; материковый склон и материковое подножие).

2. Переходные зоны (комплексы переходных дуг, глубоководных желобов и котловин краевых морей).

3. Ложе океанов и срединно-океанические хребты.

Âданном разделе кратко характеризуем крупнейшие морфос-

труктуры дна океана.

1. Подводная окраина материков. Представляет собой при-

брежную часть морского дна с относительно выровненной поверхностью. С геологической точки зрения она является подводным продолжением материковых платформ. Характерным для подводной окраины является нахождение в ее пределах древних береговых линий и привязанных к ним морских затопленных террас, подводных продолжений речных долин (русло Темзы, русло реки Черчилл в Гудзоновом заливе) и различных других форм рельефа континентального генезиса.

Глава 3. Геологическое строение, рельеф дна и донные отложения 29

Подводная окраина материков занимает около 20 % дна Мирового океана и в свою очередь состоит из шельфа (или материковой отмели), материкового склона, материкового подножия.

Шельф, èëè материковая отмель, представляет собой обширную отмелевую часть дна в прибрежной полосе океанов (рис. 3).

В последнее время шельфом принято считать относительно мелководную и в большей мере равнинную часть подводной окраины материков, непосредственно примыкающую к континентам, а в геологическом отношении представляющую собой продолжение материковой платформы. С этой точки зрения узкие прибрежные отмели, окаймляющие горные побережья геосинклинальных областей (Кордильеры), относить к шельфовой зоне не следует. До недавнего времени считалось, что шельф ограничен со стороны моря изобатой 200 м. Однако, по всей вероятности, этот вопрос надо решать в зависимости от конкретных условий, а не механически, по какой-то раз заданной глубине. Все Баренцево море представляет собой шельф, но здесь преобладают глубины более 400 м. Средний Каспий, включая его Дербентскую впадину, в геологическом отношении тоже шельфовое море, хотя глубины здесь достигают 800 м. В шельфовой зоне Охотского моря преобладают глубины свыше 1000 м. Поэтому правильнее нижнюю границу шельфа проводить по бровке материкового склона, обращенного к глубоководной морской впадине или океанической котловине, независимо от того, на какой глубине лежит эта бровка.

Издавна известны реликты аккумулятивного и денудационного рельефа на дне Балтийского и Карского морей, шельфе Лабра-

ÐÈÑ. 3. Распределение шельфов на земном шаре.

Ãлавные шельфовые системы: 1 – обширные, но относительно неисследованные шельфовые области у берегов Сибири; 2 – богатые ресурсами шельфы Берингова и Чу- котского морей у берегов Аляски; 3 – Канадский Арктический архипелаг и Гудзонов залив, тоже относительно мало исследованные; 4 – восточное побережье США и полуостров Новая Шотландия; 5 – Мексиканский залив вместе с Карибским морем и обширными отмелями возле устьев Ориноко и Амазонки около Южной Америки; 6 – шельф Аргентины (Фолклендских островов) также мало изученный; 7 – Большой Барьерный риф с шельфовой системой Австралии – Новой Гвинеи; 8 – система Индонезийского архипелага; 9 – шельф Восточно-Китайского моря; 10 – шельфы Северного и Балтийского морей в Европе. (Из-за искажения присущего проекции

Меркатора в высоких широтах площади кажутся больше истинных)

30 Глава 3. Геологическое строение, рельеф дна и донные отложения

дора и других подводных окраин материков, примыкающих к областям четвертичного оледенения. На шельфе Новой Зеландии есть древние нижнечетвертичные дюны, погребенные под современными осадками. Затопленные речные долины известны на шельфе Индонезии. Многочисленные ледниковые долины-троги выявлены на шельфе Норвегии, у берегов Исландии, Чили, Канады. Ф. Нансен впервые отметил, что западное побережье Норвегии окаймлено широкими выровненными площадками, которые получили название стрендфлета. Образование стрендфлетов, согласно Ф. Нансену, обусловлено совместными действиями абразии, приливно-отливных явлений и морозного выветривания, наиболее активного в суровых условиях севера, проявляющегося в зоне прибоя и приливов-отливов.

Все эти особенности шельфа свидетельствуют о том, что совсем недавно шельф представлял собой сушу и действительно является подводной окраиной материка.

Материковый склон. Включение материкового склона в подводную окраину материка нельзя считать общепринятым. Однако большинство американских и французских исследователей вклю- чают материковый склон в подводную окраину материка. Русские исследователи (Г. Б. Удинцев, В. Ф. Канаев, А. В. Живаго) поддерживают их. И действительно, учитывая особенность геологической структуры материкового склона, следует включить его в подводную окраину материков. По своему геологическому строению — это действительно край континента, резко выраженный в рельефе дна океана.

Наиболее обстоятельно материковый склон изучен в западной части Атлантического океана. Здесь шельф Атлантического побережья США заканчивается крутым уступом в верхней части до глубины около 2000 м, причем покров рыхлых осадков или отсутствует, или имеет незначительную мощность. Материковый склон здесь изрезан многочисленными глубокими ложбинами. Такие глубоководные ложбины (долины) получили наименование подводных каньонов. Глубина некоторых из них достигает 700 м, длина — 240 км, ширина — от 400 до 500 м. Наиболее общие черты подводных каньонов следующие. Это крупные ложбины с крутыми склонами и крутыми падениями. Чаще всего они имеют V-образную форму, но в некоторых случаях корытообразную [___]. В устьях некоторых каньонов обнаруживаются широкие дельтообразные наполнения осадков — своеобразные подвод-

Глава 3. Геологическое строение, рельеф дна и донные отложения 31

ные конусы выноса. Некоторые ученые считают, что подводные каньоны представляют собой затопленные участки речных долин.

Сейчас существуют три гипотезы образования подводных каньонов:

эрозионная;

тектоническая;

гипотеза мутьевых потоков, или суспензионная. Эрозионная гипотеза, пытаясь объяснить образование под-

водных каньонов, сталкивается с рядом трудностей. По этой гипотезе каньоны представляются, как затопленные древние реч- ные долины.

Если подводные каньоны бывшие речные долины, то как они оказались на дне моря на глубинах 2000 м. Следовательно, необходимы невероятные тектонические процессы, чтобы на такую глубину спрятать речные русла. Все это противоречит образованию Земли в третичное и четвертичное время.

Гипотеза мутьевых потоков предполагает, что они имеют огромную разрушительную способность. Однако мутьевые потоки — явление эпизодическое и в большей мере могут рассматриваться как фактор перемещения огромных масс осадочного материала за короткий промежуток времени. Кроме того, есть ложбины, выработанные мутьевыми потоками, но они имеют мало общего с подводными каньонами. Обширные конусы выноса в устьях подводных каньонов скорее свидетельствуют о том, что нередко суспензионные потоки используют в качестве трасс уже образовавшиеся ранее подводные ложбины. Многие каньоны врезаны

âтвердые коренные породы (на окраине Тихого океана у побережья США, например, в базальтах). Глубина вреза в них нередко достигает 1000 м. Все это трудно согласуется с тем, что мутьевые потоки могли выполнить столь огромную геологическую работу.

Следовательно, есть основания считать, что подводные каньоны

âсвоей основе — тектонические формы рельефа. Анализ разрывной тектоники Балтийского щита и других областей показывает, что при поднятии щитов образуются системы радиальных расколов и концентрично расположенных к центру поднятий. Данная гипотеза согласуется с теорией тектонических плит. По всей вероятности, такие же системы расколов должны образоваться и при погружении края материковой платформы. Таким образом, наиболее на- учной можно считать тектоническую гипотезу.

Материковое подножие представляет собой наклонную равнину, примыкающую к нижней части материкового скло-

32 Глава 3. Геологическое строение, рельеф дна и донные отложения

на и падающую в сторону ложа океана. Материковое подножие как элемент рельефа было выделено сравнительно недавно. Ранее его относили либо к материковому склону, либо к ложу океана, чем и объясняются значительные расхождения в новейших и более старых определениях площади материкового склона. В области материкового подножия отмечаются наибольшие мощности рыхлого слоя осадков. Под этой толщей геофизиками обнаружена маломощная кора материкового типа, причем поверхность гранитного слоя обычно прогнута, что, возможно, следует связывать с сильной нагрузкой рыхлых осадков.

Вдоль самого края Европейского континента материковое подножие также представлено в виде наклонной равнины, но оно здесь значительно уже, чем у Северо-Американского материка.

Присутствие материковой земной коры под осадками, слагающими поверхность материкового подножия, свидетельствует о том, что эта часть дна океана с шельфом и материковым склоном

должна быть отнесена к подводной окраине материка.

Судя по геофизическим данным, смена материковой коры на океаническую у внешней границы материкового подножия осуществляется путем выклинивания гранитного слоя и выхода базальтового слоя в непосредственный контакт с осадочным.

Особые морфоструктуры подводной окраины материка. Ó

Калифорнийского побережья Тихого океана за узкой и неровной полосой прибрежной отмели со стороны океана располагается широкая полоса (около 300 км) сложно построенного донного рельефа. Многочисленные короткие хребты с плоскими вершинами разделены замкнутыми котловинами с плоским дном. Горы поднимаются над уровнем котловины на 2—3 тыс. м. Рельеф дна в целом похож на строение поверхности прилегающих территорий суши и производит впечатление сбросово-глыбового. Сходное строение имеет рельеф дна Аденского залива, Красного моря, дна окраины Тихого океана у Южно-Чилийского побережья. Такие области дна у американских ученых получили название бордерлендов. Районы с подобным рельефом встречаются в морях — Коралловом, Южно-Китайском, северо-восточной части Индийского океана, в северной части Венесуэльского шельфа, у Атлантиче- ского побережья Канады, у Багамских островов. Таким образом, мы в данном случае встречаемся со своеобразным парадоксом — примером континента, лишенного подводной окраины, и более того, представляющего собой часть срединно-океанического хребта. Отсюда следует, что бордерленды нельзя считать элементом окраины материка, это особая морфоструктура, возникающая