Геологическая деятельность морей и океанов

Геологическая деятельность подземных вод

Эти воды находятся ниже поверхности Земли, и их изучает наука гидрогеология. Горные породы, в которых текут эти воды, называются водоносным горизонтом. Поверхностные воды через пористые проницаемые породы (такие как песок) просачиваются под землю до водоупорного горизонта (обычно это глины или скальные породы), а затем начинают течь параллельно слоям породы. Подземные воды в горных породах могут содержаться в пленочной, капиллярной или гравитационной форме.

Пленочной называется вода, которая образует вокруг частиц (например, песка) пленку. Толщина такого слоя очень мала (несколько микрон).

Капиллярная вода находится в капиллярных каналах горной породы. Она поднимается по капиллярам снизу вверх, против сил гравитации: чем тоньше капилляры, тем выше поднимается вода.

Гравитационная вода – это вода, которая движется в горных породах под влиянием силы тяжести, то есть сверху вниз.

Различают зону аэрации (через которую просачиваются поверхностные воды) и зону насыщения, в которой накапливаются грунтовые воды. В зоне аэрации содержатся и вода, и воздух. В верхней её части вода находится в подвешенном состоянии; в основном это пленочная и гравитационная формы подземных вод. В нижней части зоны аэрации существует слой капиллярных вод, ниже которого располагается зона насыщения. В этой зоне накапливаются воды, называемые грунтовыми, которые движутся в горизонтальном направлении параллельно слоистости, тогда как в зоне аэрации воды не накапливаются, а испаряются. Верхняя граница грунтовых вод называется зеркалом грунтовых вод. Зеркало грунтовых вод может находиться на разных глубинах. Глубина его залегания зависит от рельефа и климата. В областях с аридным климатом, где велико испарение, зеркало грунтовых вод находится обычно на больших глубинах. Вблизи рек и озер оно приближается к поверхности.

Массы грунтовых вод могут находиться в подвешенном состоянии в виде линз и никуда не течь. Такие линзы называются верховодка. В пустынях они являются важным источником воды. Обычно они находятся над неправильными телами водонепроницаемых пород или в линзах песка и гравия, которые улавливают и удерживают просачивающуюся воду. Воды, зажатые между двумя водоупорными слоями, называются межпластовыми. Часто они находятся под давлением. При вогнутой форме залегания чередующихся водоупорных и водопроницаемых слоёв вода может поступать в места, лежащие высоко над водопроницаемой кровлей. В результате давления в нижней части такого подземного резервуара, вода по скважине или трещине поднимается наверх и фонтанирует. Такое движение воды возникает вследствие разности гидростатического давления в различных частях замкнутого водоносного горизонта. Эти воды называют артезианскими или напорными. Подземные вместилища такой воды получили название артезианских бассейнов. Они очень важны для городов, где существует дефицит чистой питьевой воды, так как грязь с поверхности не поступает в такой бассейн. Под г. Томском имеется месторождение артезианских вод, из которого берётся вода в Томский водозабор. Крупнейшим в мире артезианским бассейном является Западно-Сибирская низменность.

Источниками подземных вод называют их выходы на дневную поверхность. В зависимости от причин образования источники могут быть естественными и искусственными. Естественные источники могут возникать на склонах гор, в долинах рек, иногда ниже уровня воды в реке. Тогда их называют ключами. Водоносные горизонты ненапорных вод образуют нисходящие источники, где вода вытекает свободно. Источники напорных вод восходящие, вода из них вырывается под давлением.

Температура воды в источниках может быть различной. Чаще всего она ниже температуры на поверхности Земли, так как солнечные лучи не проникают вглубь горных пород. При изучении магматизма мы познакомились с горячими напорными источниками – гейзерами, которые периодически выбрасывают на поверхность струи воды и пара. Их происхождение связано с вулканизмом. Однако существуют и ненапорные горячие источники, происхождение которых связано с другими причинами. Высокая температура подземных вод может возникать при гниении органического вещества пород, по которым проходит водоносный горизонт. Можно привести пример западного Приуралья, где на горе Янгатау на поверхность выходят горячие воды и пар. Вулканическая деятельность там никогда не наблюдалась, зато имеются горные породы богатые органическим веществом.

С глубиной температура возрастает. В нашей зоне она возрастает на 1 ºС через каждые 33 метра. Возле вулканов – через 2–3 метра, а в зонах вечной мерзлоты на глубине 1000 метров она достигает всего 25–35 ºС. Таким образом, воды, быстро поступающие на поверхность Земли с больших глубин, могут иметь температуру, выше чем на поверхности. Причины возникновения горячих подземных источников различны и чаще всего не связаны с магматической деятельностью.

К искусственным источникам относят колодцы и скважины, вскрывающие тот или иной водоносный горизонт. Скважины стараются бурить до межпластовых вод, если хотят использовать их для добычи питьевой воды. В районе г. Томска пробурено множество таких скважин. Искусственные источники часто используются при мелиорации заболоченных участков Земли для их осушения или добычи полезных ископаемых. Эти работы называют искусственным дренажем.

Разрушительная работа подземных вод осуществляется в ходе следующих процессов:

Карст. Вода – хороший растворитель, при длительном воздействии она частично растворяет даже такие устойчивые минералы как кварц и полевой шпат. Нестойкие минералы и горные породы (галоиды, сульфаты, карбонаты) растворяются в воде с образованием пустот и отрицательных форм рельефа. Этот процесс называется карстом. Он начинается с появления на поверхности пологозалегающих пластов легкорастворимых горных пород небольших впадин – карров, которые, сливаясь, образуют карстовую воронку; на дне её часто бывают поноры – отверстия, поглощающие поверхностные воды. Поноры или колодцы под землей превращаются в причудливые гроты, пещеры и, соединяющие их, переходы. Стены их покрыты различными натечными формами; с потолков свисают сосульки – сталактиты, с полу навстречу им растут сталагмиты.

Соединяясь, они образуют целые колонны. Изучением карстового процесса занимается наука спелеология. На территории России (Крым, Красноярский край и т.д.) в прошлые геологические эпохи возникло немало пещер. Однако, крупнейшей в мире является Мамонтова пещера в национальном парке штата Кентукки на территории США. Это гигантский подземный лабиринт, общей длиной более 570 км. Пещера образовалась в карбонатных и гипсовых породах возрастом почти 300 млн лет.

Суффозия. Это процесс механического вымывания подземными водами пылевидных частиц из рыхлых пород. В результате вышележащие породы проседают, а на поверхности образуются провалы округлых очертаний – суффозионные цирки. Края цирка крутые, по ним сползают целые блоки горных пород – суффозионные останцы.

Оползание. Этот процесс возникает при наличии крутого склона и пологозалегающего водоносного горизонта и часто сопутствует суффозии. Оползень представляет собой скользящую вниз часть склона без нарушения её внутреннего строения (рис. 24). Грунтовые воды, стекая вниз, представляют собой смазку, по которой скользит оползень. Причинами оползней часто бывает деятельность человека или землетрясение.

Отложение осадков происходит при понижении температуры воды, так как уменьшение скорости фильтрации ведёт к выпадению их из раствора. Кроме того, осаждение минерального вещества происходит при изменении показателя РН подземных растворов. Протекая по

горным породам с различными свойствами, подземные воды постоянно меняют РН. Кристаллизация минерального вещества может происходить практически у любой литологической границы, которая называется геохимическим барьером, задерживающим определенный комплекс минералов. Крупные геохимические барьеры – это места, где формируются месторождения полезных ископаемых. В учение о геохимических барьерах крупный вклад внес профессор МГУ А.И. Перельман.

В рыхлых обломочных породах осаждение минералов приводит к образованию цемента, который, скрепляя обломки, образует сцементированные породы (брекчию, конгломерат и т.д.). В качестве цемента могут присутствовать кварц, кальцит, флюорит, лимонит и другие минералы. Кристаллизуясь в трещинах, они образуют жилы с золотом и сульфидами. При карстовом процессе, как было сказано выше, образуются различные натечные формы, сталактиты, сталагмиты, колонны. Капли воды собираются на стенах и кровле пещеры и начинают испаряться, теряя углекислый газ. Карбонат кальция при этом осаждается в виде колечек вокруг капель. Капля за каплей наращивают кольцо, образуя полую внутри сосульку с концентрическим строением – сталактит. Благодаря стекающей по нему воде, сталактит удлиняется на нижнем конце и утолщается на верхнем. Вода, стекающая с его нижнего конца, содержит ещё какое-то количество карбоната кальция, которое откладывается на дне пещеры. Так возникают сталагмиты. Срастаясь, сталактиты и сталагмиты образуют колонны, иногда просто изумительные по красоте сооружения природы (рис. 23А).

Кроме кристаллизации растворенных в воде веществ, карстовые воды могут приносить и откладывать на дне пещер обломочный материал различной величины. В местах выхода на поверхность подземных вод образуются известковые туфы (травертины) – пористые рыхлые карбонатные породы. Если в воде присутствует много кремния, то образуются гейзериты – пористые кремнистые породы, состоящие из опала.

Воды подземных источников являются ценным полезным ископаемым. Это и просто пресная питьевая вода, особенно ценная в засушливых районах, и минерализованные воды, используемые в лечебных целях. У нас в Томской области, на Кавказе и в других районах России, а также за рубежом существуют здравницы, где успешно используют воды источников для лечения различных заболеваний.

Теплые воды используются в качестве энергоносителя, особенно в холодном и умеренном климате. В Исландии они применяются для отопления домов, в Японии – для орошения рисовых полей, что позволяет снимать 2–3 урожая в год. Для выработки электроэнергии горячие источники стали использоваться впервые в Италии еще в прошлом веке. Сейчас такие электростанции работают во многих странах, в том числе и в России на Камчатке. В экологическом смысле это великолепный вариант – нет выбросов, отходов; нет нарушения экологического и гидрологического равновесия (как при строительстве гидроэлектростанций).

Разрушение горных пород и перенос обломочного материала текучими водами называется эрозия. Источником питания поверхностных текучих вод являются атмосферные, талые, озерные и подземные воды. При питании только атмосферными и талыми водами формируется нерусловой склоновый сток. Его называют также плоскостным или делювиальным смывом. Обычно он способен смывать только тонкий алевритовый и глинистый материал, оставляя песок и щебень. Вода, движущаяся в виде склонового стока, может скапливаться в пониженных местах склона и образовывать ручейки. Таким образом, склоновый сток переходит в линейный русловой. Среди русловых потоков различают временные и постоянные водотоки.

Деятельность временных водотоков формирует особый тип отложений – делювий, возникающий в результате накопления смытых со склонов дождевыми и талыми водами продуктов выветривания. Он залегает ввидешлейфов: вверху перемытый песчано-дресвяно-щебнистый материал; внизу – алеврито-глинистый.

Сели (грязевые потоки) являются примером воздействия временных водотоков. В горах, где имеются крутые склоны и большое количество обломочного материала, в результате сильных ливней или быстрого таяния снега возникают быстро движущиеся грязевые потоки. Эти потоки – сели, движутся обычно по руслам временных или постоянных водотоков. При движении грязевой поток захватывает все больше и больше обломочного материала, увеличивая нагрузку в своей фронтальной части. В конечном итоге нагрузка становится так велика, что у потока не хватает мощности двигаться дальше, и обломочный материал в виде дамбы перегораживает долину. Периодически жидкая грязь прорывает плотину, пока не разрушит её окончательно. Тогда вся эта масса воды, глинисто-песчаного материала и обломков пород вплоть до гигантских глыб устремляется вниз с ужасающей скоростью. Сели производят разрушения зданий, губят земли, пригодные для земледелия, уносят жизни людей. Селеопасным местом считается город Алма-Ата, для защиты которого была выстроена специальная дамба. Проводятся постоянные наблюдения за сходом лавин и накоплением обломочного материала на склонах. Отложения, стремительно перемещенные со склонов временными водотоками, называются пролювием. Они образуют конусы выноса и характеризуются плохой сортировкой и слабой окатанностью обломков.

Основными формами рельефа, возникающими в результате деятельности временных водотоков, являются овраги, развитие которых проходит за четыре стадии:

1. Рытвина может возникнуть в течение одного интенсивного дождя. Часто причиной развития рытвин становится человек. Достаточно одной колеи, в которой накопится вода, чтобы начал расти овраг.

2. Стадия активного роста характеризуется врезанием верховьев оврага. Он растет в длину в сторону своей вершины. Такой вид эрозии называется регрессивной или пятящейся. Кроме того, овраг углубляется до 10-25 метров, часто достигая уровня грунтовых вод, которые выходят на поверхность в виде источника. Поперечный профиль оврага становится V–образным.

3. Стадия зрелости или достижения продольного профиля равновесия. В эту стадию сглаживаются все уступы русла оврага и его продольный профиль выполаживается; овраг достигает продольного профиля равновесия. Глубинная эрозия сменяется боковой. Овраг растет не на глубину, а в ширину и крутизна его стенок уменьшается.

4. Стадия затухания (балки). Прекращается рост оврага, его склоны зарастают растительностью, а дно становится плоским. Он приобретает корытообразный поперечный профиль.

В природе возникновение оврагов вызывают следующие условия: наличие крутого склона, рыхлых отложений и обильных атмосферных осадков. Часто причиной возникновения оврагов становится деятельность человека, когда он нарушает экологическое равновесие неразумной вырубкой лесов и распашкой земель на склонах. Овраги приносят громадный вред природе и в конечном итоге человеку. Они делают местность непригодной к строительству и земледелию, ведут к осушению целых областей, так как поверхность испарения увеличивается, а грунтовые воды истощаются. Беднеет и исчезает растительность, наступает пустынный тип литогенеза.

В настоящее время разработан комплекс мер по борьбе с оврагами. Области опасные по оврагообразованию засаживаются густой древесной и кустарниковой растительностью. Чтобы не допустить приток временных водотоков к верховьям оврагов, строятся специальные дамбы и отводные каналы с водосборниками. Все эти меры успешно применяются на территории города Томска в районе горы Каштак.

Постоянные водотоки – реки – могут существовать только при условии их постоянного питания. Источниками питания рек в бездождевые периоды служат озерные или подземные воды, а также талые воды ледников. Существование рек зависит также от климата, так как количество выпадающих осадков должно быть больше, чем испарение. Наиболее густая речная сеть в гумидной зоне, значительно реже она в степи и тундре, ещё реже в полупустыне, а в пустынях реки не образуются. Они могут протекать через пустыню, имея область питания за ее пределами.

Каждая река характеризуется своим собственным режимом, который определяется следующими факторами: 1) количеством воды, 2) уровнем воды, 3) скоростью течения. Эти показатели постоянно изменяются по временам года, а также в связи с изменениями климата и рельефа. В последнее время изменения режима рек часто связаны с деятельностью человека. Это можно проследить на примере реки Томи.

Речные долины создаются эрозионной деятельностью рек. Различают эрозию донную, направленную на врезание потока в глубину, и боковую,ведущую к подмыву берегов и к расширению долины. Русским академиком К.М. Бэром была установлена закономерность возникновения ассиметричных долин при неравномерной деятельности боковой эрозии. Она гласит: крупные реки, текущие в меридиональном направлении в Северном полушарии, подмывают правый берег, а в Южном полушарии – левый. Эта закономерность связана с вращением Земли, при котором возникает поворотное или кориолисово ускорение. Его горизонтальная составляющая направлена в Северном полушарии вправо по отношению к направлению движения, а в Южном – влево. У малых рек эта закономерность может быть не выражена. У реки Томи она проявляется ярко и отчетливо, в чем студенты томских вузов смогут убедиться во время летней учебной практики.

На всем своем протяжении речные долины имеют уклон в сторону устья, что обеспечивает течение реки. Существуют главные долины и боковые, по которым текут притоки главных рек. Боковые долины имеют свои ответвления (долины третьего порядка) и так далее. Все вместе они образуют речные системы. Территория, с которой речная система получает питание поверхностными и подземными водами, называется речной водосборный бассейн. Граница смежных водосборных бассейнов называется водоразделом.

Речные долины состоят из нескольких элементов.

1. Исток – место, где река берет свое начало.

2. Русло – наиболее низкая часть дна долины, по которой течет вода. По направлению от истоков до устья уклон русла уменьшается, а ширина и глубина возрастает. Реки с быстрым течением размывают свои берега и откладывают большое количество материала в русле. Таким образом, возникает широкое, плоское русло, в котором накапливающиеся песчаные отмели то и дело изменяют направление потока и образуют множество проток.

3. Протока (рукав) – ответвление русла реки.

4. Пойма – часть дна долины, возвышающаяся над руслом, ежегодно заливаемая водой.

5. Меандры – изгибы реки, возникающие из-за того, что водный поток на поворотах бьёт и размывает вогнутый берег, а на выпуклый выносит и откладывает обломочный материал. Так создаются отмели и косы.

6. Старицы – изолированные от реки озера, бывшие меандры.

7. Террасы – ступенчатые площадки, образованные рекой в бортах долины. Наличие террас говорит о нестабильном тектоническом режиме района развития долины. Пока тектонические движения отсутствуют, увеличивается горизонтальная площадка террасы. Вертикальный уступ террасы образуется, когда начинают подниматься или опускаться блоки земной коры. На схеме (рис. 22) показана зависимость роста террас от поднятий или опусканий блоков. По способу образования различают следующие виды террас:

I. Эрозионные возникают вследствие поднятия территории и врезания русла.

II. Цокольные (смешанные) образуются при чередовании опусканий и поднятий.

III. Аккумулятивные (вложенные) образованы за счет отложения осадков реки при опускании.

IV. Погребённые (наложенные) возникают при перекрытии террас речными наносами.

V. Разных типов.

8. Дельта – конус выноса реки – называется так потому, что напоминает по форме греческую букву. Дельта образуется перед местом впадения реки в озеро или море и далеко не всегда имеет треугольную форму. Дельта формируется, если речные отложения осаждаются сразу же при впадении реки в озеро или море и их так много, что они не успевают уноситься волнами.

1. Устье – место впадения реки в море или озеро.

Различают три стадии развития речных долин:юную, зрелую и древнюю. На юной стадии развития долины преобладает донная эрозия, когда водный поток, врезаясь в горную породу, стремится выработать свой более или менее правильный продольный профиль. Продольные профили рек вырабатываются применительно к уровню водоема, в который они впадают. Уровень приемного бассейна реки определяет глубину донной эрозии и называется базисом эрозии. Это самый низкий уровень, до которого река может размывать свое ложе. Однако донная эрозия прекращается еще до достижения базиса эрозии, как только река выработает профиль равновесия – продольный профиль, при котором уклон русла приближается к 0, а течение замедляется.Поперечный профиль ее в это время V–образной формы, борта крутые, русло порожистое, а при встрече с крепкими породами в русле возникают водопады. Такие долины называются каньоны. Примером каньона может служить долина р. Колорадо (США, штат Аризона). Каньон Колорадо (Большой Каньон) находится на высокогорном плато, сложенном горизонтально залегающими породами. За несколько миллионов лет р. Колорадо с притоками прорезала в этих породах причудливые извилистые ущелья с отвесными бортами. Длина Большого Каньона – примерно 450 км, глубина – 1,6 км, а ширина в верхней части колеблется от 8 до 25 км, а внизу – 120 м.

Зрелая стадия реки наступает, когда сглаживаются пороги и водопады и вырабатывается продольный профиль равновесия, после чего донная эрозия прекращается и происходит лишь боковая. Поперечный профиль зрелой долины – U-образный. Развиваются меандры, возникают старицы. Идет образование террас.

Древняя стадия характеризуется ландшафтом низких возвышенностей с пологими склонами. Поперечный профиль долины корытообразный (с широким, плоским дном). Река сохраняет уклон русла, минимально необходимый для ее течения. На этой стадии много меандр. Русло блуждает, срезая меандры и оставляя срезанные рукава и старицы.

В результате тектонических движений базис эрозии может понизиться. В этом случае возобновится глубинная эрозия, произойдет омоложение долины, а в верховьях реки образуются террасы. При прогибании территории в верховьях реки долина быстро стареет, и в устье формируется морской залив (лиман).

Вынос рекой продуктов выветривания осуществляется четырьмя способами: волочением, скачкообразно, во взвешенном состоянии, в растворенном виде. При этом происходит измельчение и окатывание обломков, а также сортировка их по весу и размерам. Обломочный материал, принесенный рекой, называется аллювий. Он отличается от коллювия и делювия окатанностью и сортировкой. Аллювий различают по размерности: валуны, галечник, гравий, песок, суглинок. В аллювии рек встречаются россыпные месторождения полезных ископаемых или россыпи. Это наиболее устойчивые к физическому или химическому выветриванию минералы (алмазы, золото, касситерит, платина, шеелит, кварц и т.д.) Они вымываются из вмещающих пород и отлагаются в русле или террасах. Изучая речной аллювий, можно найти не только россыпи, но и коренное месторождение полезных ископаемых.

Геологическая деятельность морей и океанов

В геологической истории Земли роль морей и океанов чрезвычайно велика. Это понятно, если вспомнить, что площадь акватории современного Мирового океана составляет 2/3 всей поверхности нашей планеты или 361 млн км², а объем воды » 1370 км³.

Понятие «Мировой океан», предложенное в конце XVIII века французом Кларэ де Флория, включает в себя всю совокупность морей и океанов, покрывающих поверхность Земли. Все моря подразделяют на окраинные и внутренние. Окраинные моря имеют свободное сообщение с океаном, и геологическая обстановка в них не отличается от океанической. Внутренние моря из-за плохой связи с океаном или полного её отсутствия имеют отклонения от нормальной солёности и газового режима. Примером такого водоема может служить Чёрное море, в котором верхние слои воды опресняются, а в нижних развивается сероводородное заражение.

Абразия – процесс разрушение волнами берега. Наиболее активно она протекает в прибрежной зоне. Волны разрушают прибрежные скалы, а затем дробят и перемалывают громадные глыбы, превращая их в гальку и песок. Прибойная волна захватывает воздух и сжимает его. Расширяясь, он способен разорвать, расколоть и сдвинуть очень прочные преграды, стоящие на пути у волн. Вода, проникая в трещины горных пород, непрестанно долбит их гидравлическими клиньями. Кроме того, берега, сложенные легкорастворимыми породами, подвергаются растворению и выщелачиванию.

Главным результатом волновой абразии является наступление моря на сушу. Если берег сложен рыхлыми или сильно трещиноватыми породами, скорость его отступления может местами достигать нескольких метров в год. Береговая линия при этом сглаживается. Твердые породы размываются неравномерно. В итоге линия берега приобретает изъеденную, зазубренную в плане форму. Одной из наиболее типичных форм рельефа волновой абразии является клиф – береговой волноприбойный уступ. В основании уступа образуются волноприбойные ниши, арки и гроты. Массивы прочных пород, отчленившиеся от суши превращаются в морские утесы или столбовидные скалы. Они образуются в процессе обрушения арок. Врезание моря по трещинам приводит к образованию расселин, а при их расширении возникают бухты. Абразия, разрушая берег и удаляя продукты разрушения, расширяет береговой откос, по которому катятся волны. В конечном итоге образуется плоская поверхность, называемая волноприбойной террасой. Эта поверхность частично обнажается при отливах.

Осадконакопление в береговой полосе происходит одновременно с абразией. Абразионный материал (валуны, галька, песок) истирается, обломки приобретают округлую форму и уменьшаются в размерах. Перекатываясь, они сортируются по размеру и удельному весу. Это морской аллювий. Происходит накопление россыпных месторождений золота, платины, хромитов, вольфрамовых руд, ильменита, циркона, граната и т.д. Морские россыпи, так же как и речные, являются ценным полезным ископаемым. Ископаемые береговые осадки морей обладают высокой пористостью и проницаемостью. Они являются прекрасными коллекторами (ловушками), в которых накапливаются нефть и газ.

Морской аллювий откладывается в виде различных форм рельефа (пляжей, кос, баров, волнонамывных террас).

1. Пляжи – это хорошо отсортированные насыпи гальки, гравия и песка, полого спускающиеся в сторону моря.

2. Косы – типичная коса – это продолжение пляжа в сторону моря от какого-то пункта на суше. Частицы осадка намываются на берег диагональным накатом волн, в результате возникает коса. Вначале в виде отмели, затем в виде участка суши.

3. Бары –косы, целиком перегораживающие вход в бухту. Они могут быть любой формы и размеров. Длинные, параллельные берегу бары, отделенные от суши лагунами, называются барьерными.

4. Волнонамывные террасы. Часть осадочного материала, смываемого с пляжей, оседает ниже действия волн. Если дно в этом месте плоское, то осадки образуют ступень – волнонамывную террасу.

Благодаря возникновению кос, баров, а также абразионной деятельности волн в прибрежной полосе могут возникать озера, заливы и лагуны. Вода в них, в зависимости от климата и впадающих рек, может опресняться или осолоняться. Залив – затопленная часть суши. Кара-Богаз-Гол в Каспийском море является примером осолоняющегося залива. Лагуна – часть моря, отделенная косой или барьерным рифом.

Вода в Мировом океане находится в непрерывном движении. Можно выделить четыре типа движения: волнения; течения; сгонно-нагонные движения; приливно-отливные движения.

1. Волнения – возникают в результате деятельности ветра и реже подводных землетрясений. Высота и длина волны зависят от скорости ветра и от длины разгона волны, то есть от размера бассейна. Волны, возникающие от моретрясений, значительно превышают ветровые по своим размерам, но возникают редко, в зависимости от сейсмической активности данной области. Энергия волн быстро затухает с глубиной, то есть на глубине, равной длине волны, энергия её уменьшается в 535 раз по сравнению с первоначальной. Во время волнения движение частицы воды происходит не поступательно, а по кругу, вокруг точки, где частица находилась в состоянии покоя. В зоне мелководья следами деятельности волн являются «знаки ряби». Это – симметричные гряды и углубления на песке, параллельные береговой линии. Они часто переходят в ископаемое состояние и сохраняются в осадочных горных породах.

2. Течения в морях и океанах возникают под действием ветра, неравномерного разогрева воды, разной плотности океанских вод, колебаний атмосферного давления. Существуют поверхностные и глубинные течения. Поверхностные течения возникают в поясах действия тропических ветров – пассатов. Они дуют в приэкваториальных зонах, и под их воздействием вода сгоняется к экватору с обеих сторон. Здесь она движется к западу в виде экваториальных течений, на пути которых стоят континенты. Эффект Кориолиса, связанный с вращением Земли, влияет на направление течений. Так образуется Гольфстрим (теплое течение в Северной Атлантике). Гольфстрим – это масса воды со своим характерным цветом, температурой и соленостью. Такого же рода течения образуются в Тихом океане и в Южной Атлантике. Глубинные течения возникают благодаря циркуляции, когда холодные воды опускаются на дно. Например, у о. Гренландия (Северная Атлантика) существует медленное глубинное течение до 60º ю.ш.

3. Сгонно-нагонные движения воды, формирующие прибрежные течения, возникают в мелководной области, обычно совпадающей с зоной действия прибоя. Причиной возникновения прибрежных течений являются ветровые волны, которые при выходе на мелководье деформируются и опрокидываются, в результате чего движение частиц воды из кругового становится поступательным. Волновой поток, накатываясь на берег, вызывает подъем уровня и сток воды в обратном направлении.

4. Приливно-отливные движения связаны с колебаниями уровня моря. Причиной их возникновения является притяжение Луны и Солнца. Под их притяжением водная оболочка Земли деформируется, приобретая форму эллипсоида. Максимум значений приливы достигают, когда Земля, Луна и Солнце находятся на одной прямой. В некоторых районах (Канада) высота приливов достигает 8 метров.

Океаническое дно имеет свои специфические формы рельефа. Окраинную часть континента, залитую морем, называют шельфом. Обычно шельф имеет небольшой угол наклона (до 3º); глубина в его пределах не превышает 200 метров. В некоторых случаях шельф охватывает значительную часть континентов, и на нем располагаются шельфовые моря (Балтийское море, Гудзонов залив и т.д.).

Установлено, что сравнительно недавно (15000 лет назад) уровень Мирового океана был на 130 м ниже, поскольку значительная часть вод Земного шара находилась на континентах в виде покровных ледников. В это время большая часть шельфа являлась сушей, на которой образовывались наземные формы рельефа. Поднятие уровня океана после таяния ледников происходило быстро, и эрозионные процессы не успели изменить поверхность шельфа. Затопленные морем долины ледников превратились во фьорды. Овраги стали подводными каньонами, начинающимися на шельфе и продолжающимися на континентальном склоне. Возле некоторых каньонов сохранились остатки древних поселений человека. В тропических морях, где температура воды не ниже 18 ºС на шельфе широко распространены органогенные постройки – коралловые рифы. Вблизи дельт больших рек (Амазонка, Миссисипи) наблюдается выположенный рельеф.

Шельф заканчивается перегибом, который является переходом к континентальному склону. В среднем перегиб находится на глубине 130–150 метров. Ниже перегиба (глубина 200 метров) находится континентальный (материковый) склон. Угол его наклона его поверхности более крутой, чем на шельфе и перегибе. Внизу склон постепенно выполаживается и переходит в континентальное подножие. Формирование континентального склона – продукт деятельности эндогенных процессов, связанных с переплавлением и ассимиляцией мантией осадков континента.

Ложе Мирового океана располагается в интервале глубин 3–6 км. После того как систематически стало применяться эхолотирование, выяснилось, что большие участки океанского дна заняты огромными горными хребтами, которые по масштабам не уступают Альпам, Памиру, Гималаям (рис. 27). Они получили название срединно-океанических хребтов. Кроме этого, на ложе Мирового океана существуют глубоководные впадины – узкие желоба до 11 км глубиной. В Тихом океане на океаническом ложе широко распространены вулканические конусы, нередко увенчанные коралловыми постройками.

Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 713; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!