Континентальный склон

Уровень глубины 1000 м попадает в область континентального склона (рис. 5.2), поэтому мы начнем описание с него. Большинство континентальных склонов имеет хорошо выраженную верхнюю границу там, где пологий уклон шельфа резко сменяется крутым в верхней части континентального склона. Средняя для Земли глубина этого перегиба равна примерно 130 м.

Обычно вначале уклон составляет около 4°. Под уклоном подразумевается градиент, с которым растет глубина.

Образование геологических разрывов на континентальных склонах. Поскольку разница между средними высотными отметками суши и дна океанов очень велика — почти 5000 м, — считают, что от края континента откалываются крупные блоки. Геологи называют этот процесс сбросообразованием. Он может придавать окраине континента террасовидный характер, особенно на континентальном склоне. Три таких террасы читатель может найти на профиле через залив Кука (рис. 5.1,6). В конце концов они могут заполняться осадками и исчезать. Примером очень крупной террасы является плато Блейк у берегов штатов Флорида и Северная и Южная Каролина. Оно протягивается примерно на 200 км в сторону моря при одной и той же глубине около 800 м (рис. 5.3).

Другие нарушения континентального склона. Хотя для континентальных склонов типичны однородные осадки и одинаковые углы наклона, их рельеф часто нарушается обнажениями скальных пород явно не осадочного происхождения.

Это свидетельствует о том, что первоначальные окраины континентов имели весьма неправильную форму. Многочисленные осадочные ловушки, в настоящее время заполненные, иногда исследуют с целью определить, нет ли в них залежей нефти.

Подводные каньоны.Немногие объекты морской геологии, когда они были описаны впервые, так возбуждали интерес ученых, как прорезающие континентальные окраины крупные подводные каньоны. На рис. 5.2 типичный каньон с крутыми стенками пересекает и шельф, и континентальный склон. На рис. 5.3 обширный участок, взятый из серии физиографических карт Хейзена и Тарп, содержит несколько каньонов. Самый крупный из них, каньон Гудзон, протягивается на сотни километров; он начинается на шельфе перед устьем реки Гудзон, глубоко врезается в континентальный склон и подножие и затухает в основании континентальной окраины на абиссальной равнине Северной Атлантики.



Размеры подводных каньонов. Перепад высот у подводных каньонов может быть весьма внушительным и не уступать рельефу подобных каньонов на суше, например Большого каньона. На рис. 5.4 сравнивается рельеф Большого каньона и подводного каньона Монтерей у берегов Калифорнии.

Наземные и подводные каньоны сравнимы не только по размерам и амплитудам рельефа, но, кроме того, и у тех и у других развиты разветвленные системы питающих каньонов.

Соотношение каньонов и крупных рек. Наземные и подводные каньоны различаются в одном чрезвычайно важно отношении— их зависимости от крупных рек. Геологам очень хорошо известны силы, которые обусловливают форму и врезание речных русел, но как развиваются подводные каньоны — до сих пор твердо не установлено. Все наземные каньоны — как современные, так и древние — возникли в результате эрозии под действием рек. На континентах ветровая эрозия обычно развивается по менее прочным геологическим формациям или по линиям структурных разрывов. (В геологии термин «разрыв» обозначает зону, где два крупных блока земной коры скользят один относительно другого.)

Крупные подводные каньоны, напротив, ни с какой крупной рекой непосредственно не связаны, например два больших каньона около мыса Хаттерас (рис. 5.3). Каньон Монтерей тоже относится к этой категории. Короче говоря, несоответствие между расположением известных рек и крупных подводных каньонов — одна из волнующих проблем современной морской геологии.

Каньоны и изменения уровня моря. Не могли ли каньоны сформироваться в прошлые геологические эпохи, когда уровень моря был гораздо ниже и сами речные русла протягивались в сторону моря по крайней мере до перегиба шельфа? В висконсинскую ледниковую эпоху (10—120 тыс. лет назад) уровень моря был на 100—150 м ниже, а в период иллинойсского оледенения (240—360 тыс. лет назад) он понижался примерно на 200 м.

Большинство крупных подводных каньонов простирается далеко за пределы перегиба шельфа и даже глубже 200 м. Многие из них тянутся вниз по поверхности собственно континентального склона, пока не исчезнут, а другие, например каньон Гудзон, протягиваются через континентальное подножие до абиссальной равнины. Чтобы сам речной поток вызвал врезание каньона, он должен был бы, входя в океан, погружаться до больших глубин. Этого не бывает. Плотность речной воды, даже несущей осадки, меньше плотности морской воды, и выталкивающая сила просто разносит ее от устья реки по поверхности моря.

Другое объяснение врезания каньона — поднятие берега. В течение геологического времени, по мере того как происходило поднятие, существовавшие реки могли медленно пропиливать каньоны; когда же впоследствии окраина испытала погружение, каньоны должны были в ней остаться как часть уже сформировавшегося рельефа. Но если принять это объяснение, то вследствие широкого распространения каньонов в настоящее время придется допустить буквально массовый подъем континентальных окраин. Крупные подводные каньоны обнаружены на окраинах всех океанов, включая Северный Ледовитый.

Турбидные потоки и врезание каньона. В 1950-е годы группа морских геологов из Скриппсовского океанографического института показала, что под водой смесь песка, ила и воды может перемещаться на значительные расстояния, не теряя массы переносимого материала. Считают, что эти потоки, названные турбидными (мутьевыми), или, правильнее, плотностными течениями, достигают очень высоких скоростей. Как показывают теоретические расчеты, возможны скорости вплоть до 80 км/ч в зависимости от типа и количества осадков, а также наклона морского дна, по которому перемешается поток.

Что же является доказательством существования в океане мутьевых потоков? Классический случай, описываемый в большинстве работ по океанологии, — обрыв серии трансатлантических телеграфных кабелей в Северной Атлантике. Кабели были проложены известными курсами на континентальном склоне у берегов острова Ньюфаундленд. Поскольку компании, проложившие кабели, точно знали, когда был оборван и где лежит каждый из них, они сумели показать, что огромный подводный оползень мог разорвать все кабели, если он двигался со скоростью около 60 км/ч! Впоследствии мы закартировали каньон Конго и установили, что он проникает до самого речного русла на сушу на расстояние, вероятно, до 20 км. Река Конго несет огромный груз осадков. Измерения в каньоне Конго показали, что около 50 потоков в год можно отнести к типу турбидных.

Каковы же физические причины, способные создать турбидные потоки? Прежде всего это землетрясения. Сотрясения могут привести слой неконсолидированных осадков в полужидкое состояние. Такая жидкость должна обладать очень большой плотностью из-за огромной массы взвешенных частиц. Даже если частицы находятся во взвешенном состоянии только короткое время, жидкость может начать двигаться. По мере того как это происходит, поток становится все более турбулентным, увлекает с собой еще больше осадков и, теряя устойчивость, вырастает в мощный плотностной поток.

Правда, специалисты не пришли еще к согласию о том, достаточной ли способностью к эрозии обладают плотностные течения. Все сходятся во мнении, что турбидные потоки ответственны за намывные русловые структуры, наблюдаемые на поверхностях аллювиальных конусов выноса в области континентальных подножий (см. рис. 5.2). Однако не решен еще вопрос, достаточна ли их мощность для размывания твердого вещества гранита и кварцсодержаших пород, слагающих стенки многих глубоких каньонов.

Мутьевые потоки в каньонах, не связанных с реками. Есть и другая причина возникновения мутьевых потоков, с помощью которой можно объяснить, как сформировались каньоны вдали от устьев рек. В гл. 18 читатель узнает, что повсюду вдоль берегов постоянно перемещаются значительные количества песка. Этот процесс, называемый литоральным переносом, происходит за счет энергии волн, разбивающихся о пляж; это основной процесс, благодаря которому пески распределяются вдоль океанских берегов. В конце концов такие осадки попадают в верховья каньона и захватываются им. Затем каньон становится тем путем, по которому осадки переносятся к внешним границам континентальной окраины, обычно в виде эпизодических турбидных потоков.






Дата добавления: 2019-05-06; просмотров: 96;


Поделитесь с друзьями:

Вы узнали что-то новое, можете расказать об этом друзьям через соц. сети.

Поиск по сайту:

Введите нужный запрос и Знаток покажет, что у него есть.
Znatock.org - Знаток.Орг - 2017-2019 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.008 сек.