Геологические процессы и документы

К бентосу относят большую группу животных и растений, обитающих на дне морей и океанов. Одна их часть прирастает ко дну, другая передвигается на небольшие расстояния. В первом случае бентос называют прикрепленным, во втором — неприкрепленным, или подвижным. Донное население больших глубин в отличие от бентоса мелководных прибрежных частей моря называется абиссальным бентосом. К прикрепленному бентосу относятся морские лилии, кораллы, губки, мшанки и др., к подвижному бентосу — гастроподы, морские ежи, морские звезды и др.

К группе планктона принадлежат все организмы, пассивно плавающие, т. е. переносимые волнами и морскими течениями. Среда обитания планктона — вся толща морской воды, Планктонными формами являются мелкие одноклеточные животные (фораминиферы, радиолярии), а также некоторые растения (диатомеи и другие водоросли). Фораминиферы и радиолярии обитают в основном в океанических водах тропических и средних широт, диатомеи — в холодных околополярных морях. Планктон составляет основную часть органической массы, населяющей Мировой океан.

Все активно плавающие  животные относятся к группе нектона. В эту группу входят разнообразные виды рыб и многие представители морских беспозвоночных.

Основное геологическое значение среди перечисленных групп морских  организмов имеют бентос и планктон. Ввиду массовости распространения многие представители этих групп играют ведущую роль в процессах осадконакопления и являются породообразующими организмами.

Биономические зоны моря

Морская среда разделяется  на пять зон обитания, каждая из которых характеризуется своей фауной и флорой: литоральную, или приливно-отливную, неритовую, батиальную, абиссальную и пелагическую.

Литоральная, или приливно-отливная, зона. Литоральная, или приливно-отливная, зона включает площадь расположенную между уровнями высокого и низкого приливов. В этой зоне при низком приливе обнажается морское дно, при высоком приливе оно скрывается под водой. Зона всегда подвержена сильному воздействию волн, из-за чего условия жизни здесь очень суровые. Организмы должны либо крепко прикрепляться к дну, либо селиться в норах. Некоторые из них укрываются в сохраняющихся во время низкого прилива водоемах, у других развиваются анатомические особенности, позволяющие им пережить время, в течение которого они оказываются на воздухе.

Нсритован зона. Неритовая зона протягивается от линии низкого прилива до бровки континентального шельфа. Процветающая здесь жизнь, вероятно, намного богаче, чем на такой же площади в любом другом месте земного шара. Поскольку глубина воды здесь не превышает 200 м, верхняя часть зоны освещена солнцем, пища имеется в изобилии и буйно развивается огромное количество разнообразных видов морских организмов, питающихся либо друг другом, либо веществами, растворенными в морской воде.

Батиальная  зона. К батиальной зоне относится морское дно на глубине приблизительно от 200 до 2000 м. На дне моря в этой зоне обитает богатая популяция животных, несмотря на то, что растительная жизнь здесь из-за отсутствия света очень убога. Благодаря тому, что осадки накапливаются медленно, живущие на дне организмы-мусорщики успевают уничтожить большую часть органического вещества. Осадки состоят главным образом из известковых раковин планктонных организмов, кремневых диатомовых водорослей и спикул губок.

Абиссальная зона. Абиссальной зоне принадлежит дно моря ниже уровня 2000 м. До этой зоны не доходит солнечный свет, и температура в ней постоянно близка к точке замерзания. Так как растения в этих условиях существовать не могут, те животные, которые зависят от растительной пищи, живут за счет того, что подымаются отсюда в освещенный слой воды у поверхности. Строение раковин и скелетов животных, живущих на абиссальных участках дна, свидетельствует о том, что на этих глубинах способны существовать только высокоспециализированные создания.

Пелагическая зона. Пелагической зоне соответствует верхний слой воды на обширных пространствах открытого моря за пределами литоральной зоны. Жизнь в этой зоне включает пассивно плавающие планктонные формы и самостоятельно плавающих животных. Наиболее обычными растениями являются водоросли, в том числе диатомовые, а из животных -  всевозможные виды от микроскопических форм до китов. Их устойчивые твердые части попадают в донные осадки глубоко внизу. Местный подъем холодной воды, богатой питательными веществами, в определенных районах океана вызывает бурный рост количества мелких организмов, служащих тем звеном в пищевой цепи, от которого зависят более высокоразвитые организмы.

Разрушительная работа моря

Разрушение берегов  и дна моря происходит под действием  различных факторов, главными из которых следует считать: ударную силу волны, обрушивающейся на берег; удары обломков горных пород, переносимых волнами; химическое воздействие морской воды на горные породы, слагающие берега. Эти факторы обычно действуют совместно, что значительно усиливает разрушительную деятельность моря. Комплекс разрушительной работы, производимой водами Мирового океана, называется абразией.

Волны обладают значительной кинетической и потенциальной энергией. Полная энергия волн Е определяется по формуле Е = (1/8) gsH², где g—ускорение свободного падения; s — плотность воды; Н — высота волны. Из формулы видно, что полная энергия волн резко возрастает с увеличением их высоты.

Сила удара (давление) р волны может быть определена по формуле р = 0,18pL/g где L. — длина волны. Во время штормов волны оказывают на горные породы, слагающие берег, давление, превышающее 0,1—0,2 МПа. Ударная сила волн значительно увеличивается благодаря многочисленным обломкам, которые вместе с волнами ударяются о берег. Однако при равной ударной силе волн скорость разрушения морских берегов различного типа неодинакова. Она зависит от ряда факторов и в первую очередь от крутизны берега, прочности слагающих его горных пород и характера их залегания.

Более интенсивно абразия  идет у крутых берегов. Многочисленные наблюдения показали, что максимальной скорость разрушения берега бывает там, где слагающие его породы падают в сторону материка; минимальная скорость разрушения характерна для берегов, сложенных пластами горных пород, моноклинально наклоненными в сторону моря. В том случае, когда пласты горных пород залегают горизонтально скорость их разрушения будет средней.

Абразия проявляется  постоянно, что в конечном итоге  приводит к разрушению крутого берега. По мере разрушения в отвесной стенке берега образуется выемка — волноприбойная ниша. Она постепенно углубляется и наступает момент, когда породы, слагающие кровлю ниши, обрушиваются под действием силы тяжести. Крутой берег постепенно отступает в сторону материка, и на месте ниши образуется волноприбойная терраса. Верхняя часть террасы при отливе обнажается, нижняя всегда покрыта водами моря. Здесь накапливаются галька, гравий, песок и другие продукты разрушения коренного берега. Эта часть террасы носит название намывной, или аккумулятивной. У подножия берегового уступа, на той части волноприбойной террасы, которая протягивается в виде отмели, также скапливаются различные обломки горных пород. Но в дальнейшем весь этот материал дробится волнами и выносится в удаленные от берега участки мор Часть волноприбойной террасы, с которой удалены продукты разрушения берега и которая сложена только коренными породам называется абразионной террасой.

Волноприбойная терраса  под действием абразии постоянно  увеличивается, расширяясь в сторону  как морского бассейна, так и материка. Иногда она достигает значительных размеров — 50—60 км в ширину. Скорость продвижения моря в сторону суши довольно велика и достигает 1—2 км за 1000 лет.

В тех случаях, когда морской берег испытывает тектонические движения восходящего или нисходящего направления, образуется несколько волноприбойных ниш и волноприбойных террас. При нисходящих движениях более древние террасы располагаются ниже современного уровня моря, а при восходящих движениях, наоборот, выше этого уровняв.

Перенос продуктов  разрушения

Морские воды переносят  не только продукты абразии, но и огромные массы обломочного материала, выносимого в море реками. Перемещение обломочного  материала осуществляется теми же видами движения вод Мирового океана, которые  производят разрушение берегов и дна, однако для переноса материала требуется меньшая энергия движущейся массы воды. Чтобы оценить способность течения или другого вида движения морской воды к перемещению обломочного материала, необходимо иметь представление о тех скоростях этого движения, при которых сдвигаются или перемещаются частицы твердого материала.

Как видно из табл. 4, для  переноса глинистых и алевритовых  частиц нужны несравненно меньшие  скорости движения воды, чем для  перемещения гравия и гальки. Однако для разрушения пород, сложенных глинами, необходимы более высокие скорости течения воды, чем для разрушения гальки и гравия. Это связано с большими силами сцепления между отдельными частицами в тонкодисперсных глинистых породах.

Таблица 4

Перенос частиц волновыми движениями воды ограничен определенным пределом, который получил название нормального разгона волнения. Как уже отмечалось, волновые движения в толще воды с глубиной затухают, поэтому перемещение обломочного, материала по дну волновыми движениями морской воды осуществляется только в пределах сравнительно узкой прибрежной полосы с глубинами до 100—150, реже до 200 м, т. е. только в области шельфа. В пределах остальной части бассейна волновые движения могут перемещать лишь те частицы, которые находятся во взвешенном состоянии в верхних слоях воды.

Более универсальным  фактором переноса обломочного материала  являются постоянные морские течения. Хотя в зонах их действия и происходит снижение скорости с глубиной, но движением охватывается слой воды мощностью до 1500—2000 м. Скорость постоянных течений в ряде случаев бывает очень значительной. По данным советского океанолога М. В. Кленовой, скорость течения Гольфстрим у берегов Флориды 250 см/с у Атлантического побережья снижается до 90 см/с. Имея такую скорость, постоянные течения способны переносить довольно крупный обломочный материал на большие расстояния. Еще более значительна роль постоянных течений в переносе тонкодисперсного материала, длительное время находящегося во взвешенном состоянии.

Существенную роль в переносе обломочного материала играют приливные течения, скорость которых достигает иногда 5—7 м/с. Приливные течения и волнения приводят к закономерному размещению обломочного материала по площади бассейна. В результате их действия формируется горизонтальная зональность в распределении осадков, при которой более грубый материал располагается ближе к береговой линии, а тонкозернистый материал оседает во внутренних частях бассейна. Влияние постоянных течений проявляется в нарушении этой зональности и в появлении пятен и линз грубозернистого материала во внутренних частях бассейна.

Перенос обломочного  материала (хотя и в меньших объемах) осуществляется плавающими морскими льдами — айсбергами, а также донными  мутьевыми потоками, возникающими при периодическом оползании рыхлых осадков на крутых континентальных склонах океана.

Накопление  осадков

Кроме продуктов разрушения берегов в Мировой океан поступает  с суши огромная масса минеральных  веществ, сносимых реками и в меньшей  степени ледниками и ветром. Эти вещества, находящиеся в виде обломков, а также в составе истинных и коллоидных растворов, осаждаются в различных участках моря, подчиняясь особенностям гидродинамического и гидрохимического режимов бассейна.

В образовании морских  осадков помимо принесенного материала принимают участие скелетные остатки организмов, населяющих морской бассейн. Небольшая доля материала, осаждающегося в морях и океанах, приходится на продукты вулканической деятельности (лавы при подводных извержениях; пепел, переносимый ветром), метеориты и космическую пыль (табл. 5).

Таблица 5

Морские осадки чрезвычайно  разнообразны. Они различаются размерами  обломочных частиц, количественным соотношением обломочного материала и материала  химического происхождения, минеральным составом тех и других компонентов, а также фаунистической характеристикой. В одних районах остатки фауны и флоры содержатся в морских, осадках в изобилии, в других присутствуют в виде единичных экземпляров, в третьих, отсутствуют вообще. Различие характера морских осадков является следствием исключительного разнообразия физико-географических условий, в которых происходит их накопление. Изучение современных осадков показывает, что главными факторами, определяющими тип морских отложений, являются рельеф и глубина морского дна, а также степень удаленности береговой линии и климатические условия. В соответствии с этими особенностями в пределах Мирового океана выделяются следующие зоны со специфическими условиями осадконакопления: литоральная — в приливно-отливной зоне, мелководная — в области шельфа, батиальная — в области континентального склона и абиссальная, охватывающая области ложа Мирового океана и глубоководных впадин. Осадки, формирующиеся в литоральной и мелководной зонах, называются не — ритовыми, а в батиальной и абиссальной зонах — пелагическими.