Геологическая деятельность морей и океанов

Площадь, занятая океанами и морями на земном шаре, почти в 2,5 раза превышает площадь суши. Работа моря представляет собой сложный комплекс взаимодействующих процессов - разрушение горных пород, перенос (разнос) поступающего в водоемы обломочного и растворенного материала, накопление или аккумуляция осадков.

Разрушительная деятельность моря связана с движением морской воды. Наибольшее значение имеют волны, в меньшей степени - приливы и отливы. Разрушительная работа моря называется абразией. Разрушение берегов морем производится в результате: 1) гидравлического удара морской волны; 2) ударов многочисленными обломками горных пород, захватываемыми сильными волнами; 3) химического воздействия морской воды.

Под действием волн на берегу вначале образуется крутой обрыв - клифф, затем волноприбойная ниша, которая через некоторое время разрушается и образуется опять обрыв. Так постепенно берег отступает, оставляя за собой слабо наклоненную к морю подводную абразивную террасу. Между подводной террасой и береговым обрывом возникает узкая полоса, покрытая гравием, галькой и более крупными обломками горных пород, называемая пляжем.

При подходящих условиях часть обломочного материала уносится за пределы абразионной террасы и откладывается в виде постепенно растущей подводной осыпи, так называемой подводной аккумулятивной террасы. Интенсивно подвергающиеся разрушению берега называются абразионными, а берега, у которых происходит накопление обломочного материала - аккумуляционными.

Процессы абразии и отступления берега при неизменном уровне моря не могут протекать безгранично. По мере увеличения ширины абразионной террасы разрушение берега приостанавливается, так как набегающая волна будет расходовать всю свою энергию на преодоление трения и окажется не в силах производить абразионную работу. Оживление абразии может быть вызвано тектоническими процессами - понижением поверхности берега, т.е. трансгрессией моря. В тоже время яри регрессии моря абразионная терраса может оказаться выше уровня моря, а абразионная деятельность приведет к выработке новой абразионной террасы на более низком уровне.

Химическое разложение минералов и горных пород в среде соленой морской воды получило название гальмиролиза и включает в себя растворение, окисление, гидратацию, гидролиз и другие химические и физико-химические явления. На скорость протекания, гальмиролиза оказывают влияние температура, давление, плотность и солевой состав морской воды, концентрация водородных ионов.

Аккумулятивная деятельность морей и океанов. Осадкообразование идет на всей площади ложа океанов и морей, но более интенсивно в прибрежной зоне и зоне шельфа. Ежегодно Мировой океан получает обломочный материал (млрд. т): приносимый реками 16,5; ветром 1,6; ледниками 1,5. Абразия дает 0,5, а вулканические извержения 2 - 3 млрд. т.

Специфические условия в прибрежной (литоральной) зоне обусловливают формирование разнообразных осадков с высокой изменчивостью их состава на коротких расстояниях и в небольших, временных интервалах. Выделяют три типа берегов — абрадируемый, стабильный и аккумулятивный, каждый из которых характеризуется своими видами отложений.

На характер осадконакопления в области шельфа оказывает влияние гидродинамический режим бассейна и рельеф дна, а также количественный и качественный состав приносимых с континента обломков горных пород. Терригенные осадки в области шельфа представлены хорошо отсортированными и окатанными мелкими галечниками, песками и илами.

Осадки материкового склона характеризуются большой однородностью своего состава. Среди них преобладают тонкозернистые терригенные илы и продукты вулканической деятельности (пески и пепел). Терригенные илы в зависимости от своего состава имеют различные цвета и выделяются поэтому под названием синего, красного и зеленого ила.

Среди осадков океанического ложа большим распространением пользуются отложения так называемой красной океанической глины, представляющие собой тонкий глинистый осадок коричневого или кирпично-красного цвета. Формирование красных глин происходит за счет накопления эоловой, вулканической и метеорной пыли, а также нерастворимых органических остатков.

Смена фациальных условий осадконакопления в морях и океанах, протекающая главным образом благодаря колебательным движениям земной коры, приводит к образованию трансгрессивных и регрессивных осадочных толщ. Для них характерна отчетливая зональность распределения обломочного материала.

48 Осадочная дифференциация вещества.

Осаждение может происходить путем физического оседания материала из движущегося потока, когда сила тяжести переносимого вещества выше давления транспортирующей среды, а также благодаря выпадению растворенных минеральных веществ из истинных или коллоидных растворов при достижении предела концентрации. Важную роль в осадконакоплении играет жизнедеятельность животных и растительных организмов.

Основными факторами осадкообразования являются физико-химические и физико-географические условия среды, включающие климат, рельеф поверхности, место протекания процессов (поверхность суши или дно бассейнов) и их термодинамические параметры, условия существования организмов и т.д. Вся их совокупность, овеществленная в осадке или горной породе, образует фацию.

Выделяются фации различных порядков. К макрофациям относятся генетические группы фаций — континентальные и морские. Мезофации включают элювиальные, делювиальные, пролювиальные, аллювиальные, озерные, болотные, ледниковые (группа континентальных фаций), береговой зоны, шельфовые, континентального склона, океанического дна (группа морских фаций). Элементарные фации являются составными частями мезофации. Например, аллювиальные фации разделяются на русловые, пойменные, дельтовые; прибрежно-морские включают фации пляжей, прибрежных валов, кос и др.

В зависимости от характера сил, приводящих к разделению веществ, различают механическую и химическую дифференциацию.

Механическая дифференциация представляет собой сортировку обломочного материала в процессе отложения его в определенной последовательности, определяемой величиной, плотностью, формой несомых обломков, особенностями среды и другими факторами.

Химическая дифференциация — это процесс последовательного отложения минеральных веществ, переносимых в виде истинных или коллоидных растворов. Основными причинами химической дифференциации являются различные концентрации водородных ионов в водных растворах (водородный показатель рН) и различный окислительно-восстановительный потенциал (Eh) в зоне осадконакопления.

В природных условиях физическая и химическая дифференциация обычно протекают одновременно, взаимно перекрывая друг друга.

По происхождению и вещественному составу среди продуктов аккумуляции выделяются несколько типов осадков: терригенные, образовавшиеся за счет продуктов механического разрушения горных пород; хемогенные, осаждающиеся из водной среды химическим путем; органогенные, или биогенные, возникшие за счет жизнедеятельности животных и растительных организмов. Кроме того, выделяют еще вулканогенно-осадочные образования, формирующиеся в результате отложения в морских условиях продуктов подводных и надводных вулканических извержений.

В зависимости от физико-географической обстановки среды осадконакопления выделяются четыре типа аккумулятивного процесса: ледниковый, гумидный, аридный и эффузивно-осадочный.