Морские отложения: типы морских водоёмов, питание морей осадочным материалом, химические и физические свойства морской воды

Типы морских водоемов. Существует несколько типов морс­ких водоемов, каждый из которых характеризуется специфичес­кими чертами, в том числе в отношении условий осадкообразо­вания.

Первый тип — океаны, занимающие две трети современной поверхности земного шара. Геологическое значение образующих­ ся в них осадков невелико, поскольку в ископаемом состоянии отложения открытых частей океанов почти не известны. Они наи­менее связаны с материками и режим осадконакопления в них имеет наиболее автономный характер.

Второй тип — открытые в сторону океана моря и заливы, как, например, Бискайский залив, Аравийское море, залив Аляска и др. Непосредственно примыкая к суше, они в то же время сво­бодно сообщаются с океаном, в сторону которого идет постепен­ное увеличение глубин. Поэтому осадконакопление й них тесно связано с океаническим режимом. При изменении уровня моря в них образуются трансгрессивные или регрессивные толщи. Осадочные толщи такого типа часто встречаются в ископаемом состоянии.

Третий тип — окраинные моря, отделенные от океана цепоч­ками островов, имеющими подводное продолжение в виде под­водных гряд. Примерами служат все дальневосточные моря — Охотское, Японское, Восточно-Китайское, а также Мексиканский залив, Карибское море и др. Будучи отделены от океана остро­вами и подводными порогами, эти моря имеют некоторые специ­фические черты как в характере населяющих их организмов, так и в гидрохимическом отношении, что находит отражение и в осадках. При понижении уровня воды такие моря могут превра­титься в изолированные от океана водоемы.

Четвертый тип — внутриматериковые моря. Примером могут служить Красное, Средиземное и Черное моря. Они глубоко вда­ются в сушу, соединяясь с океаном одним или немногими про­ливами, часто неглубокими. Осадконакопление в таких водое­мах имеет специфический характер и достаточно небольшого из­менения уровня воды, чтобы море превратилось в замкнутый бассейн.

Пятый тип — совсем изолированные от океана водоемы, как Каспийское и Аральское моря, характер которых, в том числе и осадконакопление, настолько отличаются от океанического, что их иногда рассматривают как озера.

Морские водоемы (как и большие озера) различаются по форме поперечного сечения; среди них выделяют моря котловин­ные и плоские (рис. 30) Для первых характерны относительно крутые склоны при глубинах, достигающих нескольких тысяч метров. К ним относятся, например, Черное и Средиземное моря, Мексиканский залив и др. Такие моря занимают, вероятно, пре­имущественно геосинклинальные области. Вторые имеют неболь­шие глубины, редко превосходящие 200—400 м, и очень пологие склоны от берега вглубь. Примерами их являются северные мо­ря — Баренцево, Карское, Лаптевых, а также Гудзонов залив и др. В геологическом прошлом, как и в настоящее время, к это­му типу принадлежали, вероятно, эпиконтинентальные моря платформенных областей.

Питание морей осадочным материалом. Моря поручают оса­дочный материал главным образом из трех источников. Прежде всего за счет сноса продуктов выветривания с суши. Осуществля­ется он большей частью речным стоком, меньше Поступает со льдом и выносится ветром. Второй источник — собственная рабо­та моря — размыв берегов и дна. Наконец, третий источник — вулканические извержения, поставляющие как твердые продук­ты (лавы, туфы и вулканический пепел), так и жидкие (тер­мальные растворы) и газы.

Химические н физические свойства морской среды. Соле­ность. Значительное содержание солей — общеизвестная осо­бенность морской воды. Характерно, что во всех океанах и сво­бодно сообщающихся с ними морях состав солей остается почти одинаковым. редняя соленость океана 3,5% или 35%о

Соленость имеет большое значение для осадкообразования. Она определяет характер населяющих море организмов; колеба­ние солености вызывает компенсационные течения; в соленой во­де быстрее осаждается тонкий ил и, примешиваясь к более круп­ным частицам, вызывает большую разнозернистость осадка. В результате, например, сезонные слои в морских ледниковых ленточных глинах выражены менее отчетливо, чем в пресновод­ных. При достижении высоких концентраций может произойти и непосредственное выпадение солей в осадок.

Газы в морской воде также влияют на характер осадкооб­разования, особенно кислород, углекислый газ и сероводород. В поверхностных слоях воды содержится 5—6 см^ъ!л кислорода. В более глубоких слоях в низких широтах океанов содержание кислорода падает и на глубине 500—1000 м достигает 1—2 см³/л. Глубже его содержание опять увеличивается, достигая у дна, да­же в абиссальной области, примерно 4—5 см³!л. Поэтому на дне открытого океана господствуют окислительные условия. В окраинных и внутренних морях распределение кислорода на глубине зависит от местных условий и определяется главным образом степенью связи с океаном. В Черном море, например, где эта связь очень слабая, придонные слои лишены кислорода, там господствуют резко восстановительные условия и имеется свободный сероводород.

Углекислый газ, содержание которого в атмосфере очень не­велико (приблизительно 0,03% по объему), в морской воде со­держится в большом количестве, особенно в воде, пропитываю­щей илы («иловые растворы»). Источниками СОг являются жиз­недеятельность организмов, разложение органических веществ и вулканическая деятельность. Так как СО2 содействует раство­рению карбонатов, то на океаническом дне вода обычно недосы- щена карбонатами. Падающие сверху известковые раковины постепенно растворяются. В поверхностных слоях воды в тропи­ках, где растения используют много СОг и где растворимость его уменьшается в силу повышения температуры воды и уменьше­ния давления, иногда оказывается избыток растворенных карбо­натов и они выпадают в осадок химическим путем.

Температура морской воды на поверхности определяется географической широтой местности, временем года и господству­ющими течениями. В океане колебания температур сказываются до глубины нескольких сотен метров. Ниже наблюдается очень постепенное понижение температуры и у дна даже в тропиках господствует температура примерно от 0 до 3°С. В окраинных и внутренних морях температура на глубине больше зависит от местных условий и поэтому более разнообразна. В Красном мо­ре, например, с глубины 700 м и до дна (2200 м) сохраняется по­стоянная температура около 21,5° С (интересно отметить, что в соседнем Индийском океане на той же глубине температура всего 3—4°С). В Черном море сезонные колебания температур сказываются до глубины около 100 м, а ниже и до дна (2200 м) вода имеет температуру около 9° С.

Давление в море увеличивается примерно на одну атмос­феру на каждые 10 м глубины. Следовательно, в океанских впа­динах давление достигает 1 тыс. атм. Повышение давления влия­ет на содержание газов, в частности С0₂, и содействует раство­рению карбонатов.

Свет проникает в морскую воду на различную глубину в зависимости от присутствия в ней терригенной мути и планктон­ных организмов. Видеть под водой без искусственного освещения можно на глубинах до 50 м\ растения, для жизни которых необ­ходим свет, встречаются на глубинах до 150 лх от поверхности, а в исключительных случаях до 350 м. Можно считать, что жизнь, непосредственно связанная со светом, ограничена зоной шельфа. Здесь широко распространены растения, животные, питающиеся растениями, и охотящиеся за ними хищники.