Шельф, его строение и полезные ископаемые

рис. 2 Схема для  пояснения разрушения морских берегов  при  различных  направлениях падения  пластов. 

Падение  пластов: а — в сторону  моря:  б  — в сторону материка; в —  горизонтальное залегание. 

[9] 
 

Разрушительная работа морей и океанов особенно значительна  у крутых, обрывистых берегов, где  глубина сравнительно большая. Во время  больших бурь морские волны вместе с течением перекатывают глыбы пород  весом до 30—40 м на расстояния до 10—12 м. Во время бурь, волны оказывают  на поверхность берега давление, достигающее 10—30 м на 1м2. По отвесным береговым  скалам они поднимаются иногда на высоту до 20 м и затем низвергаются обратно в море. Приливные морские  волны нередко вторгаются в устья  рек и бурно несутся вверх  по их течению, производят большие наводнения на значительных площади. 

Волны своими ударами  разрушают морские берега. Образуются глыбы и обломки пород, которые  подхватываются течением и новыми волнами. Морские берега разрушаются главным  образом от бомбардировки глыбами  и обломками пород, а также  в результате химического воздействия  морской воды. При прочих одинаковых условиях разрушение берегов происходит тем интенсивнее, чем больше разница  в уровнях моря во время приливов и отливов. 

Естественно, что  горные породы морских берегов разрушаются  от морских волн не с одинаковой скоростью. На эту скорость влияют крепость пород, их структура, текстура и характер залегания (тектоника береговых  участков земной коры). 

Максимальная скорость разрушения берега наблюдается в  том случае, когда осадочные горные породы надают в сторону материка (рис. 2, б), и минимальная, когда они  падают в сторону моря (рис. 2, а). При  горизонтальном залегании пород (рис. 2, в) скорость будет средней.  

Породы трещиноватые, слабо сцементированные разрушаются  быстрее, чем массивные, сцементированные. 

Груды глыб и обломков пород, возникающие у береговых  склонов, на некоторое время защищают береговые скалы и утесы от дальнейшего разрушения. Набегающие волны разбиваются о них и  в значительной степени растрачивают свою кинетическую энергию. Глыбы и  обломки, в конце концов, размельчаются, и морские волны с полной силой  вновь начинают разрушать крутые, обрывистые берега. В результате ударов морских волн о берег образуется волноприбойная  терраса.

Рис. 3. Схема образования  волноприбойной террасы (ниши). 1— коренные породы континента; 2 — контуры континента и его склонов до абразии; 3 —  то же после образования волноприбойной террасы; 4 — 

осадки на волноприбойной террасе; 5 — постепенное образование  ниши; 

6— постепенное  обрушение пород из кровли  ниши. 

[9] 
 

На (рис. 3) показан  профиль через крутой берег сравнительно глубокого моря. MN —уровень моря при  приливе, KF, —уровень его при отливе. Во время бурь и штормов морские  волны, ударяясь о берег, разрушают  его. Вдоль берега образуется выемка, называемая волноприбойной, которая  постепенно растет внутрь материка. Породы, нависающие над выемкой, вследствие процессов выветривания,  

собственного веса, работы подземных вод и по другим причинам постепенно обрушиваются и  превращаются в глыбы и обломки, которые подхватываются волнами  и течением и продолжают дальнейшее разрушение берега. Линия ABMK — первоначальный склон берега; линия ACDF —новый склон  берега; FER — волноприбойная терраса. Эта терраса бывает, сложена коренными  породами, но чаще на ней залегает обломочный материал, получающийся от разрушения берега, в виде глыб, гравия, галек, щебня, песка и ила. 

Волноприбойная терраса  постепенно  увеличивается  в  сторону берега и достигает иногда ширины 2 км. Глубина ее, соответственно изменяется от нуля в точке F до 20 м  в точке R. Скорость роста волны  прибойной террасы по мере ее расширения вследствие трения воды о дно уменьшается. Почти вся кинетическая энергия  прибоя начинает затрачиваться на отложение  осадков. 

Если участок земной коры, где формируется волноприбойная терраса, испытывает эпейрогеническое опускание, последняя постепенно переходит  в шельф (материковую отмель). Глубина  шельфа достигает 200 м и более, ширина бывает самой различной и кое-где  по берегам северных полярных морей  достигает 400—600 км. Моря, покрывающие  шельф, называются апиконтинеотальи. 

Поверхность волноприбойной террасы, а тем более шельф  или материковой отмели имеет  очень незначительный уклон (максимум 1—2°) в сторону моря. Можно считать, что эта поверхность горизонтальная. Естественно, в пределах указанной  террасы или шельфа залегание  осадков почти горизонтальное. 

Теперь  становится понятным, почему дно морей на глубине  от нуля до 200 м называется материковой  отмелью. Последняя представляет собой  результат постепенного разрушения континента морским прибоем с  одновременным эпейрогеническим опусканием и  накоплением  осадков. 

Если эпейрогеническое опускание земной коры в районе берег  моря приостанавливается, волноприбойная терраса перестает расширяться. На ней начинают усиленно накапливаться  осадки. 

В дальнейшем, если эпейрогеническое опускание приближенных морских  участков возобновляется, абразионная  деятельность морского прибоя вновь  усиливается. Волноприбойная терраса  возникает на более высоком гипсометрическом уровне, чем прежняя волноприбойная терраса. Обломочный материал, получающийся от образования второй террасы, в  значительной степени сносится на первую. Таким же путем могут возникнуть третья, четвертая и более высоких  порядков волноприбойные террасы. Они  же будут и более молодыми. 

На самой молодой  волноприбойной террасе будут  вскрываться  абразией коренные породы. На более  древних, гипсометрические ниже расположенных  террасах будет происходить аккумуляция  обломочного материала, получающегося  от абразии в пределах самой молодой  волноприбойной террасы. 

Отдельные абразионные  террасы располагаются в виде спускающихся ступеней. Постепенно эти  спуски нивелируются, и возникает  незаметно понижающийся в сторону  море шельф, покрытый осадкам. Таким  образом, шельф возникает вследствие абразии, как при непрерывном, так  и прерывистом эпейрогеническом опускании прибрежных областей моря. 
 
 

Осадки неритовой  области моря 

К неритовой области  относится материковая отмель (шельф) и та часть морского берега, которая  заливается водой во время приливов. 

Часть берега, заливаемая морем во время приливов и освобождающаяся  от воды во время отливов, называется литоралью. Ширина ее достигает иногда 1 —1,5 км. 

С морскими осадками неритовой области и широком  смысле слова тесно связаны донные образования на низких морских побережьях. 

В литоральной области  возникают так называемые береговые  валы из галек, песка, битой ракуши, напоминающие собой дюны. Часто возле  них наносится древесный материал (слюды, корни деревьев). Валы возникают  на расстоянии наибольшего набегания  волн на низкие морские берега. Их высота 1—5 м, ширина до 10— 12 м. 

Между берегом моря и береговым валом располагается  различной ширины полоса, называемая пляжем, покрытая песком и илом, получающимся в результате перекатывания, перемывания, перетирания обломочного материала  морскими волнами. 

На поверхности  песчано-илистых отложений нередко  наблюдается мелкие параллельные углубления, отражающие волнения воды, называемые рябью (ripple-marks). Такая рябь хорошо известна и ископаемых осадках древних  литторальных областей. В этих осадках  можно видеть иногда следы животных, птиц, ходы червей, трещины усыхания (на глинистых осадках) и т. д. 

К литоральной области  морей относятся также низменные  побережья в затишных заливах  и бухтах, покрытые илом и песками. На таких побережьях и субтропических и тропических областях часто  возникают болота со своеобразной растительностью, приспобленной к жизни в зоне периодической смены суши и мори. Примером подобной растительности могут  служить мангровые заросли на юго-востоке Азии, островах Океании, Австралии, западном побережье Африки. 

Осадки, откладывающиеся  ни материковой отмели и на дне  моря, можно подразделить па три  основных типа: обломочные (или терригенные), органогенные и химические. Среди  обломочных осадков имеются такие, которые состоят главным образом  из обломков других пород (галек, глыб, гравия, песка, ила и т. д.), но содержат примесь (иногда значительную) материала органогенного происхождения или химического (в виде солей, выпавших из растворов морской воды) либо того и другого одновременно. Среди органогенных осадков наблюдаются разности, состоящие из органического материала(раковин, остовов, скелетов, панцирей), преимущественно из СаСО3 или SiO2 • nН2О, с примесью (часто весьма значительной) обломочного или химического материала или того и другого одновременно. Среди химических имеются осадки, состоящие глав­ным образом из разнообразных солей, выпавших из растворов морской воды, и содержащие примесь обломочного или органогенного материала или того и другого. 

В пределах шельфа откладывается  главная масса осадков, из которых  впоследствии возникают осадочные  горные породы. 

Скорость отложения  осадков в области шельфа во много  раз больше, чем на континентальном  склоне, а тем более на океаническом ложе. В пределах шельфа первое место  по распространенности, разнообразию и мощности занимают обломочные, второе органогенные, третье химические осадки. Последние в чистом виде откладываются  лишь на самых прибрежных участках моря и в лагунах (морских заливах, отделенных от моря подводным барьером). 
 

Обломочные осадки 
 

К обломочным осадкам  относятся грубообломочные, песчаные и илистые отложения. Грубообломочные  осадки, как правило, располагаются  ближе к берегу моря. Дальше идут пески, сперва грубозернистые и крупнозернистые, затем среднезернистые, а потом  мелкозернистые. За ними следуют илистые  осадки. К обломочным осадкам и  особенно к илам примешивается органогенный материал. По мере удаления от берега примесь  органогенного материала в илах обычно увеличивается и терригенные  или незаметно переходят в  органогенные. 

Однако описанная  общая схема распределения осадков  в пределах шельфа нарушается донными  течениями различной скорости. Около  берега моря иногда откладывается тонкий обломочный материал. Дальше от него —  более грубый, а затем — вновь  тонкий материал и т. д. Часто изменяется и примесь органогенного материала. 

Органогенные осадки 

Органогенные осадки занимают примерно 5 % площади шельфа. К ним относятся ракушечники, детритусовые накопления, коралловые постройки и органогенные иды. 

Химические осадки 

К химическим осадкам  относятся отложения углекислого  кальцин, окислов железа (бурого железняка  или лимонита) и марганца, кремнезема, хлористого натрия, гипса, ангидрита, калийных солей, сульфатов натрия и магния и т. д. 

Химические осадки в чистом виде откладываются на некоторых  узких участках прибрежного дна, но главным образом в лагунах, и которые не впадают роки и  которые расположены в областях с резко выраженным континентальным  климатом. 

Уровень лагуны, отделенной от моря подводным барьером, вследствие усиленного испарения обычно чуть ниже уровня открытого моря, и поэтому  в нее все время поступает  морская води. При этих условиях концентрации солен в воде лагуны непрерывно повышается и, когда наступает  перенасыщение раствора, из него выпадают на дно лагуны различные соли: NaCl, Na2SO4, CaSO4, MgCO3, CaCO3, SiO2 •H20, FeCO3 и др. Порядок  их выпадения зависит от температуры  воды, наличия в растворе других солен и их концентрации. Классическим примером лагуны, в которой в настоящее  время образуются химические осадки, является Кара-Богаз-Гол. 
 
 

Полезные ископаемые шельфовой области 
 

Нефть и газ являются важнейшим стратегическим сырьем, от обладания которым будет завысить многое в ближайшем будущем. От цен  на нефть и газ зависят экономики  многих стран.  

Рассмотрим крупнейшие нефтегазоносные районы мирового океана, и дадим их краткую характеристику; выясним какое их количество храниться  в недрах океана; сколько тонн этого  сырья в сутки добывается на сегодняшний  день, а также рассмотрим крупнейшие месторождения нефти и газа, и  на территориях каких стран они  расположены.  

На шельфах морей  и океанов выявлено около 2 тыс. месторождений  нефти и газа с суммарными запасами нефти 40 млрд. т и газа 20 трлн. м3; пробурено  более 300 тыс. скважин. Почти 100 стран  ведут поисковые и эксплуатационные работы в акваториях при глубине  воды до 1,5 км. Темпы освоения морских  месторождений нефти и газа ежегодно увеличиваются. История морской  добычи нефти насчитывает более  полутора веков.