Единство и части Мирового океана.
Единство океана характеризуется разными показателями. Солёность, температура и плотность вод океана – основные океанологические характеристики. С ними связаны структура, перемешивания, во многом течения и другие показатели и процессы, свойственные Мировому океану.
Вертикальные различия океанических характеристик в океане сопоставимы с пространственными. Однако температура, солёность и плотность его вод наиболее резко изменяются в верхнем (так называемом деятельном) слое толщиной 200 – 500м. В придонных водах эти характеристики повсюду в океане изменяются в очень небольших пределах.
Динамические процессы (волнения, течения и др.) высоко активны на поверхности океана. Именно верхние слои океанских вод интенсивно взаимодействуют с атмосферой, литосферой, материковым стоком.
Жизненная среда океана непрерывна. В ней не существует жестких границ, которые препятствуют расселению организмов, поэтому жизнь пронизывает всю толщу океана от поверхности до дна, но самые благоприятные условия обитания животных и растений в поверхностных слоях (до горизонтов 200 – 500м), поэтому они – главное средоточие органического мира океана.
Все это свидетельства единства Мирового океана. Оно обеспечивается, прежде всего, непрерывным движением его вод, которое происходит в горизонтальном и вертикальном направлениях. Перенос вод из одних районов в другие, опускание поверхностных слоев и подъём глубинных вод к поверхности в совокупности создают общую циркуляцию вод Мирового океана. Она служит основой единства его природы как планетарного географического объекта.
Вместе с тем основные физико-химические характеристики воды (температура, соленость, плотность), происходящие в различных частях океана процессы (течения, приливы и т.п.), геологические (строение берегов, дна) и биологические (биологическая продуктивность, видовой состав организмов и др.) особенности в разных районах Мирового океана существенно неодинаковы. Эти природные отличия определяются глобальными факторами, связанными главным образом с географической широтой, а также факторами местными, связанными с влиянием суши, конфигурацией берега, рельефом дна, материковым стоком.
По совокупности взаимосвязанных геолого-геоморфологических, гидрометеорологических, биологических и других показателей некоторые части океана представляют собой объективно существующие целостные природные образования со своими, именно им присущими особенностями. Как определенные природные объекты эти образования характеризуются географическим положением, размерами, степенью связи с открытыми океанскими пространствами, системой течений и т.п., имеют свою иерархическую подчиненность и исторически сложившиеся наименования.
К основным частям океана, каждое из которых рассматривается как определенный географический объект, относятся следующие:
Океан – обширная часть Мирового океана.
Море – более или менее обособленная часть океана, обладающая собственным режимом, формируемым под влиянием местных условий свободного или затрудненного водообмена с прилегающими океанскими акваториями. Море непосредственно или через проливы сообщается с ними и отделяется от них островами, их грядами и подводными поднятиями (порогами). Главный признак моря – лишь ему присущие гидрометеорологические условия.
Залив – часть океана или моря, более или менее глубоко впадающая в сушу и постепенно уменьшающаяся по ширине и глубине, но не отдельная от сопредельных океанских (морских) участков поднятием дна (подводным порогом). Залив открыт для воздействия вод океана и моря.
Пролив – относительно узкое водное пространство между двумя участками суши, соединяющее смежные участки океана или моря. В большинстве случаев для пролива характерно наличие подводного порога.
Приведенные определения, конечно, не единственно возможные. В мореведческой литературе встречаются несколько иные формулировки, но сущность каждого из этих понятий остается той же. Однако обращает на себя внимание несоответствие некоторых названий на карте приведенным определениям. Так, однотипные водоемы названы в одних случаях морем, в других заливом (Аравийское море и Бенгальский залив), явное по всем признакам море называется Гудзоновым заливом и т.п. Такие несоответствия объясняются историческими причинами – ведь многие названия давались в отдельные времена, без каких либо научных оснований и по традиции сохранились до наших дней. Это следует пояснить ученикам и, может быть, предложить им подобрать другие подобные примеры, тогда терминология будет усваиваться ими более осмысленно.
Естественные материковые и островные границы океана обуславливают степень его обособленности от соседних водных пространств, а следовательно, и самостоятельность как природного объекта. В океане, в вытянутом меридиональном направлении, географическая зональность представлена полнее и выражена более отчетливо, чем в океане, вытянутом в широтном направление.
От географического расположения океана зависит характер атмосферной циркуляции над ним и свойства поступающих в его районы воздушных масс: теплые они или холодные, сухие или влажные и т.п. Циркуляцией воздуха над океаном в основном определяются особенности течений. От нее в значительной мере зависит температура, соленость воды на поверхности и в глубине океана, а также структура вод. В свою очередь от температуры, солености и особенностей циркуляции вод зависят состав и концентрация растворённых газов, перемещение питательных веществ, интенсивность биологических процессов и богатство органического мира океана.
Природное своеобразие океанов, расположенных в полярных регионах, проявляется, например, в том, что суммарный годовой поток тепла направлен из воды в атмосферу. В связи с этим значительно преобладают холодные воды, круглогодично присутствуют льды, распространены холодолюбивые организмы. Для океанов и их районов, находящихся преимущественно в тропических широтах, напротив, свойственны в основном прогретые воды, теплолюбивая флора и фауна.
Таким образом, весь комплекс природных условий свойственных каждому из океанов, делает их качественно отличными один от другого. Вместе с тем океан – это целостное природное образование со своей спецификой и региональными особенностями. Своеобразие взаимосвязанных процессов, протекающих в океане, взаимодействие вод с атмосферой, соседними акваториями и прилегающей сушей придают ему определенную индивидуальность.
Рельеф дна океана.
Рельеф дна океана не менее сложен, чем рельеф суши. Дно океана включает в себя несколько главных морфоструктурных элементов.
Материковая отмель (шельф) – подводная равнина, окаймляющая берега океанов и морей. До недавнего времени его границей считалась глубина 200м. Последние исследования шельфов показали, что границу шельфа следует проводить не по глубине, а по геоморфологическим признакам, поэтому она неодинакова в различных районах. Так, у берегов Южной Америки граница шельфа проходит на глубине 55м, в морях Восточно-Сибирском и Лаптевых – на глубине не более 100м, а в Баренцевом и Норвежском – 200м. Ширина шельфов колеблется от нескольких километров до 1300км. Общая площадь, занятая шельфами, - около 8% дна Мирового океана.
Материковый склон – наклонная часть дна. Она служит переходной зоной от материковой отмели к основной глубоководной зоне океана. Верхняя граница материкового склона – внешний край материковой отмели, нижняя – линия, где большой угол наклона дна, свойственный склону, сравнительно резко переходит в небольшой, характерный для ложа. Средний угол наклона дна – около 3°, а наибольший – примерно 25 - 30°, хотя местами он достигает 45°. Ширина материкового склона изменяется от 15 до 30 км, но в отдельных регионах она составляет несколько сот километров. Характерная особенность материкового склона – часто встречающаяся ступенчатость его профиля и глубокое поперечное (по отношению к его простиранию) расчленение подводными каньонами. Они представляют собой крутосклонные глубокие (до1–2км), обычно V-образные в поперечном профиле и ветвящиеся линейно вытянутые формы рельефа. Многие каньоны служат продолжением речных долин (Конго, Инд, Амазонка и др.). Многие подводные каньоны заканчиваются конусом выноса, который в радиусе достигает 300 – 350км, а местами и больше.
Материковое подножие – аккумулятивная пологоволнистая равнина, примыкающая к основанию материкового склона. Нередко подводные каньоны продолжаются и на материковом подножии.
Ложе океана– это зона самых больших глубин (не считая глубоководных желобов) Мирового океана, которая занимает почти 3/4 всей его площади. Рельеф ложа образует чередующиеся котловины с разделяющими их подводными хребтами и возвышенностями. Наиболее значительные вершины подводных хребтов выступают над уровнем моря, образуя океанские острова. Некоторые из подводных хребтов представляют собой грандиозные горные системы, превышающие по своим размерам величайшие горные массивы суши.
Срединно-океанические хребты – это мощные подводные горные образования, занимающие, чаще всего, срединное положение в том или ином океане. Они представляют собой планетарные системы на дне всех океанов.
Этим хребтам свойственны огромные поперечные разломы и сдвиги, активный вулканизм и высокая сейсмичность. В поперечном профиле отмечается сложное чередование отдельных хребтов и понижений. Вдоль главной оси расположены короткие отрезки рифтовых долин.
Абиссальные равнины – глубоководные днища абиссальных котловин. Одни имеют волнистый рельеф с амплитудой 1000м, другие плоские, друг от друга отделены хребтами. В Атлантическом океане таких котловин – четыре (Сев. Африканская, Сев. Американская, Бразильская, Ангольская), в Тихом – пять (Сев. Восточная, Сев.Западная, Центральная, Южная, Чилийская), в Индийском – три (Сомалийская, Центральная и Зап. Австралийская). У берегов Антарктиды – Африкано- Антарктическая; Австралийско-Антарктическая, Беллинсгаузена.
Глубоководные желоба – это особенно глубокие участки занимают лишь ничтожную часть площади дна - меньше 2%. Но это весьма примечательные районы Мирового океана. Необычно уже само их расположение: они находятся не в удалении от берегов суши, а лежат в непосредственной близости от них. Океанические желоба обычно расположены с областями, отличающимися геологической активностью: с горными цепями, вулканическими островами (островными дугами), поясами частых и сильных землетрясений. Эти желоба обладают своеобразной формой, особой геоморфологической структурой. Они похожи на ущелья, троговые долины, даже рвы, только очень большой глубины. Они врезаны в ложе океана, и их верхний контур ограничен, как правило, изобатой 6000м, которая как бы открывает яму вглубь дна. Ширина этого «отверстия» в поперечнике может быть 100–200км, а в длину такая «трещина» может протягиваться на сотни и даже тысячи километров. Склоны желобов очень крутые, почти отвесные, причём склоны, обращены в сторону берега, круче обращеных к океану. Ширина желобов по дну от борта до борта много меньше, причём дно это ровное, почти плоское.
Происхождение океанических желобов ещё не вполне установлено, но ясно, что эти желоба относятся к переходной зоне между материком и океаном. По современной теории динамики тектонических плит в переходную зону входят котловины окраинного глубоководного моря, островная дуга и глубоководный желоб.
Интересно, что глубоководные желоба присущи главным образом Тихому океану – в нём их 27. В Атлантическом океане 4 желоба, а в Индийском – 3. Самый глубокий желоб Мирового океана – Марианский: 11022м; три желоба глубже 10км. (Филиппинский – 1026 м, Тонга – 10882м, и Кармадек – 10047м) тоже лежат в Тихом океане (табл.5).
Дальнейшее изучение желобов продолжается, но вести это изучение очень трудно из-за технических сложностей, связанных с огромными глубинами и ограниченными размерами этих «ям» в дне океана.
Таблица 5. Основные котловины, хребты и глубоководные желоба океанов.
| КОТЛОВИНЫ | ХРЕБТЫ | ЖЕЛОБА (макс. глубина, м) | |
| АТЛАНТИЧЕСКИЙ ОКЕАН | |||
| 1.Лабрадорская 2.Ньюфаундлендская 3.Северо-Американская 4.Гвианская 5.Бразильская 6.Аргентинская 7.Южно-Антильская 8.Западно-Европейская 9.Иберийская 10.Канарская 11.Зеленого Мыса 12.Гвинейская 13.Ангольская 14.Капская 15.Атлантико-Антарктическая | 1.Рейкьянес 2.Северо-Атлантический 3.Южно-Атлантический 4.Китовый 5.Африкано-Антарктический 6.Южно-Антильский | Пуэрто-Рико (8742) Южно-Сандвичев(8264) | |
| ИНДИЙСКИЙ ОКЕАН | |||
| 1.Аравийская 2.Сомалийская 3.Мадагаскарская 4.Мозамбикская 5.Игольная 6.Центральная 7.Крозе 8.Западно-9.Австралийская 10.Южно-11.Австралийская 12.Индо-антарктическая | 1.Мальдивский 2.Аравийский 3.Маскаренский 4.Мадагаскарский 5.Западно-Индийский 6.Восточно-Индийский 7.Западно-Австралийский 8.Центрально-Индийский 9.Кергеленский 10.Южно-Индийский 11.Маккуорийский | Зондский (7209) | |
| ТИХИЙ ОКЕАН | |||
| 1.Филиппинская 2.Западно–Марианская 3.Восточно–Марианская 4.Западно–Каролинская 5.Восточно–Каролинская 6.Коралловая 7.Северо–Фиджийская 8.Южно–Фиджийская 9.Тасманова 10.Северо–Западная 11.Северо–Восточная 12.Центральная 13.Восточная 14.Южная 15.Новозеландская 16.Перуанская 17.Тихоокеанско-Антарктичесая | 1.Северо–Тихоокеанский 2.Гавайский 3.Западно–Тихоокеанский 4.Новозеландский 5.Восточно–Тихоокеанский 6.Южно-Тихоокеанский | 1.Алеутский (7822) 2.Курило–Камчатский (10542) 3.Японский (8412) 4.Бонинский (9810) 5.Волкский (9156) 6.Марианский (11022) 7.Нансена (7507) 8.Филиппинский (10830) 9.Бугенвиля (9140) 10.Тонга (10882) 11.Кермадек (10047) 12.Центральноамериканский (6662) 13.Перуанский (6601) 14.Чилийский (8069) | |
| СЕВЕРНЫЙ ЛЕДОВИТЫЙ ОКЕАН | |||
| 1.Норвежская 2.Гренландская 3.Нансена 4.Амудсена 5.Макарова 6.Подводников 7.Канадская | 1.Гаккеля 2.Ломоносова 3.Менделеева | ||
Донные отложения.
На дне морей и океанов формируется толща отложений, состоящая из частиц различного происхождения.
Для современных процессов осадконакопления в Мировом океане характерна географическая зональность: климатическая (по мере перехода из одной климатической зоны в другую), вертикальная (по мере увеличения глубин океана), циркумконтинентальная (по мере удаления от континентов в сторону океана).
Значительная часть осадков поступает в Мировой океан с суши за счет выноса аллювия реками, а также благодаря разрушительной деятельности ледников, ветра, размыва берегов волнами. Этот материал называется терригенным. Материал, образующийся непосредственно в океане как результат отмирания различных морских организмов, главным образом планктонных, и выпадения в осадок их нерастворимых остатков, носит название биогенного. Значительную часть осадочного материала поставляют вулканы. Это вулканогенный материал. Ряд осадков возникает в результате химического (или биохимического) выпадения тех или иных солей из морской воды или химических процессов, происходящих на морском дне. Эти частицы носят название хемогенные. Кроме того, в результате сгорания метеоритов или болидов в земной атмосфере образуется космическая пыль, оседающая впоследствии на дне океана.
Морские отложения, образующиеся в результате процесса разноса, дифференциации и аккумуляции осадочного материала на дне морей и океанов, можно классифицировать по крупности составляющих их частиц: от грубообломочных (глыбы 1000м) до глинистых (пелиты, менее 0,01мм)
Морские отложения классифицируются также по их генезису и вещественному составу (табл.6).
Таблица 6. Классификация морских отложений по генезису
И вещественному составу.
| Группа осадков | Типы осадков | Содержание опред-щего компонента,% |
| Терригенные (обломочные и глинистые) Биогенные (органогенные) Пирокластические (вулканогенные) Полигенные Аутигенные (хемогенные) | (классифицируются только по размеру частиц) Кремнистые: диатомовые, диатомово-радиоляриевые, губковые Карбонатные: фораминиферовые и кокколитово-фораминиферовые, птероподово-фораминиферовые, кораллово-водорослевые, ракушечные Глубоководная красная глина Глауконитовые Оолитовые Железо-маргацевые конкреции | Более 10 Более 10 Более 50 Более 30 Более 10 |
Терригенные отложения обычно классифицируют только по гранулометрическому составу. Выделяют, как особую разновидность, айсберговые отложения, образующиеся из осадочного материала, выпадающего на морское дно при таянии айсбергов. Они наиболее характерны для антарктических вод Мирового океана.
Биогенные отложения делятся на кремнистые и карбонатные.
Кремнистые отложения состоят из остатков диатомовых водорослей, кремнежгутиковых, радиолярий и кремневых губок. Наиболее распространены среди них диатомовые отложения. В основном они встречаются в приантарктических водах Мирового океана, с внешней стороны пояса распространения айсбергов. Это преимущественно илы, содержащие до 70–75% SiO. Другой пояс диатомовых илов находится в северной части Тихого океана, в Беринговом и Охотском морях. Отдельные пятна диатомовых илов, сформировавшихся из панцирей этмодискусов, обнаружены на глубине более 5000м в некоторых котловинах тропического пояса Тихого океана. Более широко распространены в тропическом поясе Тихого и Индийского океанов диатомово-радиоляриевые отложения. Это преимущественно пелитовые илы со значительной примесью терригенного глинистого материала. Кремнегубковые отложения чаще всего встречаются на шельфе Антарктики, есть они также в Охотском море.
Карбонатные отложения делятся на ряд типов. Наиболее распространены фораминиферо-кокколитовые и фораминиферовые илы. Фораминиферовый ил содержит до 90% CaCO3. По гранулометрическому составу это алевритовый или пелитовый осадок, в некоторых случаях – песок, состоящий из раковинок донных (бентосных) фораминифер. Основную массу карбонатных илов составляют раковинки планктонных фораминифер, по большей части глобигерин, а также известковые пластинки покровов кокколитофорид – планктонных известковых водорослей. При значительной примеси раковин планктонных моллюсков, птеропод, выделяют птероподово-фораминиферовые отложения. К карбонатным отложениям также относятся различные кораллово-водорослевые осадки, состоящие из остатков кораллов и известковых водорослей.
Пирокластические отложения образуются в непосредственной близости от вулканов. Это, главным образом, песчаный материал.
Полигенные осадки –это глубоководная красная глина. Она залегает на глубинах более 4500м, что связано с положением так называемого уровня карбонатной компенсации (УКК), т.е. с глубиной, предельной для распространения карбонатных отложений. На глубине, большей, чем УКК, происходит полное растворение известковых частиц, благодаря чему здесь накапливаются различные тончайшие нерастворимые частицы, из которых и образуется красная глубоководная глина. В красных глинах всегда присутствуют кремнистые биогенные остатки (диатомовые водоросли, радиолярии и др.), зубы хищных акул, космическая пыль.
Хемогенные отложения – это карбонатные, оолитовые и родственные им осадки. Оолиты – мельчайшие шарики извести, образующиеся в результате химического выделения извести из раствора, для чего необходимо перенасыщение поверхностного слоя воды СаСО3. К этой же группе относятся глауконитовые пески и илы – осадки различного состава с заметной примесью глауконита – минерала вторичного генезиса. К хемогенным образованиям относятся и железомарганцевые конкреции – стяжения гидроокислов железа и марганца с примесью различных других соединений. Поперечник конкреций варьирует в пределах от 1 до 25см, но встречаются и конкреции массой до 850 кг (Филиппинская впадина) (табл.7).
Таблица 7. Распространение основных типов донных отложений
В Мировом океане
| Типы донных отложений | Площадь, млн км² |
| 1.Терригенные, глауконитовые и пирокластические 2. Глубоководная красная глина 3. Фораминиферовые 4. Ракушечные, коралловые, оолитовые 5. Птероподовые 6. Диатомовые 7. Радиоляриевые 8. Смешанные, известково-кремнистые (диатомово-фофараминиферовые и радиоляриево-фораминиферовые) ВСЕГО: | 68,1 87,5 140,7 7,3 2,8 29,3 10,2 16,0 361,9 |