Особенности берегов приливных морей

Наряду с волнением берега подвержены воздействию приливов и отливов, которые нередко играют значительную геоморфологи­ческую роль. Напомним, что приливы и отливы возникают в ре­зультате притяжения Луны и Солнца. И хотя Солнце по массе неизмеримо больше, главную роль в возникновении приливов играет Луна, расположенная к Земле во много раз ближе.

При полнолунии и новолунии (эти фазы Луны называются сизигиями) приливные силы Луны и Солнца складываются, и в это время величина прилива максимальная. В квадратурные фазы Луны величина прилива минимальная.

На приглубых берегах приливных морей прилив способствует усилению абразии, так как во время прилива глубина у берега возрастает, и волны способны более энергично воздействовать на клиф. Поэтому обычно на берегах приливных морей, подвержен­ных абразии, подножие клифа приурочено к уровню прилива.

На отмелых берегах приливы являются важным фактором акку­муляции наносов. В основе аккумулятивной деятельности прили­вов и отливов лежит неравенство их скоростей. Обычно прилив проходит быстрее, чем отлив, в результате чего скорости приливно­го течения больше, чем скорости отливного течения. Поэтому весь взвешенный или влекомый материал, который приносится к берегу во время прилива, не может быть унесен отливным течени­ем, и во время каждого цикла прилив—отлив часть наносов остается у берега. В результате у берега в зоне приливо-отливных движений воды происходит образование аккумулятивной формы — осушки, или ваттов.

Постепенное нарастание поверхности осушки приводит к тому, что она становится выше уровня сначала квадратурных, а затем и средних приливов. Теперь уже эта поверхность затопляется только во время сизигийных приливов. На бывшей осушке появляется растительность, начинает формироваться почвенный покров. Такие поверхности называют маршами. По мере дальнейшего накопления отложений поверхность маршей повышается настолько, что уже и во время сизигийных приливов она не затопляется. Такие акку­мулятивные образования не имеют специального наименования, но по аналогии с осушенными землями в Нидерландах их можно назвать польдерами. Таким образом, аккумулятивная деятельность приливов приводит к постепенному наращиванию суши, к образо­ванию суши на месте моря. Возвратно-поступательное движение водных масс приводит к формированию специфических эрозион­ных форм в пределах осушки (рис. 173).

Приливные течения в пределах прибрежного мелководья могут развивать значительные скорости, размывать дно, образовывать же- лобообразные или руслообразные выработанные формы рельефа, а также подводные аккумулятивные формы: песчаные гряды и песчаные волны.

Песчаные гряды — крупные линейно ориентированные образова­ния длиной до нескольких десятков километров, шириной 1—2 км и с относительной высотой до 20 м. Они ориентированы обычно в направлении приливного течения.

Песчаные волны — ритмические образования, возникающие на склонах песчаных гряд и ориентированные фронтально по отно­шению к направлению приливного течения (рис. 174). Размеры

Рис. 173. Эрозионные формы на поверхности осушки. А — эрозионные борозды и конусы выноса, образованные приливными течениями; Б — эрозионные микроформы, образованные на песчаных осушках во время отлива (по O.K. Леонтьеву, Л.Г. Никифорову, Г. А. Сафьянову, 1975)

Рис. 174. Песчаные гряды и песчаные волны, образованные приливными течения­ми к востоку от Лонг-Айленда (Атлантическое побережье США). Песчаные гряды хорошо очерчиваются изобатами 20 и 40 м. Песчаные волны показаны короткими черными линиями (по O.K. Леонтьеву)

их — несколько сотен метров или первые километры в длину и до нескольких метров высотой. Они напоминают значительно уве­личенные знаки волновой ряби.

В устьях некоторых крупных рек приливная волна, поднимаю­щаяся вверх по течению, действует в направлении, противопо­ложном речному течению, а отливная — в том же направлении, что и речное течение. В результате устья таких рек расширяются и преобразуются в воронкообразный залив — эстуарий (устья Темзы, Сены и других рек) (рис. 171, 8).

В некоторых морях (Балтийское, Каспийское, Черное, Азовское и др.) приливные колебания уровня моря настолько незначитель­ны, что могут не приниматься в расчет. Но на отмелых берегах этих морей важную роль приобретают ветровые сгоны и нагоны воды. При длительном ветре с моря на мелководье приходит в движение вся толща воды, начинается нагон воды к берегу, повы­шается уровень и затопляется прибрежная полоса суши. При ветре с суши (при сгоне) полоса суши, затопленная в результате нагона, освобождается из-под воды. Возникают осушки и другие формы рельефа, аналогичные тем, которые образуются на приливных от­мел ых берегах, но развивающиеся не ритмически, а эпизодически, так как чередование сгонов и нагонов воды не отличается той пра­вильностью, которая свойственна приливам и отливам.

Коралловые берега и острова

На побережьях тропических морей активная роль в формиро­вании морских берегов может принадлежать некоторым морским организмам, и в первую очередь различным рифостроителям — шести- и восьмилучевым кораллам, сопутствующим им известко­вым водорослям (Litotamnyon, Halimeda), различным гидроидным и мшанкам. Эти организмы способны усваивать из морской воды известь и строить из нее свои скелеты, из которых в ходе отмира­ния кораллов и водорослей, их разрушения волнами и прибоем и последующей цементации продуктов разрушения формируется массивная горная порода — коралловый, или рифовый, известняк. Аккумулятивные формы, построенные из рифового известняка, называются коралловыми рифами. Различают несколько типов ко­ралловых построек: окаймляющие, или береговые, барьерные, кольце­вые и внутрилагунные рифы (рис. 175).

Окаймляющие рифы — подводные кораллово-известняковые террасы, примыкающие непосредственно к берегу. Внешняя зона их покрыта живыми колониями кораллов. Поверхность рифа — так называемый риф-флет — с удалением от внешней зоны все в

Рис. 175. Типы коралловых рифовых построек: А — соотношение окаймляющего (I), барьерного (II) и внутрилагунных (III) рифов на поперечном профиле кораллового берега (/ — коралловый известняк, 2 — коралловые пески и илы); Б — окаймляющий (I) и барьерный (II) рифы на одном из участков берегов островов Фиджи; В — один из атоллов Мальдивского архипелага (/ — корал­ловый риф, 2 — песчаный остров, 3 — внутрилагунный риф) (по O.K. Леонтьеву)

большей степени покрывается чехлом наносов из кораллового гравия и песка. У берега она окаймлена белоснежным песчано- гравийным пляжем.

На тектонически стабильных берегах мощность кораллового окаймляющего рифа обычно не превышает 50 м. Это связано с ус­ловиями обитания рифообразующих кораллов. Рифостроящие ко­ралловые полипы живут в симбиозе с одноклеточной зеленой во­дорослью Zooxantella, обитающей в полости полипа и нуждающейся для фотосинтеза в хорошей освещенности. Это важнейшее эколо­гическое условие уже не удовлетворяется на глубинах более 50 м.

Барьерные рифы — кораллово-известняковые гряды или барье­ры, удаленные от берега на более или менее значительное расстоя­ние. Мощность барьерного рифа обычно во много раз превышает мощность окаймляющих рифов. Из отмеченных выше экологи­ческих особенностей обитания рифообразующих кораллов следует, что большая мощность рифового известняка, слагающего барьерный риф, может быть достигнута лишь при условии тектонического погружения основания рифа. Именно так объяснял этот факт Ч.Дарвин —.один из первых создателей теории образования и развития коралловых рифов. Таким образом, барьерные рифы возникают в результате погружения берегового рифа при условии постоянного роста его внешнего края в высоту. Крупнейшим в мире сооружением этого рода является Большой Барьерный риф, протягивающийся вдоль северо-восточной окраины Австралии более чем на 2000 км. Если барьерный риф формируется вокруг небольшого погружающегося острова, то он по мере погружения основания и продолжающегося наращивания внешнего края пре­образуется в кольцеобразный риф, или атолл.

Акватория, располагающаяся внутри атолла или отгороженная от открытого моря барьерным рифом, называется коралловой ла­гуной. В лагуне поселяются особые виды рифообразующих корал­лов, которые в ходе своей жизнедеятельности создают еще один род рифовых построек — внутрилагунные рифы. В большинстве случаев они имеют вид колонн или гигантских тумб, беспорядочно разбросанных в пределах лагуны и обычно именуемых pinnacles (от англ. — шпиль, островерхая башенка). Слившиеся друг с дру­гом pinnacles образуют более крупные по площади образования — коралловые банки patches. Иногда внутрилагунные рифы образуются на гребнях подводных гряд, построенных приливными течениями.

Как в открытом океане, так и в береговых зонах тропических морей в изобилии разбросаны коралловые острова. Обычно считают, что коралловые острова построены кораллами, что это бывшие ко­ралловые рифы. Однако это далеко не так. Хотя в океанах иногда и встречаются острова — поднятые коралловые рифы (о. Науру в Тихом океане, о. Тромлен в Индийском океане и др.), но такие образования редки. Обычные же коралловые острова, в том числе и острова, располагающиеся на атоллах, представляют собой ти­пичные островные бары, построенные с помощью деятельности морских волн из коралловых наносов—песка, гравия, гальки, иногда нагромождения глыб рифового известняка. К объяснению их образования в целом применима схема формирования баров, которая была рассмотрена выше.

Морские террасы

Поскольку уровень Мирового океана в четвертичное время благодаря сменам ледниковых и межледниковых эпох многократно изменялся, а также потому, что многие побережья подвержены вертикальным тектоническим движениям, наряду с современными береговыми линиями существуют также различные древние бере­говые формы, маркирующие абсолютные и относительные измене­ния уровня океана в недавнем геологическом прошлом. Комп­лексы таких береговых форм рельефа (древние клифы, реликтовые аккумулятивные формы) называются древними береговыми линиями. Они могут располагаться на суше и соответствовать положениям уровня моря относительно более высоким, чем современный. Поло­су суши, в пределах которой распространены "поднятые" древние береговые линии, вместе с современным берегом принято называть

Рис. 176. Типы морских террас: А — аккумулятивная; Б — цокольная; В — абразионная; Г — серия аккумулятивных террас без четко выраженных морфологиче­ских элементов: высотное положение уров­ня моря, сформировавшего эти террасы, определяется по высоте залегания слагаю­щих террасы морских осадков. Морфологи­ческие элементы террас: 1 — поверхность террасы; 2 — уступ: 3 — бровка; 4 — тыло­вой шов, фиксирующий положение древней береговой линии. На Е и Д показано, что при определении уровня древнего моря сле­дует исходить из высотного положения тылового шва террасы

побережьем. Древние береговые линии, соответствующие стояниям уровня моря более низким, чем современный, и в настоящее вре­мя затопленные морем, являются

реликтовыми элементами рельефа подводного берегового склона и шельфа.

Морфологически "поднятые" береговые линии чаще всего бы­вают выражены в виде морских террас, имеющих вид ступеней, обычно вытянутых вдоль берега. В каждой террасе можно выделить такие элементы, как поверхность террасы, уступ, бровка и тыловой шов, фиксирующие высотное положение древней береговой ли­нии (рис. 176).

В зависимости от строения выделяются террасы аккумулятивные (полностью сложенные прибрежно-морскими отложениями), аб­разионные (сложенные только коренными породами), и цокольные (имеющие коренной цоколь, перекрытый морскими отложения­ми). Если абразионные террасы устанавливаются довольно легко, то провести "границу" между цокольной и аккумулятивной тер­расами удается не всегда. Для подразделения речных террас на аккумулятивные и цокольные оперируют понятием "нормальная мощность аллювия". В геоморфологии морских берегов идентичное понятие отсутствует.

Высота террасы определяется по высоте ее тылового шва, т.е. положению бывшей береговой линии. Ее довольно часто отож­дествляют с высотой бровки. Это неправильно, так как высота бровки — величина случайная и зависит прежде всего от наклона поверхности террасы и степени ее сохранности (рис. 176, Е, Д).

Для выяснения истории развития побережья составляют так называемые спектры террас, которые одновременно являются

схемами сопоставления террас, выявленных на различных участках побережья (при помощи полевых наблюдений, инструментальных высотных привязок, нивелирования, анализа аэроснимков и др.), и содержат информацию о характере и интенсивности вертикаль­ных неотектонических движений.

Суждение о тектонических движениях выносится на основе выяснения причин возникновения террас. Если терраса сформи­ровалась благодаря абсолютным изменениям уровня моря, ее вы­сота на всем протяжении побережья должна быть одинаковой. Отклонения от этой величины в ту или иную сторону означают, что спектр морских террас можно рассматривать как инструмент для изучения неотектонических и современных вертикальных дви­жений на морских побережьях.

Изучение морских террас имеет и прикладной характер, так как осадки, слагающие террасы, могут содержать россыпи ценных по­лезных ископаемых (ильменита — руда на титан, касситерита — оловянная руда и др.). Песчано-галечные, песчано-ракушечные отложения береговых аккумулятивных форм широко используются как строительный материал.