книги / Общая геология

272 Физическая, или динамическая, геология

MKAL. Линия ASM , KSL — проекции окружностей, проведенных через «полюсы», указанных полушарий (их будем называть «мери­ дианами»). Луна притягивает к себе воду и Землю, сильнее всего по той половине «меридиана», которая расположена к ней ближе всего.

Из схемы видно, что в данный момент вода на Земле испыты­ вает максимальное притяжение со стороны Луны по половине «меридиана» S A ; по половине «меридиана» SM Земля оттягивается

распространяются на соседние частицы, расположенные по напра­ влению радиусов, отходящих от этих точек.

Волны, возникающие в различных точках, интерферируют друг с другом, и в конце концов возникают волны весьма слож­ ного вида и характера.

Волнообразные колебания не сопровождаются перемещением водных масс.

Течения в сочетании с волнением создают иногда сильные прибои по берегам морей и океанов. Движение воды в виде морского и океанического волнения сказывается на сравнительно неболь­ ших глубинах —около 40—60 м. Самые большие волнения дости­ гают глубин около 200 м, а иногда и больше. Ниже этих глубин вода в морях и океанах не испытывает волнения, подобного мор­ ским волнам на поверхности (колебаний вверх — вниз).

274 Физическая, или динамическая, геология

ходить из одного слоя воды в другой, так как там условия (темпе­

ко дну моря образ жизни (прикрепленный бентос), и организмы, передвигающиеся по дну моря на небольшие расстояния (блуж­ дающий бентос). В качестве примера бентоса первого типа можно привести растения, губки, кораллы, мшанки, брахиоподы, боль­ шинство криноидей и т. д., в качестве примера бентоса второго типа — гастроподы, морские ежи, морские звезды и т. д.

Под п л а н к т о н о м понимают пассивно плавающие орга­ низмы, т. е. передвигающиеся под действием волн, течений и ветра. Большинство их имеют очень малые размеры и видимы лишь вооруженным глазом. Эти организмы составляют главную массу живых организмов в морях и океанах; они и трупы их

вбольшинстве случаев являются пищей для бентоса и нектона.

Кпланктону относятся простейшие организмы: фораминиферы, радиолярии, а также пт'ероподы, диатомовые водоросли, разно­ образные бактерии и др.

Надо иметь в виду, что планктон составляет основную часть органической массы, служащей для образования нефти, горючих

ибитуминозных сланцев.

Из всех организмов наибольшее геологическое значение имеет бентос. По нему мы можем судить о физико-географических условиях, при которых происходило образование соответствующих осадков.

У представителей многих форм бентоса, планктона и нектона

Известно, что организмы, живущие в море, строят свои твер­ дые части (скелеты, панцири, раковины) в большинстве случаев или из СаСОз или БЮг • гсНгО. Из этих же веществ бывают сложены громадные толщи органогенных пород.

Замечено также, что организмы строят твердые части из СаСОз в условиях теплой воды, ее повышенной солености и срав­ нительно значительной прозрачности. В условиях, противо­ положных указанным, организмы строят твердые части из БЮг или Si02 '• гаНгО. Спрашивается: откуда же морские организмы берут СаСОз и БЮг?

276 Физическая, или динамическая, геология

Разрушительная работа мореЗ и океанов

Разрушительная работа морей и океанов особенно значительна у крутых, обрывистых берегов, где глубина моря значительна. Во время больших бурь морские волны вместе с течением катят глыбы пород весом до 30—40 т и перекатывают их на расстояния до 10—12 ж. Во время бурь волны оказывают на поверхность берега давление, достигающее 10—30 m на 1 ж2. По отвесным береговым скалам волны поднимаются иногда на высоту до 20 ж и затем низвергаются обратно в море.

Приливные морские волны нередко вторгаются в устья рек. В этих случаях они задерживают течения рек, бурно несутся вверх по течению и производят там большие наводнения на зна­ чительных площадях.

Волны своими ударами разрушают морские берега. Образу­ ются глыбы и обломки пород, которые подхватываются течением и новыми волнами. Морские берега разрушаются не только под действием ударов волн, но.главным образом под влиянием бомбар­ дировки глыбами и обломками пород. Нужно иметь в виду, что породы, слагающие морские берега, разрушаются еще и вслед­ ствие сжимания воздуха, находящегося в трещинах этих пород, под влиянием стремительно набегающих на берега масс морской воды. Во время сильных бурь нередко в горных породах берега на некотором расстоянии от него можно наблюдать фонтаниро­ вание воды из трещин. Породы берегов разрушаются также и под влиянием химического действия на них морской воды. При прочих одинаковых условиях разрушение берегов происходит тем интенсивнее, чем больше разница в уровнях моря во время при­ ливов и отливов.

Естественно, что горные породы морских берегов разруша­ ются от морских волн не с одинаковой скоростью. На эту скорость при всех прочих равных условиях влияют крепость пород и харак­ тер их залегания, т. е. тектоника береговых участков земной коры.

Характерно, что максимальная скорость разрушения берега наблюдается в том случае, когда осадочные горные породы падают в сторону материка (рис. 118, б), и минимальная, когда породы падают в сторону моря (рис. 118, а). При горизонтальном залега­ нии пород (рис. 118, в) скорость будет средней.

Породы трещиноватые, слабо сцементированные будут раз­ рушаться 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 кинетическая энергия морских волн в значительной сте­ пени растрачивается на удары об эти груды глыб и обломков. Глыбы и обломки в конце концов разрушаются, и морские волны

берега. На этом принципе основано сооружение искусственной защиты в виде молов у наиболее подверженных разрушению берегов.

В результате ударов морских волн о берег образуется в о л н о ­ п р и б о й н а я т е р р а с а (рис. 119).

Рис. 118. Разрушение морских берегов при различных направлениях падения пластов.

На рис. 119 показан профиль через крутой берег сравнительно глубокого моря. M N — уровень моря при приливе, KL — уро­ вень моря при отливе. Во время бурь и штормов морские волны, ударяясь о берег, разрушают его. Вдоль берега образуется вы­ емка, называемая в о л н о п р и б о й н о й н и ш[е й, которая

Рис. 119. Образование волноприбойной тер­ расы (масштаб искажен).

постепенно растет внутрь материка. Породы, нависающие над выемкой, вследствие процессов выветривания, собственного веса и других причин постепенно обрушиваются и превращаются в глыбы и обломки, которые в свою очередь подхватываются вол­ нами и течением и продолжают дальнейшее разрушение берега. Линия А В М К — первоначальный склон берега; линия ACDF — новый склон берега; FTR — волноприбойная терраса. Она бывает сложена коренными породами, но чаще на ней залегает обломоч-

278 Физическая, или динамическая, геология

:ный материал, получающийся от разрушения берега, в виде гглыб, гравия, гальки, щебня, песка и ила.

Волноприбойная терраса постепенно растет и достигает иногда ширины 2 км. Глубина ее соответственно изменяется от нуля в точке Г до 20 л* в точке R. Скорость роста волноприбойной тер­ расы по мере ее расширения вследствие трения воды о дно умень­ шается.

Если участок земной коры, где формируется волноприбойная терраса, испытывает эпейрогеническое опускание, последняя посте­ пенно переходит в шельф (континентальную платформу). Глубина •его достигает 200 м; ширина бывает самой различной и кое-где по берегам северных полярных морей достигает 400—600 км.

Моря, покрывающие шельф, называются э п и к о н т и н е н ­ т а л ь н ы м и .

Поверхность волноприбойной террасы, а тем более континен­ тальной платформы имеет очень незначительный уклон в сто­ рону моря (около 1—2°). Практически можно считать, что эта поверхность горизонтальна. Естественно, что в пределах указан­ ной террасы или платформы залегание осадков почти горизон­ тальное.

Теперь становится понятным, почему дно морей на глубине •от нуля до 200 м называется континентальными платформами. Эти платформы есть результат постепенного разрушения континента морским прибоем с одновременным эпейрогеническим опусканием и накоплением осадков.

Если эпейрогеническое опускание земной коры в районе берега моря приостанавливается, волноприбойная терраса пере­ стает расширяться. Вся кинетическая энергия морских волн затрачивается в этом случае на трение о дно.

В случае эпейрогенических поднятий волноприбойные тер­ расы и части континентальных платформ выступают из-под уровня моря и береговая линия отступает в глубь моря. Эти поднятые террасы получили наименование м о р с к и х т е р р а с . Подоб­ ные террасы мы встречаем по берегам Черного моря на различных высотах.

Поеле прекращения роста ширины волноприбойной террасы или континентальной платформы крутые склоны берегов моря постепенно выполаживаются вследствие процессов выветрива­

т и п о в .

Первыми называются сильно изрезанные берега. Берега такого типа характерны для Атлантического океана.

Не изрезанные берега, образующие в плане более или менее плавные линии, называют тихоокеанскими. Ими характеризуются главным образом берега Тихого океана.

Берега того и другого типа могут быть у одного и того же моря.

Берега атлантического типа возникают там, где они сложены породами различного петрографического состава, различной кре­ пости, различной способности к сопротивлению процессам вывет­ ривания и разрушительной работе морского прибоя. В противном случае образуются берега тихоокеанского типа.

На характер берегов оказывает большое влияние их тектоника. В том случае, когда оси антиклинальных и синклинальных складок на поверхности ориентированы примерно параллельно общему направлению морских берегов, возникают берега тихо­ океанского типа. Если же оси указанных структур ориентиро­ ваны примерно перпендикулярно к общему простиранию берегов, возникают берега атлантического типа.

Рассмотрим теперь осадки, которые накапливаются в преде­ лах различных областей моря.

Осадки шельфа

В этом разделе, кроме осадков континентальной платформы, описаны осадки волноприбойной террасы и той части морского берега, которая заливается водой во время приливов.

Часть берега, заливаемая морем во время приливов и осво­

иногда ширины 1—1,5 км.

С морскими осадками континентальной платформы в широком смысле слова тесно связаны дюнные образования на низких мор­ ских побережьях. Их мы рассмотрели при изложении геологи­ ческой деятельности атмосферных агентов.

Осадки, откладывающиеся на дне моря, в том числе осадки континентальной платформы, можно разбить на три основных типа: обломочные, или терригенные, органогенные и химические. Среди обломочных, или терригенных, осадков имеются такие, которые, состоя главным образом из обломков других пород (галек, глыб, гравия, песка, ила и т. д.), содержат примесь (и даже иногда значительную) материала органогенного происхо­ ждения или материала химического происхождения (в виде солей, выпавших из растворов морской воды), или примесь того и другого материала. В свою очередь среди органогенных осадков имеются такие, которые, состоя главным образом из материала органи­ ческого происхождения (раковины, остовы, скелеты, панцири), преимущественно из CaC03-Si02 или Si02-reH20, содержат примесь (часто даже весьма значительную) обломочного, или химического материала, или того и другого одновременно. В свою очередь среди осадков химического происхождения имеются такие, кото­ рые, состоя главным образом из разнообразных солей, выпавших

из растворов морской воды, содержат примесь материала обло­ мочного, или органогенного, или того и другого.

В пределах континентальных платформ откладывается глав­ ная масса осадков, из которых впоследствии возникают осадоч­ ные горные породы. Скорость отложения осадков в пределах континентального склона, а тем более океанического ложа, во много раз меньше скорости отложения осадков в пределах конти­ нентальных платформ. Среди осадков континентальных платформ на первом месте по распространенности, разнообразию и мощ­ ности стоят обломочные, на втором — органогенные, на третьем — химические. Последние в чистом виде откладываются лишь в пре­ делах самых прибрежных участков моря и в пределах лагун (мор­ ских заливов, отделенных от моря подводным барьером). На континентальном склоне и океаническом ложе на первом месте по распространенности стоят органогенные осадки и на втором — обломочные.

О б л о м о ч н ы е , и л и т е р р и г е н н ы е , о с а д к и

Кобломочным относятся осадки грубообломочные, песчаные

иилистые.

Под г р у б о о б л о м о ч н ы м и понимаются осадки, кото­ рые состоят из отчетливо видимых невооруженным глазом облом­ ков горных пород и минералов размером свыше 2 мм в попереч­ нике. Обломки могут быть угловатыми и окатанными. Среди угловатых различаются г л ы б ы (обломки больше 10 см в попереч­

ков минералов или горных пород размером 2—0,1 мм в попереч­ нике. В зависимости от состава минеральных зерен пески бывают кварцевыми и полимиктовыми. Первые состоят из зерен кварца, вторые — из зерен разных минералов. Полимиктовые пески, кроме кварца, могут содержать зерна слюды, роговой обманки, пироксена, полевых шпатов, магнетита, мелких обломков изве­ стняков, сланцев .и других горных пород. Если тот или другой минерал преобладает над другими, полимиктовые пески полу­ чают соответственно наименование слюдистых, роговообманковых, пироксеновых и др.

Пески различаются еще и размерами зерен: крупнозернистые (2—0,5 мм), среднезернистые (0,5—0,2 мм) и мелкозернистые (0,2—0,1 мм). Различают пески однородные и разнородные.

И л и с т ы е о с а д к и , или т е р р и г е н н ы е (обломоч­ ные) илы, состоят из обломков меньше 0,1 мм. Среди них разли­ чают синий (темный), красный, зеленый (глауконитовый) и другие илы.

стые, затем среднезернистые, а потом мелкозернистые. За ними следуют террнгенные илы. К обломочным осадкам примешивается органогенный материал, особенно к обломочным илам. По мере удаления от берега примесь органогенного материала к обломоч­ ным илам обычно увеличивается. Затем на еще большем удале­ нии от берега в илах начинает преобладать материал органоген­ ного происхождения. Таким образом, терригенные илы неза­ метно переходят в органогенные.

Все изложенное является общей схемой распределения осадков на континентальной платформе. Однако от этой схемы нередки отступления.

Донные течения различной скорости нарушают указанную схему. Около берега моря иногда откладывается тонкий обломоч­ ный материал, а дальше от него — более грубый, а затем еще дальше — вновь тонкий материал и т. д. То же наблюдается иногда и в отношении примеси органогенного материала.

О р г а н о г е н н ы е о с а д к и

К органогенным осадкам относятся ракушечники, детритусовые накопления, коралловые постройки и органогенные илы.

организмов, принесенных течениями или прибоем с различных участков моря и его дна. В состав танатоценозов входят раковины организмов разнообразных видов. Здесь можно видеть пришель­ цев из удаленных участков моря.

Б и о ц е н о з а м и называются накопления твердых частей организмов, живших в том самом месте, где встречены биоценозы. Примерами биоценозов могут служить устричные банки, корал­ ловые и мшанковые рифы. Биоценозы играют важную роль в уста­ новлении физико-географических условий, существовавших на месте их обнаружения в былые геологические эпохи.

Д е т р и т у с о в ы м и н а к о п л е н и я м и , или д е т р и ­ т о м, называются осадки, состоящие из обломков разнообразных раковин организмов, смешанных с песком, гравием и т. д.

К о р а л л о в ы е п о с т р о й к и представляют собой типичный биоценоз, характерный для областей континентальных платформ.

К о р а л л ы — это группа животных, принадлежащих к типу кишечнополостных. Их строение сравнительно несложное. Они имеют мягкое мешкообразное или трубчатое тело, одним концом приросшее к скалистому дну или какому-нибудь подводному предмету — раковине, постройке более древних кораллов и т. д.