книги / Общая геология

На другом конце тела расположено ротовое отверстие, продол­ жающееся в короткую трубку, свободно открывающуюся во внутреннюю полость тела, подразделенную на камеры лучисто расходящимися перегородками. Над этими камерами вокруг ротового отверстия располагается венец подвижных, способных сокращаться и втягиваться щупалец, которыми животное захва­ тывает себе пищу. Тело коралла, включая и лучисто расходя­ щиеся перегородки, выделяет твердые известковые пластинки, образующие как бы скелет животного.

Кораллы размножаются почкованием или делением. Ниж­ ние — первоначальные — части колоний отмирают. Известковая камера с перегородками остается. Новые кораллы строят себе камеру на материнской, отделяясь от нее поперечной известковой перегородкой. В конце концов камеры прежних поколений корал­ лов образуют пористую, ажурного строения известковую массу. Таким образом развиваются большие и сложные колонии, имею­ щие разнообразную форму: кустообразную, куполообразную и т. д.

Прибоем морских волн коралловые постройки частично раз­ рушаются. Образуются обломки известковых коралловых построек

и коралловый песок. В пустотах коралловых построек селятся

идругие организмы (крупные фораминиферы, известковые водо­ росли, мшанки, пелециподы, гастроподы и т. д.). Раковины и выделения этих организмов мы часто встречаем вместе с построй­

ками кораллов. Коралловые постройки называются к о р а л ­ л о в ы м и р и ф а м и .

Пространства между ветвистыми образованиями кораллов заполняются обломками коралловых построек и коралловым песком (мелкие обломки коралловых построек). Углекислый каль­ ций частично растворяется и выпадает в пористых пространствах построек. В результате получается коралловый известняк.

Кораллы являются организмами, чрезвычайно чувствитель­ ными ко всяким изменениям физико-географической обстановки. Для их существования необходимы скалистое дно моря (без рых­ лых осадков), подвижная вода (течение, волнение), температура воды около 20° С, нормальная соленость (3,5%) и глубина около 5—40 м. При отсутствии этих условий кораллы не размно­ жаются и не создают рифов. Скорость роста коралловых построек достигает 6—7 мм в год.

Барьерные рифы, состоящие из коралловых гряд, отделены от берега лагуной; атоллами называют коралловые острова, имею­ щие форму сплошного или разорванного кольца, окружающего заключенную в нем лагуну.

Образование берегового и барьерного рифов видно из рис. 120.

стое дно моря. На участке дна моря LN вдоль берега, там, где имеются благоприятные условия для существования кораллов, начинают развиваться и размножаться кораллы. Они создают известковые постройки, которые растут вверх; там, где условпя особо благоприятные, скорость роста построек больше.

На участке дна CD условия для существования кораллов с течением времени становятся менее благоприятными, чем на участке S, где подвижность воды более интенсивная. В конце концов рост кораллов прекращается на участке CD и продолжается на участке S. Когда в пределах участка S глубина становится равной 5 м и меньше, рост кораллов здесь также прекращается.

Этот рост продолжится, если одновременно с ним будет происхо­ дить эпейрогеническое опускание области земной коры в пределах K A LM N P . В этих случаях мощность коралловых рифов может достигать значительных величин — около 1500—2000 м. При эпейрогенических поднятиях верхняя часть берегового рифа появляется над водой и в результате образуются длинные, узкие, сложенные коралловыми постройками острова — барьерные рифы.

На приведенной схеме показан барьерный риф, если считать уровень моря в положении CD, EF. Высота барьерного рифа вдоль кораллового острова, естественно, меняется, и между остро­ вами его располагаются проливы, через которые морская вода про­ никает в лагуну CD. По этим проливам лагуна отделяется от моря подводным барьером.

Так как коралловые рифы образуются преимущественно в тех местах, где вода прозрачная, т. е. там, где не впадают реки, в ука­ занных лагунах в большинстве случаев вода становится все более и более соленой. Соли начинают выпадать из раствора, и на дне таких лагун накапливаются преимущественно химические осадки. Классическим примером барьерных рифов являются коралловые

284 Физическая, или динамическая, геология

острова, протягивающиеся параллельно северо-восточному бе­ регу Австралии на расстоянии почти 2400 км. Лагуны между этими островами и материком Австралии имеют местами ширину до 60 км.

На схеме, изображенной на рис. 120, показаны продукты раз­ рушения кораллового рифа морскими волнами (ExNP). Это своеоб­ разный подводный делювий на склоне и у подножия кораллового рифа.

Кораллы поселяются не только у берегов, но и в пределах открытого моря или океана. Это происходит на подводных воз­ вышенностях. Эти возвышенности нередко представляют собой по­ тухшие подводные вулканы. На склонах, а иногда и вершинах этих возвышенностей возникают кольцеобразные рифы (атоллы).

Рис. 121. Схема образования атоллов,

поселяются кораллы. Они строят известковые постройки вокруг подводной возвышенности АВС. Скорость роста кораллов не везде одинакова. В конце концов коралловым рифом будет запол­ нено пространство DEFKLR.

При эпейрогеническом опускании’'участка подводной возвы­ шенности мощность площадных рифов, так же как и береговых, может достигать 1500—2000 м.

При эпейрогенических поднятиях образуются атолловые острова. У островов может быть один или несколько проливов, соединяющих лагуну внутри острова с открытым морем. В этих лагунах, как правило, вода с течением времени становится все более соленой, и на дне их происходит накопление химических осадков. На склонах и у подножия площадного рифа, как и на склонах и у подножий береговых рифов, накапливаются продукты разрушения известковых построек. Это коралловый подводный делювий. Он показан на рис. 121 (DST и RPQ).

Коралловые рифы (подводные и надводные), а также продукты их разрушения в современных морях и океанах наблюдаются между 20° с. ш. и 20° ю. ш.

Общая площадь распространения коралловых рифов, корал­ ловых песков и других продуктов их разрушения на дне современ­ ных морей и океанов равна около 6 млн. км2. Путем изменения коралловых построек возникают коралловые известняки. Они известны среди пород различных геологических эпох. По ним мы можем в значительной мере судить о климатических условиях, существовавших в местах их нахождения в соответствующие гео­ логические эпохи.

Кроме коралловых^рифов, известны мшанковые и водоросле­ вые рифы. Мшанки — организмы, относящиеся к классу щупаль­ цевых. Они существуют и строят рифы примерно при тех же фи­ зико-геологических условиях, что и кораллы. Водорослевые рифы слагаются продуктами выделения водорослей.

О р г а н о г е н н ы е и л ы состоят из тонких и мельчайших раковин морских организмов — планктона. Эти раковины дождем сыплются на дно моря и образуют толщи органогенных илов. Эти илы состоят или из СаС03, или из Si02 • ?гН20.

Известковые органогенные илы свойственны морям с теплой, соленой и прозрачной водой, кремнистые органогенные илы — морям с холодной, мало соленой и мутной водой.

Органогенные илы накапливаются во всех участках морского или океанического дна. Широкое распространение они имеют и в пределах континентальной платформы. Из этих илов в резуль­ тате процессов диагенеза образуются разнообразные известняки, кремнистые сланцы и другие органогенные осадочные горные породы.

К числу органогенных осадков, связанных с морем, относятся накопления сапропелевого ила и других обогащенных битумами ялов в пределах лагун, о чем было сказано выше.

Х и м и ч е с к и е о с а д к и

Химические осадки в чистом виде откладываются главным образом в лагунах и в некоторых узких участках прибрежного дна. К химическим осадкам относятся отложения углекислого кальция, окислов железа (бурого железняка, или лимонита) и марганца, кремнезема, хлористого натрия, гипса, ангидрита, калийных солей, сульфатов натрия и магния и т. д.

В тех случаях, когда в лагуны не впадают реки и они располо­ жены в областях с резко выраженным континентальным климатом, в них накапливаются преимущественно химические осадки. Вследствие усиленного испарения воды в лагунах уровень послед­ них обычно чуть ниже уровня открытого моря, поэтому возникает течение, направленное от моря в сторону лагуны. Соленая морская вода в лагуне испаряется. Растворенные в воде соли вызывают увеличение концентрации солей в воде лагуны. Вода здесь ста­ новится все более и более соленой и, как более тяжелая, опускается

на дно лагуны. Уйти в море эта вода не может. Этому мешает подводный барьер. Наконец, наступает перенасыщение раствора и выпадение из него на дно лагуны разнообразных солей: NaCl, КС1, Na2S04, CaS04, MgC03, CaC03, Si02 . /гН20 , FeC03 и др. Порядок выпадения указанных солей находится в зависимости от температуры воды, от наличия в растворе других солей и их концентрации.

Вкачестве классического примера лагуны, где в настоящее время откладываются химические осадки, можно привести Кара- Богаз-Гол.

Внекоторых случаях на дне лагун, а иногда на дне прибрежных областей моря откладываются оолиты из CaC03, Si02 • пН20 , А120 3 • «H20, FeC03, Fe20 3 • п Н20 и т. д.

Оолиты представляют собой мелкие шарики (типа икры) концентрического сложения, состоящие из указанных выше хими­ ческих соединений. Такие образования накапливаются в настоящее время в Красном море, Каспийском море и других местах.

Осадки континентального склона

Эти осадки, как было указано выше, накапливаются со ско­ ростью, несравненно меньшей, чем осадки в пределах континен­ тальной платформы. Переход осадков последней в осадки конти­ нентального склона постепенный. Осадки континентального склона состоят из материала органогенного, обломочного и химического происхождения. Преобладает органогенный материал.

Всвою очередь осадки континентального склона постепенно переходят в осадки океанического ложа. На склоне континентов обычно откладываются разнообразные илы, и только в тех местах, где имеются донные течения значительной скорости, эти осадки состоят из песков и более грубообломочного материала.

Врассматриваемой области господствует мрак и сравнитель­ ный покой морской воды. Раковины встречающихся здесь орга­ низмов обычно тонкие и очень нежные. Объясняется это спокой­ ным состоянием воды.

Здесь различают следующие осадки.

С и н и й , или т е м н ы й , и л состоит из обломочного и частично органогенного материала. Наверху цвет ила бурый, об­ условленный окислением солей железа, имеющихся в иле, за счет кислорода морской воды. В иле часто образуются пирит, марказит. Нередко ил издает запах сероводорода. Образование сероводорода и пирита объясняется следующими процессами: сульфаты, имею­ щиеся в морской воде (FeS04), подвергаются восстановлению за

288 Физическая, или динамическая, геология

является преобладающим, образуются толщи осадков вулкани­ ческого пепла и песка.

Вулканический пепел и песок откладываются также и на кон­ тинентальной платформе и на океаническом ложе.

О т л о ж е н и я а й с б е р г о в . Глыбы льда, отрываю­ щиеся от ледников северных и южных полярных областей, попа­ дающие в океан в виде айсбергов, подхватываются океаническим течением и переносятся на южные широты в северном полушарии

исеверные широты в южном полушарии. Внутри айсбергов всегда имеется обломочный материал (морена). По мере таяния айсбер­ гов морена попадает на дно моря. Таким образом, нередко среди однородных, чаще всего тонких осадков континентального склона

иосадков океанического ложа залегает грубообломочный неокатанный моренный материал ледникового происхождения. То же самое может происходить и среди осадков континентальной плат­ формы.

Осадки океанического ложа

Осадки океанического ложа называют еще глубоководными, абиссальными или пелагическими осадками.

Осадки океанического ложа откладываются с еще меньшей ско­ ростью, чем осадки континентального склона. Среди них мы разли­

• гаНиО. Известковые и кремнистые илы приурочены к участкам океанического ложа соответственно со сравнительно теплой и холодной водой.

Названия илов соответствуют твердым частям (раковинам) организмов, из которых они сложены. Диатомовый ил состоит преимущественно из выделений кремневых водорослей — диатомей. Из органогенных илов наибольшую площадь океаниче­ ского дна покрывает глобигериновый ил, он занимает свыше 128,7 млн. км2. За ним следует диатомовый ил, который занимает 28,6 млн. км2, затем — радиоляриевый (5,9 млн. км2) и птероподовый (1 млн. км2).

К илам неорганического происхождения относится к р а с н а я а б и с с а л ь н а я г л и н а . Она покрывает самые глубокие места океанов на площади свыше 134 млн. км2. Этот ил имеет незначительную мощность, измеряемую сантиметрами (максимум 50—70 см). В нем встречаются кости акул и слуховые косточки китов. Других органических остатков в красной абиссальной глине не встречено. Так как красная абиссальная глина покры­ вает самые глубокие места океанов, где господствует высокое

290

геология динамическая, ли и Физическая,

Рис. 122. Карта распределения современных морских осадков (по Свердрупу).

■терри ген н ы е осадки; 2 — к р а с н а я гл и н а; з — глобигериновы й ил; 4 — цтероподовы й ил; S — радиоляриевы й ил; 6 • диатом овы й .