Рельеф дна мирового океана

146. Есть ли в Байкале Подводные хребты?

Наиболее выразителен Академический хребет, протя­нувшийся от острова Ольхон к Ушканьим островам. Уш-каньи острова — самая высшая точка этого хребта. Про­тяженность его около 100 км, максимальная высота над дном Байкала около 1848 м.

Подводный хребет Среднебайкальский, или Селенгинский, расположен напротив дельты Селенги. Общая про­тяженность хребта около 100 км, а наибольшая высота над подножием в южной котловине озера около 1374 м.

Академический хребет возвышается на 1368 м над сов­ременной толщей донных осадков, Селенгинский — на 1391 м (по другим данным на 1389 м). Если справедли­во, что толща донных отложений в Байкале около 6 тыс. м, как установлено гравиметрической съемкой Булмасова А. П., то в Байкале затоплены одни из высочайших гор на Земле высотою более 7,3 тыс. м.

140. Где находятся самые большие глубины в Байкале?

У восточного берега острова Ольхон, на участке при­брежья между мысами Ижимей и Хара-Хушун, в 8— 12 км к востоку от берега. При измерениях в 1959— I960 гг. тросовым лотом со льда здесь была зафиксиро­вана глубина 1620 м. На навигационной карте, изданной в 1974 г., данные эхолотного промера уточнены введе­нием поправки на скорость звука в воде и получена глу­бина 1637 м. В южной котловине Байкала самая боль­шая глубина 1432 м находится между устьями pp. Переемной и Мишиха. В северной котловине самая большая глубина 890 м зафиксирована на участке прибрежья между мысами Елохин и Покойники.

180. Когда возникают мутьевые потоки?

При подземных толчках, когда устилающие подвод­ный склон отложения начинают по нему скользить. По­ток создается потому, что вода, насыщенная осадочным материалом, обладает повышенной плотностью. Мощ­ность мутьевых потоков с глубиной лавинообразно на­растает, и они могут распространяться на большие рас­стояния. Мутьевые потоки размывает дно; считается, что именно они способствуют эрозии подводных каньонов. Мутьевые потоки чаще всего бывают на подводных склонах Хамар-Дабанского, Баргузинского и северо-западного (хр. Байкальский) прибрежья, где скапливается большое количество донных отложений, но они возможны также и на других берегах.

176. Что такое неритовые осадки и есть ли они в Байкале?

Неритовые (неритические), т. е. морские отложения, образующиеся на материковой отмели, были впервые вы­делены из морских мелководных осадков. Среди перитовых отложений развиты разнообразные типы осадков: об­ломочные (галечники, гравий, пески, алевриты); гли­нистые; органогенные, реже хемогенные. В целом перитовые отложения характеризуются резкой фациальной изменчивостью, обилием остатков донных организмов. В Байкале осадки на шельфе, где он сколько-нибудь вы­ражен, почти повсеместны. По способу образования они похожи на перитовые, но не содержат остатков морских организмов. Характер этих отложений разнообразный — от крупных глыб и валунов до галечников, гравия и песчано-алевритов. Скорость осадконакопления по площади котловины неодинакова от 4—5 см в открытой части озера, вдали от берега, до нескольких десятков санти­метров за 1000 лет в заливах и на прибрежных мелко­водьях. По данным геоморфолога П. П. Ладохина, в за­ливе Провал за 100 дет отложилось до 3 м осадков — по 3 см в год.

155. Как измеряется мощность осадочных пород?

В последнее время с помощью геолокаторов — эхоло­тов большой мощности с узконаправленным ультразву­ковым лучом, а также с помощью сейсмического зонди­рования и сейсмического отражательного профилирова­ния. Последний метод основан на том, что под водой с помощью небольшого взрыва создаются звуковые коле­бания. Часть этих колебаний отражается от поверхности дна, другая часть — от слоев осадочных и коренных по­род. На судне установлен приемник посланных сигна­лов. По разнице времени посылки и приема эхосигиалов определяется мощность осадочных слоев.

Самая глубокая скважина в районе Байкала пробурена в дельте Селенги, недалеко от пос. Кабанск, около

с. Истомино. Она достигла глубины 2802 м, но из рых­лой осадочной толщи не вышла, т. е. не достигла фун­дамента.

153. Какова скорость осадконакопления в Байкале?

Она неодинакова в разных районах — в приустьевых участках рек значительно больше, чем в открытом Бай­кале, и может достигать нескольких сантиметров и даже

десятков сантиметров в столетие. В прибрежных участ­ках накопление осадков также происходит быстрее, чем в удаленных от берега районах. Одним словом, скорость осадконакопления в озере убывает от периферии к цент­ральным глубоководным районам.

Прямых определений скорости осадконакопления в открытом Байкале пет. Есть определения косвенные, на основании которых скорость накопления натуральных осадков на Байкале оказалась равной 4,17 см за тысячу лет. Для сравнения скажем, что в Тихом океане она со­ставляет 1,5—2 см за тысячу лет. Ближайшая задача лимнологов — найти скорость и коэффициент гравитаци­онного уплотнения донных отложений радиоизотопными методами.

175. Сколько времени сохраняется затонувшая древесина в Байкале?

Лиственничная древесина в воде может сохраняться несколько десятилетий и даже столетий, особенно при захоронении в донных осадках. При бурении скважин для разведки места под котлован одного из сооружений БЦБК па глубине 11 м под слоем влажного грунта про­бурен ствол дерева. Керн его извлечен на поверхность, древесина сохранила цвет и запах, как будто захоронена совсем недавно. Причальные сооружения в подводной части, старые разбитые суда с деревянным корпусом сохранились под водой вот уже более восьми десятилетий.

Сибиряковская пристань против Лимнологического инс­титута построена более 150 лет назад. Оставшиеся от нее бревна под водой до сих пор лежат без признаков гниения.

139. Кому принадлежит первое описание дна Байкала?

Глубины Байкала измеряли, вероятно, уже первые люди, которые ловили в нем рыбу. Н. Г. Милеску Спа-фарий в своем «Дорожном дневнике» приводит сведения местных жителей, помогавших его посольству переправ­ляться через Байкал: «Глубина его великая, потому что многажды мерили сажень по сту и больше, а дна не сы­щут, и то чинится от того, что кругом Байкала везде ле­жат горы превысокие, на которых и летнею порою снег не тает».

В конце XVIII века целенаправленные промеры глу­бины Байкала провели служащие Колывано-Воскресен-ских заводов на Алтае Сметании и Копылов. В 1778 г. на участке от Ангары до Селенги они сделали 28 проме­ров. Максимальная глубина, выявленная ими, равнялась 1238 м. По материалам Сметанина и Копылова в 1821 г. был опубликован батиметрический профиль Байкала, более обстоятельные сведения об этих промерах нанесены на рукописный план Байкала, который называется «Чер­теж, представляющий ту часть Байкала, где проходит путь судов со свинцом между устьями рек Селенги и Ангары». Хранится он в библиотеке им. Ленина в Москве.

В 1837 г. глубоководные промеры в Баргузинском за­ливе были выполнены декабристом М. К. Кюхельбеке­ром; в 1859 г. в южной части озера — Кононовым в свя­зи с проектированием прокладки подводного телеграф­ного кабеля через Байкал. Последние материалы опуб­ликованы в 1897 г.

Первые обстоятельные батиметрические исследования Байкала осуществлены Б. И. Дыбовским и В. Годлев­ским, которые, наряду с исследованиями рельефа дна, изучали также дойные организмы и условия их жизни. Первая батиметрическая карта всего Байкала была из­дана в 1906 г. по материалам гидрографической экс­педиции, руководимой Ф. К. Дриженко. В 1935 г. под руководством Г. Ю. Верещагина была составлена новая карта дна Байкала. В 1962 г. съемка дна выполнена Лим­нологическим институтом СО АН СССР под руководст­вом Б. Ф. Лута. В настоящее время проводится новая крупномасштабная съемка дна и составление батимет­рической карты Байкала одним из подразделений Ти­хоокеанской гидрографической службы Военно-Морского Флота СССР. Работа закончится к 1987 г.

177. Что такое турбидиты?

Это своеобразные современные и древние донные от­ложения в глубоких водоемах, возникшие из материала подводных оползней или мутьевых потоков. Турбидиты иногда покрывают громадные площади на глубоковод­ных равнинах в океанах: например, у побережья Кали­форнии, в Мексиканском заливе, а также и в Байкале, в самых глубоководных его районах. Нахождение под слоем илистых отложений слоев песчаных осадков в Бай­кале привело некоторых исследователей к выводу о том, что это добайкальские осадки и что сформировались они где-то на мелководье в условиях сильных течений, при которых все илистые частицы унесены (типа русловых потоков). Такое представление еще не имеет достаточных доказательств, и эти высказывания можно считать преждевременными. В противном случае, возраст Байка­ла нужно было бы считать лишь четвертичным, что про­тиворечит не только геологическим, но также палеолимнологическим и биологическим представлениям об исто­рии котловины и эволюции животного и растительного мира.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

171. Что такое диатомовый ил?

Мелкозернистый осадочный материал, который состо­ит из остатков (кремниевых створок) одноклеточных ор­ганизмов — диатомовых водорослей. В Байкале это пре­обладающая по численности и биомассе группа водорос­лей. Донные отложения па 1/3 состоят из остатков створок отмерших диатомей. Вдоль берегов Антарктиды, в северной и восточной частях Тихого океана, обнару­жены пояса осадков из кремниевого ила. Они возникли в районе подъема глубинных вод, богатых питательными веществами. Аналогичный барьер донных отложений из микроскопических, богатых кремнием морских планктон­ных организмов обнаружили ученые с американского суд­на «Гломар Челенджер» на глубине 2—3 км вокруг Фолк­лендского плато, протянувшегося на 1000 миль к востоку от Аргентины. На Байкале необходимо более тщательное исследование донных отложений. Не исключено нахож­дение обогащенных кремнием поясов (районов) донных отложений, в первую очередь, в зонах анвеллинга.

168. Что такое литоральные осадки?

Твердые осадки (чаще всего пляжевого материала) в прибрежной полосе, которая периодически осушается во время отливов или станов. Термин морской, но очень часто используется исследователями Байкала. В Байкале литораль расположена между самыми высокими и самы­ми низкими сезонными уровнями воды. Каждый тип от­ложений представляет определенную среду обитания для донных организмов — биотоп. Наиболее богаты по видо­вому разнообразию и по численности организмов каме­нистые валунно-галечниковые и гравийные отложения. Здесь обитают почти все формы донных организмов, жи­вущих в прибрежной зоне Байкала.

166. Каков химический состав поверхностных слоев донных осадков?

Химический состав твердой фазы донных осадков в Байкале указывает на преобладание в них силикатов (в значительной части аутигенного, возникшего в озере кремнезема), солей алюминия, магния, кальция, титана, натрия, калия, азота, фосфора, марганца, железа (окисного и закисиого), органического вещества, состоящего из легкогидролизуемых компонентов, гуминовых веществ, растительных пигментов и др. (табл. 2).

Таблица  2 Химический анализ илов Байкала (валовые анализы в % па воздушно-сухой вес) по Г. Ю. Верещагину

В толще отложений концентрация валового железа, фосфора, марганца несколько колеблется, сохраняя об­щую тенденцию к уменьшению. В зоне окисления железо и марганец в основном представлены высшими окислами, что придает осадку коричневатую, буроватую и черную окраску. Зола высоких содержаний железа (3—7%), фос­фора (0,1—0,4%), марганца (0,125—0,5%) занимает практически все дно Байкала, и только узкая полоса вдоль берегов представлена осадками с минимальным количеством этих элементов: железа — меньше 3%, фос­фора—меньше 0,05%, марганца — меньше 0,05%.

Для восстановительной зоны байкальских илов ха­рактерны закисные соединения железа и марганца, окра­шивающие осадок в темно-серый, до черного, синеватый и зеленоватый цвета. Часто железо, фосфор, марганец образуют местные их скопления, минералогически они слагаются   гидротроилитом,   пиритом и  вивианитом.

Главная роль в формировании органического веще­ства в донных отложениях принадлежит организмам планктона (в среднем 3—4 г органического углерода на 1 м2 поверхности дна в год). Значительно меньшую до­лю, составляет аллохтонный органический материал. Кос­венным подтверждением этого служит соотношение ве­личин первичной продукции Байкала (3925 тыс. т G_орг. — органического углерода) и поступления органического вещества с речным стоком (125 тыс. т G_орг. во взвешен­ном и 167 тыс. т. G_орг. в растворенном состоянии в год).

В южной, и средней котловинах Байкала содержание легкогидролизуемого G_орг. — 1,0—2,0%, в северной — ме­нее 1%. Содержание гуминовых веществ, в поверхност­ном слое осадков изменяется от 0,37 до 0,94%; неизме­ненного хлорофилла колеблется от следов до 0,1 мг на 100 г сухого грунта.

Исследования показали, что наиболее интенсивное окисление органического детрита идет в верхних гори­зонтах до глубины 50—100 см. Здесь окисляется 49— 53% исходного органического вещества. Подсчитано, что на разложение этого количества. G_орг. необходимо прибли­зительно 18—20 тыс. лет,

167. Что такое терригенные осадки?

Отложения в водоеме, материалом для которых послужили наносы, образовавшиеся при выветривании и эрозии горных пород и почв в водосборном бассейне. Они характерны для прибрежного мелководья. Там, где кру­тые подводные склоны и узкая волноприбойная полоса, терригенные осадки могут оказаться и на больших глу­бинах. Эти осадки хорошо прослеживаются в придельтовых участках крупных притоков Байкала.

145. Как влияют на характер дна волны и течения?

Влияние поверхностных волн не распространяется далеко вглубь, но в толще воды, между ее слоями, на глубине десятков и сотен метров, могут возникать внут­ренние волны. На фотоснимках вершин подводных гор и на дне глубоководных участков Байкала видны знаки ряби такого же типа, как и те, которые вызываются вол­нением на песчаных мелководьях. О наличии течений на больших глубинах говорит тот факт, что колонки грун­та, взятые на отдельных возвышенностях, содержат чис­тый песок и гравий. То же обнаружено и на подводных возвышенностях в Байкале: на Академическом хребте, в южной его части — песчанистые отложения, на Посоль­ской банке — мелкая галька в окисленной железистой корке. Но не всегда знаки ряби на дне больших глубин образованы волнами или течениями. При исследованиях с помощью глубоководных аппаратов в Байкале на глу­бине 1410 м обнаружены знаки ряби биогенного проис­хождения.

Водный баланс и уровень мирового океанаСтраница 4

Прочее » Основы океанологии » Водный баланс и уровень мирового океана

К гравитационным факторам относятся мутьевые потоки, оползни, крип.

Подводные оползни могут быть:

· структурными. Они представляют собой движение целых блоков осадков. При движении такого блока не происходит существенных нарушений внутренней структуры блока;

· пластичными. Эти оползни рассматриваются как движение блока, постепенно переходящее в пластическое течение составляющего его материала. Причем внутри этого блока частицы материала, его составляющие, взаимодействуют. Эти потоки аналогичны лавинным потокам.

Мутьевой поток – это гравитационное течение суспензии твердых частиц в воде. Начало мутьевым потока дают реки. Реки выносят в прибрежную зону моря огромное количество мелкозернистого материала. Происходит накопление очень крупных масс осадков. Под действием силы тяжести осадки начинают перемещаться вниз по склону. Образуются подводные оползни. При движении оползня вниз по склону осадки разжижаются, и оползень постепенно преобразуется в мутьевой поток. Подводные оползни могут возникнуть как самостоятельно, так и могут быть спровоцированы землетрясениями. Мутьевые потоки стекают по подводным каньонам. При этом в устьях последних происходит отложение осадочного материала в виде конусов выноса. Конусы выноса соседних каньонов могут сливаться между собой. В результате у основания материкового склона формируется наклонная аккумулятивная равнина. Скорость мутьевых потоков может доходить до 100 км/ч и более. Мутьевые потоки могут интенсивно воздействовать на дно и стенки каньонов: углублять каньоны, придавать им извилистость, террасированность.

Крип – это медленное массовое смещение толщи наносов в направлении уклона дна. Одной из разновидностей крипа является «течение» песка, сопровождающееся «пескопадами».

Биогенные факторы многочисленны и разнообразны. В ходе жизнедеятельности и отмирания различных морских организмов происходят следующие процессы:

· накопление рыхлого осадочного материала: скелетов и покровных частиц различных организмов кремнистого и известкового состава;

· формирование массивных пород типа рифовых известняков и образуемых ими форм рельефа: коралловых рифов;

· разрушение и разрыхление горных пород, вследствие деятельности различных «камнеточцев» (некоторые двустворчатые);

· переработка донных грунтов путем пропускания их через пищеварительный тракт илоедов. В результате донные отложения утрачивают слоистость и приобретают мелкокомковатую структуру. Многие организмы улавливают минеральные взвеси из морской воды и способствуют их осаждению. Так мидии пропускают через свои раковины в среднем 1,5 л воды в час. При этом мидии начисто отфильтровывают все содержащиеся в воде взвеси. В результате этого вода становится чистой, а взвесь при этом полностью выпадает в осадок.

Многие жители моря обладают способностью концентрировать в своих покровах и мягких тканях различные элементы и неорганические соединения, растворенные в морской воде. Особенно большое значение имеет способность многих организмов усваивать известь или кремнезем. Эти соединения извлекаются из морской воды и практически безвозвратно выбывают из круговорота, так как после отмирания организмов накапливаются в донных отложениях.

Проблема образования и развития коралловых рифов является одной из проблем изучения роли биогенных факторов в формировании отложений и рельефа дна Мирового океана. В ходе образования и развития коралловых построек происходит извлечение извести из воды коралловыми полипами. Результаты рельефообразующей деятельности коралловых полипов по своим масштабам весьма сопоставимы с результатами тектонических подвижек земной коры.

Страницы: 4 

148. Каково происхождение осадочных отложений в Байкале?

Они формируются из аллохтонных (принесенных из­вне) и автохтонных (образующихся в самом водоеме) ма­териалов. Аллохтонные материалы в виде взвешенных и влекомых наносов образуются за счет селевых паводков, пылевых частиц, приносимых ветрами, продуктов хозяй­ственной деятельности человека. Автохтонные отложения формируются за счет продуктов жизнедеятельности вод­ных организмов, скелетов, панцирей и др. остатков после отмирания, а также за счет химических осадков — ве­ществ, возникающих в воде при химическом взаимодей­ствии растворенных соединений, абразионного материала с берегов и др. Вероятно, в аллохтонных материалах сле­дует учитывать и осадки из космоса — метеориты, и кос­мическую пыль.

Скорость осаждения твердых частиц зависит от разме­ров, формы и плотности частиц, свойств воды — ее плот­ности, вязкости; движения — течений, волнения, переме­шивания; химических и биологических процессов (табл. 1).

Таблица   1 Скорость осаждения твердых частиц различного диаметра в неподвижной пресной воде (по Стоксу) при плотности осаждающих частиц 2,65 (плотность кварца)

Диаметр, мм	Скорость, мм/с	Время, необходимое для осаждения на 1 м
10,0	950	1,05 с
1,0	85	11,8 с
0,1	7-9	В среднем 2 мин. 23 с
0,01	0,14	Около 2 ч (119 мин. 5 с)
0,001	0,0015	Около 199 ч (около 8 сут.)
0,0001	0,000014	Около 70 суток

161. Что такое сели?

Кратковременные водогрязекаменные потоки. Они возникают в предгорных и горных районах при выпаде­нии обильных ливней или при интенсивном таянии снега. Селевые паводки идут с большой скоростью в виде одно­го или нескольких последовательных валов и обладают большой разрушительной силой. Различают сели грязе­вые, грязекаменные и водно-каменные, хотя в чистом виде ни один из этих типов практически не бывает. Се­ли на Байкале — явление нередкое, они повторяются в среднем каждые 10—12 лет. Наиболее часто сели быва­ют на Хамар-Дабане и на Баргузинском побережье, а также на восточных склонах Байкальского хребта.

152. Какого цвета осадочные отложения в Байкале?

Они имеют самую разнообразную окраску. Она зави­сит от характера пород водосборного бассейна и от сте­пени окисления осадков. В районах, где твердый сток образован из известняка, мрамора, отложения светлого цвета.

Там, где осадки образовались из продуктов разруше­ния изверженных вулканических пород, они темные, тем­но-коричневые до фиолетовых — например, в северной котловине вдоль Байкальского хребта. Против устьев крупных рек и в глубоко вдающихся в сушу заливах дон­ные отложения темные, почти черные. Окисленные осадки имеют бурые тона. Донные отложения на боль­ших глубинах, вдали от берегов, имеют серый, серо-голу­бой и зеленоватый цвета.