Глава 20 некоторые экзогенные процессы, происходящие на дне океана, и создаваемые ими формы рельефа

В гл. 19 были рассмотрены волновые, приливно-отливные и некоторые другие процессы, создающие формы рельефа берего­вой зоны. Столь значительный фактор, как морское волнение, способен оказывать морфологическое воздействие лишь на узкую полосу прибрежной части морского дна. Довольно долго сущест­вовало убеждение, что основная часть дна морей и океанов не подвержена воздействию каких-либо значительных экзогенных процессов, за исключением осадкообразования, главная роль которого сводится к плащеобразному перекрытию или полному захоронению неровностей коренного рельефа.

Однако все более широкое применение подводного (в том чис­ле и глубоководного) фотографирования, а также непрерывного сейсмоакустического профилирования, детализация представлений о батиметрии дна морей и океанов убеждают в том, что на морском дне активно действуют различные экзогенные агенты, создающие своеобразный и присущий только подводному миру комплекс форм рельефа. Уточнены также представления о геоморфологи­ческой роли осадкообразования. Различные геоморфологические процессы, действующие на морском дне, делятся на гравитацион­ные, гидрогенные и биогенные.

Гравитационные подводные процессы

К гравитационным процессам относят такие, в возникновении и развитии которых основная роль принадлежит силе тяжести. Это в общем аналоги склоновых гравитационных процессов, про­исходящих на суше. Для проявления склоновых процессов на ба­тиальных и абиссальных глубинах на морском дне условия осо­бенно благоприятны, так как донные отложения из-за высокого насыщения их водой обладают повышенной пластичностью. Имен­но гравитационные процессы осуществляют в океане основную работу по перемещению осадков на склонах.

Пока имеются лишь отрывочные сведения о крипе — процессе медленного сползания или оплывания толщ осадков на относи­тельно пологих склонах. Одним из проявлений крипа являются песчаные потоки, а на резких перепадах профиля склона даже

"пескопады", описанные при проведении подводных наблюдений в каньонах. Более широко известны подводные оползни, которые были впервые обнаружены еще в 30-х годах А.Д. Архангельским и Н.М. Страховым при изучении осадков в Черном море. Уже при уклонах 3—5° на морском дне могут возникнуть оползневые явления. Для того чтобы спровоцировать подводное оползание, достаточно небольшого сейсмического толчка или даже серии ритмических колебаний давления столба воды в верхней части материкового склона или на бровке шельфа, возникающих при прохождении гребней и ложбин волн во время крупных штормов. На более крутых склонах оползни могут возникать самопроиз­вольно, как только масса накапливающейся на наклонной поверх­ности толщи осадков превысит предел их прочности.

Подводные оползни могут быть "структурными": сползают це­лые блоки пород без существенных нарушений структуры внутри блока. Более обычны пластичные подводные оползни: перемеще­ние блока пород, постепенно переходящее в пластическое течение грунта с внутренним взаимодействием частиц, подобное лавинам или грязекаменным потокам на суше. В результате массового раз­вития подводных оползней на материковом склоне в его нижних частях и на материковом подножии формируется холмисто-запа-динный рельеф, как это, например, наблюдается в Мексиканском заливе, в море Бофорта и в других районах. Довольно часто встре­чаются ископаемые подводные оползни, вскрываемые в геологи­ческих разрезах. Примером могут служить мощные оползневые блоки фораминиферовых слоев палеогена в толще майкопских отложений, характерные для поднятия Кукурттау в Восточном Дагестане.

Другой тип гравитационных процессов — мутьевые потоки — гравитационное течение водной суспензии твердых частиц. Так как суспензия содержит взвешенные минеральные частицы, у нее большая плотность, чем у простой морской воды. В результате суспензия погружается на наклонное дно и скатывается по нему. Большая скорость течения потоков обеспечивает не только пере­нос взвешенного минерального материала, но в ряде случаев и эрозию дна.

Мутьевые потоки получают питание: 1) на приустьевых участ­ках шельфа во время речных паводков, когда резко возрастает взвешенный сток рек; 2) в результате перехвата потоков наносов в береговой зоне моря; 3) путем разжижения движущейся вниз по склону оползневой массы. Подводные оползни, следовательно, способны переходить в мутьевые потоки. Именно так образовался мощный мутьевой поток в результате небольшого землетрясения на южном склоне Большой Ньюфаундлендской банки (рис. 181).

Рис. 181. Последствия подводного оползня и деятельности мутьевых по­токов на материковом склоне Нью­фаундлендской банки: / — эпицентр землетрясения 1929 г.; 2 — подводный оползень; 3 — зона, охва­ченная деятельностью мутьевых пото­ков (стрелками показаны их тальвеги); 4 — ненарушенные участки телеграф­ных кабелей; 5 — разрывы телеграфных кабелей (по Дрейку и др., 1982)

Сначала возник оползень, ко- торый вскоре еще в верхней части материкового склона пре- вратился в широкий и мощный мутьевой поток. Этим потоком было разорвано и деформиро- вано более 10 подводных теле- графных кабелей, проложенных

на его пути. Отдельные куски

кабеля были перемещены на | |_; | |₅

десятки километров вниз по

пути следования потока. По усилиям, необходимым для разрыва кабелей и перемещения их обрывков на большие расстояния, были рассчитаны скорости потока до 120 км/ч. Ширина потока достигала 330 км при общей протяженности около 920 км. Однако в большинстве случаев мутьевые потоки локализуются в подводных каньонах, поэтому ширина их гораздо меньше, но длина может достигать 1800 км и более. Используя подводные каньоны как трассы, мутьевые потоки активно перестраивают их борта и таль­веги. Достигнув значительных скоростей еще до скатывания в подводный каньон, мутьевой поток эродирует поверхность шель­фа и благодаря регрессивной эрозии способствует продвижению вершины каньона в сторону берега. Нередко в вершине каньона образуется несколько эрозионных врезов, напоминающих водо­сборные воронки верховий горных рек.

В каньоне мутьевые потоки также эродируют дно и борта ка­ньона, но ближе к его середине уже преобладает аккумулятивная деятельность. Формируются террасы и прирусловые валы. В устье каньона происходит массовое выпадение материала из суспензии и образование обширного конуса выноса. Осадки, переносимые мутьевыми потоками и слагающие конусы выноса, называются турбидитами. В отдельных случаях они представляют собой гран­диозные по размерам и мощности осадков образования. Их разме­ры находятся в прямой зависимости от величины твердого стока реки, питающей своими выносами мутьевые потоки. Самым круп­ным образованием такого рода является конус выноса каньона Ганга (рис. 182), который занимает весь Бенгальский залив и внеш­ним краем выдвигается далеко в пределы Центральной и Коко-

^{gui' ^ Щ,ь в« е^}₇

Рис. 182. Конусы выноса мутьевых потоков в северо-восточной части

Индийского океана (по O.K. Леонтьеву): 1 — шельф; 2 — материковый склон; 3 — русло мутьевых потоков; 4 — конусы выноса; 5 — горный рельеф дна океана; 6 — глубоководный желоб; 7 — равнины ложа океана

Рис. 183. Абиссальные долины в северо-восточной части Тихого океана {по ОК. Леонтьеву, 1976): 1 — шельф; 2 — материковый склон; 3 — дно глубоководного желоба; 4 — материковое подно­жие; 5 — плоские абиссальные равнины ложа океана; 6 — абис­сальные холмы; 7 — подводные горы; 8 — абиссальные долины

. J$V

*- •"•*/ Маши

^,

\

/

'а б и с с а.

с AJlb'h а Я .^-^ а/в нина '

/Г*

/

о О-"

О. ;

/та ф т

034

Ее

совой котловин ложа Ин­дийского океана. Следует заметить, что твердый сток Ганга—Брахмагтутры превы­шает 2,2 млрд т, что состав­ляет более 13% твердого стока всех рек мира. Мощ­ность осадков, слагающих этот конус, превышает 5 км.

Если материковый склон густо изборожден подводными каньонами, конусы выноса смежных каньонов сливаются друг с другом и в целом образуют волнистую наклонную равнину матери-кового подножия. Таким образом, мутьевые потоки представляют собой важнейший механизм формирования рельефа материкового подножия.

Мутьевые потоки даже после того, как большая часть перено­симых ими минеральных частиц отложится в каньонах и конусах выноса, еще сохраняют характер суспензии, хотя и гораздо менее плотной, чем ранее. Такие мутьевые потоки малой плотности эродируют поверхность конуса и устремляются в пределы ложа океана, где они служат одним из основных источников образова­ния плоских абиссальных равнин, примыкающих к материковому подножию, образованному конусами выноса подводных каньо­нов. Наиболее значительные, далеко проникающие в пределы абиссальных равнин мутьевые потоки эродируют их поверхность, образуют крупнейшие долинообразные врезанные формы рельефа, именуемые абиссальными долинами. Такие же абиссальные доли­ны, глубина вреза которых колеблется от 50 до нескольких сотен метров, образуются и на крупных конусах выноса (рис. 183). Абиссальные долины нередко бывают обвалованы прирусловыми валами высотой до нескольких десятков метров. Густая сеть абис­сальных долин (см. рис. 183) развита в северо-восточной части Тихого океана.