Гидрогеологические структуры морей.
В пределах подводной окраины материка могут быть выделены субмаринные гидрогеологические массивы, артезианские бассейны и вулканогенные бассейны, полностью скрытые под уровнем моря. Структуры эти находятся на субмаринном этапе развития и могут быть с полным основанием названы субмарниными. Отличительными особенностями субмаринных гидрогеологических структур являются: 1) отсутствие зоны аэрации; 2) наличие покрова рыхлых осадочных отложении с иловыми водами; 3) тесная взаимосвязь иловых вод с водами подстилающих или коренных пород; 4) элизионная разгрузка иловых вод и линейная по разломам глубинных вод; 5) преимущественно морской тип вод по минерализации и составу.
Гидрогеология подводной окраины материка весьма сложна и разнообразна. Здесь широко развиты гидрогеологические структуры материкового типа, но наряду с ними встречаются и субмаринные бассейны котловин, близкие по гидрогеологическим особенностям к субокеаническим бассейнам вод осадочного чехла (СОБ), в которых осадочный чехол сочетается с фундаментом океанического типа. Особо выделяются складчатые области островных дуг с развитыми в их пределах вулканогенными бассейнами. В пределах этих дуг, например на Курильских или Японских островах, помимо вулканогенных бассейнов находятся сложные системы артезианских и адартезианских бассейнов и гидрогеологических массивов. Современная тектоника и вулканизм обусловили проявление на островных дугах вод морского генезиса и мантийных вод, а наряду с ними в пределах островов — пресных инфильтрационных вод атмосферного питания.
Материковые склоны изучены значительно хуже шельфов. Тем не менее, возможность разгрузки в них вод, поступающих с суши, подтверждается данными морского бурения на значительном удалении от берега.
Грубозернистость донных отложений на поверхности многих материковых склонов и наличие многочисленных тектонических нарушений в консолидированных осадочных и кристаллических породах создают хорошую обстановку для восходящей разгрузки. Горизонты пресных и слабосолоноватых вод встречаются в отложениях шельфа и материкового склона на довольно значительных глубинах. В Южно-Китайском море севернее о-ва Хайнань скважина глубиной 200 м (ниже дна) вскрыла в песчано-глинистых неоген-четвертичных отложениях горизонт водоносных песков мощностью до 100 м; воды напорные, гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридно натриевые с минерализацией 1,5 г/л. Таких примеров к настоящему времени накоплено достаточно много.
Наряду с субмаринными широко распространены прибрежно-шельфовые структуры (АБ, ГМ, ВБ). Следует отметить, что эти структуры более сложны, чем аналогичные субаэральные. Выработанные, абрадированные шельфы отличаются тем, что верхняя часть водоносных горизонтов н зон этих структур уничтожена абразией н отсутствует под уровнем моря. Трансгрессивные н аккумулятивно-дельтовые шельфы характеризуются наличием толщи молодых новообразованных отложений преимущественно илов с иловыми водами включительно. Такие структуры, хотя и разделяются берегом моря на субмаринную и субаэральную части, представляют собой с гидрогеологических позиций единое целое. Их водоносные горизонты или водоносные зоны уходят от берега под уровень моря, будучи едиными. Воды их субмаринной и субаэральной частей взаимосвязаны. Все прибрежно-шельфовые структуры начинаются с примыкающей к морю суши, переходят на шельф и завершаются в пределах материкового склона.
В этих бассейнах реализуется сток инфильтрационных подземных вод с континента разгрузка которого в прибрежной и шельфовой зонах осуществляется через субмаринные источники пластового типа в закарстованных и трещиноватых породах, часто рассредоточенным путем.
Подводные родники зафиксированы во многих акваториях Земли. В качестве примера назовем известные еще эллинам очаги разгрузки карстовых вод на дне Средиземного и других внутренних морей. У берегов Адриатики зафиксировано около 700 таких источников и их групп. Выходы их — в виде мощных восходящих струй в карстовых воронках и каналах на морском дне известняков — расположены обычно в 1-75 м и более от берега на глубинах от 1 до 30 м. На еще большей глубине обнаружены источники с пресной водой на Лазурном берегу Франции (162 м) и других местах. Дебит карстовых источников обычно очень большой. Так, в Ливане (район Шенья) суммарный дебит группы субмаринных выходов на расстоянии 2 км от берега изменяется от 6 в межень до 50 м3/с зимой. Восходящие струи пресных вод из карстовых воронок часто имеют значительный напор и образуют на поверхности моря купола и "кипящие котлы". Такие примеры можно продолжать.
Значительная часть подземного стока с Суши в моря и океаны широким фронтом фильтруется вдоль береговой линии и проникает в пределы шельфа на различные расстояния при выклинивании водоносных горизонтов.
Наглядным примером такого внедрения пресных вод в море может служить схема инфракрасного изображения прибрежной зоны острова Лоусон на Филиппинах (рис. 18), где отчетливо прослеживаются языки проникновения в море поверхностных и подземных вод.
Рис. 18. Схема инфракрасного изображения прибрежной зоны о. Лоусон на Филиппинах.
Особое место занимают гидрогеологические структуры дна внутренних морей — Средиземного, Черного. Каспийского, Балтийского и др., о которых уже вскользь было замечено выше. Среди них встречаются структуры, полностью скрытые под уровнем моря и находящиеся частично на суше. Последние могут быть названы семимаринными структурами. Такие структуры, хотя они н разделяются берегом моря на субаэральную и субмаринную части, представляют собой единое целое. Внутренняя часть семимаринных АБ находится на субмаринном этапе развития и характеризуется преимущественно литогенным режимом. И хотя гидродинамический режим их различается, подземные воды внешней (субаэральной) и внутренней (субмаринной) частей АБ тесно взаимосвязаны. Эту связь можно проследить на примере Южно-Каспийского семимаринного АБ, где широко проявился грязевой вулканизм (прорывы вод из нижнего гидрогеологического яруса) как на крыльях структуры, так и во внутренней части, находящейся под уровнем моря. Другим примером тесной гидравлической связи субаэральных н субмаринных горизонтов может послужить Балтийский семимаринный АБ, восточное крыло которого выходит на островах и берегах РФ, а западное примыкает к берегам н островам Швеции. По данным работ еще советских гидрогеологов, артезианские водоносные горизонты палеозойских отложений на дне АБ содержат пресные н слабоминерализованные солоноватые воды.