Тема 9. Гідрологія океанів і морів
9.1 Світовий океан і його частини
Поділ Світового океану складався історично й проводився по-різному. В основному за геоморфологічними ознаками, а деякі вчені – за гідрологічними. Отже, у різних країнах на різних історичних етапах існував й існує свій поділ на океани: від 3 до 8. На Україні з 2000 року на державному рівні прийнятий поділ Світового океану на 5 океанів: Атлантичний, Тихий, Індійський, Північний Льодовитий та Південний. Останній виділяється у зв’язку з особливостями гідрологічного режиму і його межа проводиться по 60 º пд.ш. Межі інших океанів проводяться насамперед за геоморфологічною ознакою.
У межах океанів виділяють такі частини, як моря, затоки (рис.9.1). Окремо виділяють протоки – відносно вузькі частини океану чи моря, які простягаються між двома ділянками суші і з’єднують дві суміжні водойми. Поділяються на проточні і обмінні.
Рисунок 9.1 - Основні частини Світового океану
9.2 Рельєф дна океанів і морів. Гіпсографічна крива
Наочне уявлення про вертикальне розчленування рельєфу Землі та про співвідношення площ різних ступенів висот і глибин дає гіпсографічна крива. її будують в системі прямокутних координат шляхом відкладання висот і глибин по осі ординат, а площі, яку вони займають, — по осі абсцис (рис. 9.2).
Рисунок 9.2 - Гіпсографічна крива.
Аналіз гіпсографічної кривої свідчить, що на суші переважають висоти менше 1000 м — на них припадає близько 70 % поверхні суходолу. Середня висота суші становить 875 м. В океані домінуючими в глибини в межах від 3000 до 6000 м (близько 50 % площі земної поверхні). Середня глибина Світового океану — 3794 м. Отже, для Землі в цілому більш характерні від'ємні гіпсометричні характеристики. Звертає на себе увагу певна симетричність в характері кривої в лівій (материковій) і правій (океанічній) частинах. їх симетричність зумовлена тим, що і значні висоти, і великі глибини океану займають невеликі площі земної поверхні (відповідно 1,6 % і 1 %). Тому крива на цих відрізках графіка стрімко опускається. Решта кривої плавно знижується зліва направо. Перегин кривої (він відповідає материковому схилу) відокремлює материкову частину кривої від океанічної.
Гіпсографічну криву можна розглядати як узагальнений ідеальний профіль поверхні твердої земної кори. Зміна нахилу кривої відповідає характерним ступеням висот на суші і глибин в океані. Гіпсографічні криві використовують при картографічних роботах, коли необхідно виявити характерні рівні рельєфу для обґрунтування висоти перетину горизонталями.
Хоча на графіку найбільші і найменші висоти розташовані на протилежних кінцях гіпсографічної кривої, фактично на Землі в ряді випадків високі гори на суші і глибокі западини в океані розташовані поруч. Таке явище спостерігається вздовж Тихоокеанського узбережжя, де материкові й острівні гори нависають над численними океанічними жолобами. В цих областях особливо проявляється взаємодія ендогенних і екзогенних факторів, для них характерна висока сейсмічна активність.
9.3 Донні відклади в океанах і морях
У морській воді є багато різних домішок у вигляді розчинених речовин, колоїдів, завислих часток, живих організмів і продуктів їх життєдіяльності. Ці домішки осідають на дно і формують донні осади, чи донні відклади.
Донні осади, залежно від матеріалу, із якого вони утворюються, поділяються на теригенні, органогенні чи біогенні, хемогенні, вулканогенні, космо-генні, еолові.
Теригенні відклади – це завислі та донні наноси, які виносяться річками, а також продукти руйнування берегів (абразія). Ці відклади займають одну четверту всієї площі дна океанів. Основна маса теригенних відкладів у Світовому океані представлена мулами: у високих широтах зустрічається голубий мул; у Тихому та Індійському океанах – синій; біля берегів Південної Америки – червоний; біля східного узбережжя США, у берегів о. Пуерто-Ріко, півострова Каліфорнія тощо – зелений; чорний – в Чорному морі; сірі мули у вулканічних областях; біля коралових островів – білого кольору.
Органогенні відклади формуються з решток відмерлих планктонних організмів (скелети тварин, черепашки). Найбільш розповсюджені вапнякові та кремнієві відклади.
Вапнякові відклади представлені такими різновидностями: форамініферовими і птероподовими. Основну частину форамініферових (глобігеринових) мулів складають черепашки планктонних форамініфер і особливо глобігерин. Ці мули в Тихому океані займають 34,4 % площі всього дна океану, в Атлантичному – 67,2 %, в Індійському – 54,3 %.
Птероподові мули складені з вапнякових залишків планктонних молюсків птеропод і гетеропод. Ці відклади мало поширені – переважно в Атлантичному океані, в Червоному, Середземному морях, у Тихому океані та в Кораловому морі.
До кремнієвих відкладів відносять діатомові, діатомово-радіолярієві мули та кремнієво-губкові відклади. Діатомові мули – це глибоководні кремнієві біогенні осади, які збагачені опаловими панцирами діатомових водоростей та їх уламків. Найбільш поширені в південних частинах Тихого, Індійського й Атлантичного океанів у вигляді суцільного кільця біля Антарктики, зустрічаються також у деяких затоках (наприклад, у Каліфорнійській).
Діатомоворадіолярієві мули – це переважно пелітові мули зі значними домішками теригенного глинистого матеріалу; найбільш поширені в тропічному поясі Тихого та Індійського океанів. Кремнієво-губкові відклади складаються з накопичення уламків “скляних” губок, нерідко виражені пісками; частіш за все зустрічаються на шельфі Антарктики, відомі також в Охотському морі.
Вулканогенні відклади, пов’язані з надходженням в океан лави, попелу, вулканічного пилу з вулканів, як на дні океану, так і на суші.
Хемогенні відклади – це результат біохімічних процесів на дні та в придонних водах океану (залізо-марганцеві, фосфоритні конкреції, ооліти, глауконітові піски).
Глауконітові піски та мули – це осади різного складу з домішками глауконіту (специфічного матеріалу повторного генезису). Вони зустрічаються н атлантичних та тихоокеанських підводних окраїнах Північної Америки, на підводних окраїнах Південної та Південно-Західної Африки, біля південного узбережжя Австралії та на Новозеландському підводному плато.
Ооліти - складаються з кальциту або арагоніту, вони добре поширені там, де відбувається перенасичення морської води CaCO3, тобто переважно в теплих морях (на коралових банках Карибського моря, у Каспійському, Аральському морях, Перській затоці, на Сухумському шельфі).
Залізо-марганцеві конкреції - стягнення гідроокисів заліза і марганцю з домішками різних інших сполук, які зустрічаються як включення в червоній глині, рідше в інших глибоководних відкладах і місцями утворюють значні накопичення. Конкреції мають невірну сфероїдальну форму, розміри яких варіюють у межах 1-25 см у поперечнику, але в деяких випадках можуть зустрічатись крупні конкреції. Наприклад, одна з піднятих конкрецій із дна Філіппінської улоговини мала вагу до 850 кг.
Космогенні відклади на дні океану представлені переважно космічним пилом, “космічними кульками”, метеоритами.
Червона глина - це глинисті мули коричневого кольору різних відтінків, які залягають на глибинах більше 4 км. Червона глина зустрічається в зоні розвитку карбонатних відкладів, але на глибині, де останні відсутні. Хімічний склад червоної глини: Al2O3 - 15,94 %, SiO2 - 54,48 %, TiO - 0,98 %. Важливою особливістю червоної глини є пристосування до них основної маси залізо-марганцевих конкрецій, особливо це відноситься до Тихого океану.
Еолові відклади - це відклади, які принесені вітрами із суші.