книги из ГПНТБ / Картирование шельфов сборник статей
..pdfР я д ф а ц и й — сопряженная система, в которой смена фа ций, расположенных в топологической последовательности, вы зывается усилением или ослаблением воздействия определенного фактора. Весьма существенно выделение полных сопряженных рядов, чтобы через них представить внутреннюю структуру ландшафта в целом. Устаналиваются вертикальные и горизон тальные ряды фаций морских мелководий. Ведущим фактором их сопряжения является направленное изменение гидрологиче ского режима.
Закономерное явление — смена геокомплексов по глубинам; вертикальные ряды фаций кладутся в основу выделения морфо логических единиц вертикального расчленения подводных ланд шафтов.
Горизонтальные ряды фаций свойственны верхним этажам береговой зоны. Обычно они прослеживаются вдоль береговой черты и обусловливаются ее изгибами. Известным примером служит смена фаций при выходе из закрытой бухты на откры тый берег. Иногда, на отмелях, ряды фаций строятся по нор мали к берегу.
Особенности подводных фаций могут быть рассмотрены на примере одного из ландшафтов береговой зоны о. Сахалина (Японское море), для чего приводится детальный ландшафтный профиль (рис. 4), сопровождаемый интерпретационной табли цей (табл. 2). Этот пример служит также иллюстрацией сопря женного ряда фаций, построенного по нормали к берегу. Глав ным фактором фациальной дифференциации поверхности при брежной террасы является изменение интенсивности прибоя в этом направлении: внешняя часть террасы открыта волнам, воздействие прибоя сильное; внутренняя часть защищена от волн, действие прибоя ослаблено даже во время сильных штор мов. Соответственно на профиле выделяются фации внутренней,
•средней и внешней частей прибрежной террасы.
У р о ч и щ е — старое русское слово: оно толкуется как наи более примечательный, чем-либо выдающийся природный уча сток с хорошо выраженными границами. В ландшафтоведении «урочище» принято как специальный термин. Мы используем его для обозначения участков дна, связанных с мезоформами
скульптурных форм связаны со строением отдельных свит, складчатой и раз рывной тектоникой. Темные детали изображения соответствуют фациям гряд, сложенным плотносцементированными породами, обросшими водорослями (биоценоз цистозиры); светлые детали — межгрядовым понижениям, запол ненным песчаными наносами.
1, 2. Изменение рисунка изображения связано с разной мощностью пластов легкоразрушающихся пород; в первом случае ширина межгрядовых пониже ний меньше, во втором — больше. 3, 4. Полосчатый рисунок изображения ме няется на фрагментарно-пятнистый в связи с интенсивными складчатыми и
разрывными |
нарушениями,*1осложняющими залегание пород (по 3. И. Гурье- |
, |
вой и В. В. Шаркову). |
11
рельефа, одинаковых по происхождению и составу слагающих пород, развитых в сходных условиях микрогидроклимата, насе ленных особыми жизненными формами донных организмов, об разующих специфичные биоценозы.
Подводное урочище — четко обособленная морфологическая единица с хорошо выраженными физиономическими особенно стями. Картина морфологического строения ландшафта являет ся ключом к выявлению основных ландшафтных аномалий.
Формирование подводных урочищ происходит под решающим влиянием седиментационных процессов. Различаются участки абразии и аккумуляции.
На месте абразии, где вскрываются коренные породы, свое образие урочищ определяется особенностями дочетвертичной геологии: элементами тектоники, в том числе новейшей, веще ственным составом материнских пород, характером их залега ния. Они контролируют высоту клифа, крутизну подводного от коса, местные изгибы берега, морфометрию скульптурного рель ефа. Границы подводных урочищ абразионного типа совпадают с геологическими телами и тектоническими формами, выражен ными в рельефе дна.
Своеобразие подводных урочищ в местах аккумуляции опре деляется их литологией, стратификацией и мощностью отложе ний. Особые условия наблюдаются на участках активной литодинамики. Здесь формируется пересеченный аккумулятивный рельеф, где состав осадков закономерно связан с формами рель ефа. В спокойной гидродинамической обстановке, на участках устойчивого осадконакопления, происходит аккумулятивное вы равнивание дна, формирование монотонного плоского рельефа. Подводные урочища выделяются здесь, руководствуясь литоло гическими признаками, а также исходя из своеобразия донных биоценозов. Особого внимания заслуживают подводные урочи ща, выделяемые в местах резких изменений мощностей осадков; им сопутствует изменение комплекса литологических признаков. Такие аномалии, как правило, можно интерпретировать как вы ражение в ландшафте погребенных геологических структур, ис пытывающих унаследованное неотектоническое развитие.
Свойства литогенной основы являются экологическим фак тором, определяющим своеобразие жизненных форм бентоса. Хорошо известны группы организмов, в облике которых находят отражение приспособительные признаки, обусловленные обра зом жизни на каменистом, песчаном, ракушечном, илистом грун тах. При внимательном изучении могут быть выделены группы жизненных форм, характеризующие основные литологические типы подводных урочищ.
Условия микрогидроклимата накладывают свой отпечаток на характер подводных урочищ. От них зависят местные процессы абразии и аккумуляции, гипергенеза и жизнедеятельности дон
12
ных организмов. Облик урочищ меняется в зависимости от ло кальных особенностей гидрологического режима.
Мозаика и ряды фаций, будучи четко ограниченными частями
подводных урочищ, образуют особую (факультативную) |
морфо |
логическую единицу — п о д у р о ч и ще . Это сочетание |
сопря |
женных элементарных геокомплексов, обладающих ярко выра женным топологическим единством, обусловленным приурочен ностью к элементу формы мезорельефа: вершине, склону, подножью (днищу). В рассмотренном примере (см. рис. 4) вы деляется подурочище, образованное сочетанием фаций на месте прибрежной скульптурной террасы (т. т. 2, 3, 4); второе подуро чище развито на месте скульптурно-грядового склона (приведен ный на рис. 4 профиль захватывает лишь его верхнюю часть; т. т. 5, 6). В целом, оба подурочища образуют урочище подвод ного берегового склона абразионного типа — пояс скал.
Подурочища четко выражены лишь при значительно расчле ненном рельефе; на обширных пространствах подводных равнин нет необходимости в их выделении.
Подводные урочища, в зависимости от степени генетической однородности, могут быть простыми и сложными. Первые обла дают однородной литогенной основой и общим планом геомор фологического строения; их внутренняя структура организована по принципу фациальных рядов. Вторые — гетерогенны, им при суща мозаичная фациальная структура. При картировании трудно передать все детали структуры сложных урочищ, однако с помощью материалов аэрофотосъемки роль каждого элемен тарного геокомплекса может быть раскрыта достаточно полно.
По своему участию в строении ландшафта урочища делятся на основные (доминантные) и второстепенные (субдоминант ные). Среди второстепенных бывают характерные урочища, наличие которых естественно вытекает из природы данного ландшафта, и аномальные, индицирующие следы прошлых па леогеографических обстановок или обусловленные местными отклонениями эндогенных и экзогенных физико-географических процессов.
В некоторых подводных ландшафтах выделяются территори
ально обособленные |
сочетания урочищ. Они образуют особую |
(факультативную) |
морфологическую единицу — ме с т н о с т ь . |
Это — крупная часть подводного ландшафта, обособление кото рой связано с локальными тектоническими формами. Мест ность— необязательный член ряда морфологических единиц. Ей нет места в подводных ландшафтах, обладающих однородным геологоструктурным строением. Местность выделяется там, где общий порядок морфологической структуры подводного ланд шафта нарушается. Она всегда представляет ярко выраженную ландшафтную аномалию морских мелководий.
Особенности подводных урочищ рассмотрены на примере од
13
и подвижными формами: раками-отшельниками (Diogenes риgilator).
2. У р о ч и щ е п е с ч а н ы х р а в и и н. Выравненные сложен ные песком пространства морского дна распространены в зоне воздействия волнового поля. Они образовались в результате пе реработки мощной толщи рыхлых отложений, заполняющих крупный тектонический прогиб, к которому приурочен рассма триваемый нами ландшафт. В верхней части подводного склона песчаная равнина переходит в урочище береговых валов; с уве личением глубины (за пределами береговой зоны)— в урочище илистых равнин неволнового поля. Обогащение песчаных осад ков алевролитовой и пелитовой фракциями происходит с увели чением глубины и затуханием волновых процессов; одновремен но, так как эти условия благоприятны для жизнедеятельности особого комплекса моллюсков, осадки обогащаются автохтонным ракушечным материалом. Господствуют биоценозы: Venus gallina + Spisula (Mactra) subtruncata; Venus gallina + Meretrix rudis.
В рассматриваемом ландшафте, в пределах участка, изобра женного на карте, подводный склон осложнен растущей анти клинальной складкой, на месте которой урочище песчаной рав
нины замещается иными типами подводных урочищ. |
плотносце- |
3. У р о ч и щ е с к а л и к а мне й . Обнажения |
ментированных пород (скалы), скопления крупных глыб и валу нов (камни) представляют один из наиболее интересных и слож ных типов природно-территориальных комплексов береговой зоны моря. Они развиваются на абрадируемых участках дна, закономерно приуроченных к структурам, испытывающим уна следованное тектоническое поднятие Г В результате размыва древние породы обнажаются и подвергаются скульптурной препарировке. Морфометрические особенности абразионно-скульп турных форм обусловливаются составом и структурно-текстур ными особенностями скальных пород, характером их залегания, элементами складчатой и разрывной тектоники и т. п. В рассма триваемом ландшафте образование урочища связано с ослож няющей строение подводного склона антиклинальной складкой. Здесь на глубинах от 5 до 15 м развит мощный пласт древне четвертичных литифицированных ракушников и конгломератов, залегающих горизонтально в виде щита на более древних дис лоцированных породах. Трещины отдельности разбивают пласт на крупные глыбы, являющиеся характерным элементом скульп турного рельефа данного урочища. В понижениях скапливаются рыхлые отложения, представленные плохо сортированной смесью целой и битой ракуши, гальки, гравия и песка. Каменистый грунт1
1 Геологическая интерпретация дана по материалам В. В. Шаркова и 3. И. Гурьевой.
16
является благоприятным субстратом для развития биоценоза обрастателей. Здесь господствуют заросли водорослей — сообще
ства |
Cystoseira barbata. |
4. |
У р о ч и ще п о л е й р а к у ши . В своем распространений |
поля ракуши в рассматриваемом ландшафте сопряжены с уро чищем скал и камней и, в конечном счете, предопределены ослож няющей строение подводного склона антиклинальной складкой. В условиях ограниченного поступления обломочного терригенного осадочного материала раковины моллюсков, обрастающих скалы, после отмирания осыпаются, разносятся по дну и обра зуют на глубине 10—15 м покров биогенных осадков, в которых господствуют раковины и продукты их измельчания. В данном случае для состава танатоценоза характерны крупные створки устриц (Ostrea taurica) и мидий (Mytilus galoprovincealis). Дно ровное, местами осложнено положительными аккумулятивными формами, созданными под воздействием волн. Дополнительным источником раковинного материала служат местные биоценозы, господствующую роль в которых играют двустворчатые моллю ски: Gouldia minima, Divaricella divaricata, Pecten ponticus, Paphia (Tapes), Venus gallina и др. С увеличением глубины осадки все более заиливаются, возрастает продуктивность автохтонных биоценозов. За пределами береговой зоны моря урочище полей ракуши переходит в урочище илисто-ракушечных равнин невол нового поля.
В рассматриваемом ландшафте сочетание урочищ скал и по лей ракуши образует на фоне урочища-доминанта песчаной рав нины аномалию, которая представляет природно-территориаль ный комплекс более высокого ранга — местность.
Морфологические комплексы вертикального расчленения подводных ландшафтов
Вертикальная физико-географическая дифференциация мор ских мелководий отражает высоту воздействия прибоя, ритмику приливо-отливных явлений, ослабление волнения и угасание подводной освещенности с глубиной. Под контролем названных Факторов находятся процессы подводного выветривания и рельефообразования, седиментации и гипергенеза, а также вся со вокупность экологических условий, определяющих распределе ние донных биоценозов. Батиметрический профиль является основой сопряженного ряда географических комплексов. Зако номерной смене с глубиной подвержены и фации, и целые ланд шафты. Главными единицами расчленения морского дна по глубинам являются: вертикальные зоны и этажи, внутри этажей
выделяются ступени (факультативная единица). |
по |
В е р т и к а л ь н ы е зоны. Морские мелководья делятся |
|
Г 90. |
nyftl»' |
вертикали на четыре зоны: супралитораль, литораль, сублито раль, элитораль. Они совпадают с вертикальными зонами рас пределения бентоса (Петров, 1967).
Общая схема вертикального подразделения бентоса морей принята в Советском Союзе на II Всесоюзном гидрологическом съезде в 1928 г. Недостатком этой схемы является выделение в пределах материковой отмели (до 200 м) от береговой линии до ее нижней границы лишь одной вертикальной зоны — сублитора ли. Большинство исследователей обычно выделяют в пределах материковой отмели по крайней мере два крупных вертикальных подразделения (табл. 3). У разных авторов она называется поразному: сублитораль и элитораль, литораль и сублитораль, ин фралитораль и элитораль, инфралитораль и циркалитораль и т. п. Такое деление вполне закономерно, так как отражает ре ально существующее в природе поясное распределение донных биоценозов, вызываемое изменением с глубиной комплекса при родных условий.
Отметим таксономическое непостоянство рассматриваемой категории единиц. Строго говоря, вертикальные зоны являются единицами не морфологической, а региональной дифференциа ции. Не зоны выделяются внутри ландшафта, а целые ландшаф ты умещаются внутри зон. Это правило справедливо для суб литорали и элиторали. Однако самые верхние «земноводные» зоны сравнительно редко представляют арену формирования особых супралиторальных и литоральных ландшафтов.
Рассматривая вертикальную дифференциацию морских мел ководий со сближенными границами верхних зон, следует в ка честве региональных единиц брать только две: 1) береговую зону (внутренний шельф) и 2) элиторальную зону (внешний шельф). В этом случае супралитораль, литораль и сублитораль будут морфологическими единицами вертикального расчленения подводных ландшафтов, относящихся к береговой зоне моря. Со подчинение морфологических единиц вертикального расчленения ландшафтов морских мелководий отображено в табл. 4.
Э т а ж и выделяются внутри зон. В супралиторали они отра жают высоту воздействия прибоя; в литорали — ритмы прилива и отлива; в сублиторали и элиторали — ослабление воздействия волн на дно, угасание подводной освещенности. Иногда внутри этажей на основании различий донных биоценозов, современных морских геологических фаций и т. п. выделяются с т у п е н и (фа культативная единица).
Под влиянием ряда факторов на отдельных участках мелко водий возникает асимметрия глубинной дифференциации. Разли чают инсоляционную асимметрию, зависящую от прозрачности воды и подводной освещенности; приливную — от высоты и рит ма приливов; волновую — от силы и высоты прибоя и глубины воздействия волн на дно; гидрологическую — от стратификации
18
Таблица 3
Сопоставление некоторых схем вертикального деления морского дна в пределах материковой отмели
Чельман (Kjellman, 1877)
Мурманское по бережье Барен цева моря
Литораль — по яс в интервале прилива-отлива
С. А. Зернов, 1913. Черное море
Супралитораль — по яс, орошаемый брызга ми прибоя и омывае мый волнами
II Всесоюзный гидрологический съезд 1928 г.
Супралиторальная зона — оро шаемая брызгами прибоя.
Литоральная зона — в интер вале прилива-от лива
Молинье и Пикар |
Перес и Пикар. Об |
(Molinier, 1960). Среди |
щая схема (по Peres, |
земное море |
1961) |
Этаж |
супралито- |
райь — |
орошаемый |
брызгами |
прибоя |
Этаж мезолитораль — омываемый волнами
Этаж |
супралито |
раль |
— орошаемый |
брызгами прибоя
Этаж медиолитораль — в интервале прилива-отлива
Сублитораль — с пышным расти тельным покро вом на камени стых грунтах, от 0 глубины до 30— 40 м
Элитораль — пояс, практически лишенный расти тельности, глубже
30—40 м.
Литораль — пояс, подверженный воздей ствию волн, простираю щийся в среднем до глубины 30—40 м
Сублитораль — пояс, недосягаемый для воз действия волн
Сублиторальная |
Этаж |
инфралито |
|
зона — от 0 глу |
раль — хорошо осве |
||
бины |
до 200 м |
щенный с пышным ра |
|
(до нижней гра |
стительным |
покровом, |
|
ницы |
материко |
простирающийся до глу |
|
вой отмели) |
бины 30—40 м |
Этаж элитораль — с низкой освещенностью, практически лишенный растительности, про стирающийся до усту па материковой отмели
Этаж инфралито раль — от-0 глубины до нижней границы рас пространения светолю бивой растительности (в средних широтах до
20—30 м)
Этаж циркалитораль — до нижней гра ницы встречаемости во дорослей, в том числе одноклеточных
Таблица 4
Соподчинение морфологических единиц вертикального расчленения ландшафтов морских мелководий
Региональные |
единицы |
, |
Морфологические единицы |
вертикального |
расчле |
||
нения |
|
|
вертикального расчленения |
|
|
|
|
Береговая зона |
|
|
Супралитораль |
(внутренний шельф) |
|
этажи |
|
|
|
|
ступени |
|
|
|
Литораль |
|
|
|
этажи |
|
|
|
ступени |
|
|
|
Сублитораль |
|
|
|
этажи |
|
|
|
ступени |
Элиторальная зона |
|
этажи |
|
(внешний шельф) |
|
ступени |
морских вод. Таким образом, границы одноименных вертикаль ных единиц даже в пределах одного ландшафта могут суще ственно смещаться.
Морфологические единицы вертикального расчленения под водных ландшафтов рассмотрены на примере Японского и Чер ного морей.
Смена подводных территориальных комплексов, изменение характера аэрофотоизображения, происходящие с глубиной по профилю берегового склона абразионного типа (пояса скал), иллюстрируются ландшафтным профилем береговой зоны о. Са халина (рис. 7). Пояс скал — подводный склон абразионного типа — представляет характерный элемент рассматриваемого ландшафта. Он выработан в толще коренных пород среднемио-- ценового возраста, представленной флишеобразным переслаи ванием дислоцированных пластов туфогенных песчаников, алев ролитов и аргиллитов. По мере удаления от берега и увеличения глубины происходит закономерная смена природно-территори альных комплексов подводного склона, на основании чего выде ляются единицы его вертикального расчленения: зоны, этажи,.
20