Морское дно

Первым, кто поставил себе задачу изучить происхождение и строение материковой платформы, был норвежский учёный, знаменитый полярный исследователь Фритьоф Нансен, один из создателей современной океанографии, науки об океанах и морях. Изучив материковые отмели — в Северном Ледовитом океане, где отмель особенно широка, а затем вдоль северо-западных берегов Европы, где материковая отмель была наиболее детально промерена, — Нансен вывел заключение о том, какие процессы могли привести к образованию платформы на морском дне.

Каковы же эти процессы и насколько правильны взгляды Ф. Нансена?

Первый процесс — разрушение морем его берегов; этот процесс называется абразией. Попадая на мелководье, морские волны возбуждают сильнейшие придонные движения воды, а у самого берега образуют прибой. Удары штормовой волны о прибрежные утёсы достигают колоссальной силы: до 60 тонн на квадратный метр! Нужно ещё заметить, что перед береговыми обрывами обычно лежат обломки камней в виде гальки и валунов. Волна подхватывает их и словно тараном ударяет ими об утёсы. В результате береговые породы постепенно разрушаются, и обрыв отступает. Скорость этого процесса, однако, невелика и зависит от состава пород. Кристаллические породы (например, гранит) иногда за столетия не дают заметных изменений. Обычные осадочные породы (такие, как известняки, песчаники, сланцы) отступают со скоростью в несколько сантиметров в год. Только очень рыхлые породы (глина, пески) разрушаются в настоящее время сравнительно быстро — до метра в год.

По мере того как обрыв отступает, остаётся плоская, слегка наклонная поверхность материковой платформы (рис. 17). На дне волны также дробят и истирают породу, перекатывая по ней валуны и более мелкие наносы, но процесс этот идёт несравненно медленнее. Постепенно море у берега всё более мелеет. Волны ударяют о берег всё слабее, поскольку их энергия растрачивается теперь на трение о пологое прибрежное дно.

Рис. 17. Профиль края материка, срезаемого морем в процессе абразии. А — полоса материковой отмели, лежащая на месте срезанной суши; точками показаны материковые отложения, покрывающие подводный откос материка.

Кроме того, волны несут с собой массу наносов, которые, скапливаясь у берега, образуют низменную полосу и препятствуют его разрушению. Поэтому, если уровень моря не меняется, разрушение береговых пород с течением времени замедляется. Нансен считал, что абразия может разрушить достаточно широкую полосу суши только в том случае, когда уровень моря повышается. Но в его время этот вывод ещё не был подкреплён точными фактами.

В настоящее время советские учёные детально изучили работу волн и подтвердили правильность объяснения, данного процессу абразии Нансеном.

Но абразия — это лишь одна из нескольких причин образования шельфа. Вторая причина носит название морской аккумуляции (это слово означает накопление). Реки выносят в море большие массы щебня, песка и мельчайших минеральных частиц, образующих морской ил. Известно, что в устьях крупных рек иногда возникают дельты — плоские илисто-песчаные равнины, которые выдвигаются в море со скоростью, достигающей десятки метров в год. Дельта имеет и свою подводную часть, напоминающую шельф в миниатюре, но очень мелководную (рис. 18). Эта часть иногда выступает в море на несколько километров и заканчивается крутым склоном, падающим уже на середину шельфа. Иногда она сливается с его краем и доходит до материкового склона (таковы, например, дельты Миссисипи и Нила). Исследования этих подводных отмелей показали, что они целиком сложены речными отложениями.

Рис. 18. Профиль, показывающий внутреннее строение речной дельты. Пологая прибрежная равнина является здесь поверхностью аккумуляции.

У небольших рек волны и морские течения не дают возможности строить дельты. Весь выносимый материал — щебень, песок и т. д. — разносится здесь вдоль берега и образует ровную поверхность дна, которая медленно выдвигается в сторону океана. Такой процесс и называется морской аккумуляцией.

Третья причина образования материковой платформы — это процессы вертикальных движений отдельных участков земной коры. В очень многих местах посредине шельфа и даже на его краю были встречены россыпи валунов, которые не могут выносить равнинные реки. Затем были найдены и выходы оголённых коренных пород без всяких наносов.