Некоторые характерные структуры океанического дна

Подводные каньоны

На океаническом дне исследователями выявлено немало необычных структурных форм. Из них наиболее изучены подводные долины и каньоны, обычно начинающиеся на шельфе и часто прослеживающиеся не только на склоне, но и в пределах океанического ложа.

Каньоны - чрезвычайно распространенная форма рельефа океанического дна. Если совершить подводное путешествие вдоль бровки континентального шельфа любого континента, то нетрудно убедиться в том, что она буквально изрыта поперечными подводными оврагами, пересекающими бровку и глубоко врезающимися в континентальный склон.

Размеры многих долин и каньонов внушительны. Ширина крупных каньонов измеряется десятками, а длина - многими сотнями километров.

Рис. 14. Батиметрическая карта (а) и продольный профильный разрез подводного каньона Конго (б)

Характерный пример такой структуры - каньон Конго, являющийся подводным продолжением затопленного устья - эстуария великой африканской реки. Уже в устье эстуария глубина достигает 450 м; глубоко врезанный каньон пересекает полосу шельфа шириной около 90 км и весь склон длиной около 120 км (рис. 14). Как видно на профиле, врез каньона достигает максимальной глубины в районе бровки континентального шельфа, где высота стенок каньона достигает 1 км!

О происхождении каньонов существует несколько гипотез.

Прежде всего естественно предположить, что в пределах шельфа каньон является подводным продолжением русла, затопленного в результате векового - эвстатического поднятия уровня Мирового океана. Гораздо труднее объяснить продолжение каньона на континентальном склоне, так как вряд ли колебания уровня измерялись километрами.

Также маловероятно предположение о позднейшем опускании континентального склона, после образования каньона на его поверхности. И наконец, еще одно обстоятельство. Если все же допустить, что подводные каньоны являются затопленными речными долинами, то естественным будет их последующее сглаживание в подводном состоянии в результате накопления осадков, приносимых реками с разрушающихся берегов. Подсчитано, например, что общая масса обломков пород, сносимых р. Конго в океан, достигает 86 млн. т в год. По сравнению с объемом подводного каньона это скромная величина, но и она достаточна, чтобы полностью заполнить каньон в течение всего нескольких тысяч лет. Вместе с тем результаты обследования стенок каньона свидетельствуют об отсутствии на них современных осадков и даже о продолжающейся эрозии.

Таким образом, вероятнее предположить, что подводные каньоны образуются не на суше, а уже на океаническом дне, по крайней мере, в пределах континентального склона и глубже.

Современные исследователи связывают образование подводных каньонов с мутьевыми потоками, периодически скатывающимися с шельфа по склону. Эти потоки переносят огромные массы рыхлых осадков, как речных, так и иной природы, накапливающихся на шельфе. Такие мутьевые суспензионные потоки обладают значительной разрушительной силой, приводящей к углублению каньона и эрозии его стенок. С деятельностью мутьевых потоков связывают даже разрывы прочных трансокеанических кабелей связи, иногда пересекающих подводные каньоны.

Результатом деятельности мутьевых потоков являются обширные скопления сравнительно мелководных осадков, отлагавшихся на шельфе, а затем скатившихся по склону, подобно снежной лавине. Такие скопления слабоотсортированных осадков, перенесенных к подножию континентального склона, называются турбидитами. У открывающихся устьев каньонов турбидиты часто образуют конусы выноса. Так, вершина конуса выноса каньона Конго находится на глубине около 3,0-3,1 км. Здесь уже в пределах конуса выноса каньон резко "мелеет", разделяется на несколько рукавов; при этом некоторые из рукавов продолжаются на удалении до 500 км от берега.

Еще внушительнее каньоны Берингова моря. Начинаясь на бровке шельфа, на значительном удалении от берегов, многочисленные каньоны перерезают здесь континентальный склон и продолжаются на многие сотни километров. Своеобразным "чемпионом" является каньон Беринга, длина которого от вершины до устья достигает 1100 км; другим "рекордсменом" является каньон Жемчуг, объем которого достигает 8500 км³.

Положение крупных каньонов на континентальном склоне часто связывают с разломами поперечного простирания. Это и определяет высоту и крутизну стенок подводного каньона. Так, высота склонов каньона Жемчуг, связанного с грабеном (протяженным провалом), превышает 1,5 км. Естественно, что здесь часто происходят обвалы и оползни, постепенно размываемые периодическими мутьевыми потоками.

В отличие от каньона Конго каньоны Берингова моря не обнаруживают прямой связи с впадающими в него реками и в рельефе шельфа практически не прослеживаются. Однако американские геологи считают, что зарождение этих каньонов произошло в ледниковый период, когда шельф здесь был сушей и по нему протекали реки Юкон и Кускоквим. Теперь подводные продолжения русел на очень широком и практически горизонтальном шельфе почти полностью занесены осадками, однако на склоне развитие каньонов под действием мутьевых потоков продолжается.

Рис. 15. Карта срединно-океанического каньона в Северо-Западной Атлантике: 1 - континентальный шельф; 2 - русла каньона; 3 - изобаты, км; 4 - положение профильного разреза

Самым крупным на планете считается Срединно-Океанический каньон в северо-западной Атлантике. Начинаясь в проливе Дэвиса между Канадой и Гренландией, этот каньон продолжается на юг и юго-запад в море Баффина, пересекая континентальный склон и океаническое ложе до глубин почти 6 км в глубоководной котловине Нарес. В отличие от обычных каньонов, ориентированных преимущественно перпендикулярно к береговой линии, Срединно-Океанический каньон располагается почти параллельно берегам. При этом в него "впадает" множество более мелких каньонов с континентального склона п-ова Лабрадор, Гренландии, Ньюфаундленда и даже Исландии (рис. 15). По существу, это целая система каньонов, напоминающая развитую речную сеть с многочисленными притоками. Протяженность только главного "русла" каньона превышает 3000 км!

Характерны подводные каньоны и для внутренних морей. В Черном море подводные каньоны наиболее изучены на его восточном побережье, в районе мыса Пицунда, где обнаружено 11 сравнительно небольших подводных каньонов. Как показали исследования советских ученых, практически всем рекам Закавказья соответствуют подводные каньоны, продолжающиеся до глубин 1-1,5 км и завершающиеся конусами выноса.