Климатическая зональность

Другой закономерностью океанического осадконакопления, имеющей глобальный характер, является климатическая зональность. Выше уже упоминалось о преимущественном осаждении моренных отложений в полярных широтах; подчиняется этой закономерности и осадконакопление в других районах.

Расскажем прежде всего о терригенной компоненте. В тропических широтах с влажным климатом обилие атмосферных осадков способствует развитию процессов эрозии. Поэтому именно в этих широтах реки выносят наибольшее количество терригенного материала. Особенно интенсивно разрушаются горные сооружения южной Азии, где берут начало полноводные реки Индостана, Индокитая и Китая, поставляющие огромное количество терригенного материала в Индийский и Тихий океаны. В зонах с жарким и сухим климатом речной сток невелик и количество сносимого терригенного материала здесь резко сокращается. Примером тому могут служить Африка и Австралия, находящиеся почти целиком в условиях такого климата; мощность накапливаемых терригенных осадков на шельфе здесь невелика.

Подчиняется климатической зональности и распределение терригенных частиц по размерам: в высоких широтах на шельфе преобладают частицы песчаной размерности, в тропических широтах - алевриты и глины. Отмечают также существенные различия в минеральном составе терригенных осадков различных климатических зон.

Проявляется климатическая зональность и в формировании органогенных осадков. Так, коралловые органогенные постройки формируются в основном только в тропических и субтропических широтах. Здесь же распространены и известковые фораминиферовые иглы, в то время как для субарктических широт более характерно накопление водорослевых диатомовых илов кремнистого состава. Климатической зональности подчинено и накопление полигенных осадков, типичные представители которых - коричневые абиссальные глины. Свидетельством этого является их преимущественно широтное распространение (например, в Тихом океане) в глубоководных районах с незначительным привносом терригенной компоненты и низкой биологической продуктивностью.

Однако наиболее четко климатическая зональность проявляется в накоплении хемогенных осадков. В особенности эта зональность характерна для эвапоритов - лагунных хемогенных осадков, образующихся при выпаривании морской воды в изолированных от моря бассейнах. В условиях жаркого и сухого климата здесь происходит интенсивное испарение, превышающее речной сток, уровень воды в бассейне понижается, а концентрация солей неуклонно растет. Затем начинается выпадение солей из рассола вплоть до испарения всей воды.

Ископаемые эвапориты, представленные каменной солью, гипсом, ангидритом, широко распространены в осадочном покрове континентов и на шельфах, в соответствии с климатической зональностью - преимущественно в тропических и субтропических широтах. Огромные количества солей накапливались в таких крупных впадинах, как Примексиканская, Прикаспийская, Нигерийская и другие, где в определенные геологические эпохи создавались лагунные условия, в результате чего происходило накопление соленосных пород мощностью несколько тысяч метров. Примером такого изолированного от Мирового океана бассейна в недавнем геологическом прошлом может служить впадина Средиземного моря. Как уже упоминалось, по данным морского бурения на дне Средиземного моря под слоем рыхлых терригенных осадков мощностью несколько сотен метров обнаружен слой солей толщиной около 2 км! Слой неоднороден - в разрезе каменная соль неоднократно переслаивается с глубоководными терригенными породами. Образование эвапоритов в таком масштабе может быть объяснено только тем, что здесь 5,5-6 млн. лет тому назад неоднократно (как установлено, не менее 11 раз!) происходило закрытие Гибралтарского пролива и полное или почти полное высыхание западной части Средиземного моря. В целом, в результате 11 циклов осушения средиземноморской впадины на ее дне осело такое количество солей, что это привело к снижению солености вод Мирового океана на 10%.

Испарение воды и понижение уровня Средиземного моря приводили к тому, что на склонах впадины впадающие реки образовали глубокие каньоны, прослеженные теперь на всей периферии моря.

Приведенный пример полного отчленения обширного бассейна от Мирового океана и крупномасштабного осаждения эвапоритов свидетельствует о том, что подобные события в истории Земли происходили неоднократно, хотя это и редкое явление. Оно естественно, если учесть, что для его реализации необходимо сочетание ряда факторов - полная изоляция достаточно обширного морского бассейна, расположенного к тому же в условиях жаркого и сухого климата. Более частым является формирование других типов хемогенных пород, например карбонатов, в наиболее прогреваемых, мелководных участках океанического дна. Здесь, чаще всего в низких широтах, в соответствии с климатической зональностью в относительно мелководных участках (на банках, в частично изолированных лагунах, в окраинных морях) создаются условия обогащения вод бикарбонатом кальция. Высокая температура воды и активное развитие водорослей приводят к снижению растворимости углекислоты в морской воде и выпадению карбонатов в осадок. Так осаждаются хемогенные оолитовые образования кальцита, арагонит и, возможно, доломит.