| 11652078 12288 3054 948 1ок. 60 млн. км2). Совр. зональность распределения различных типов осадков, наблюдаемая в поверхностном слое, далеко не всегда выдерживается в более глубоких (древних) горизонтах. Материалы бурения свидетельствуют об изменении условий океанич. осадконакопления в прошлые геол. периоды.
Поступление эндогенного вещества на дно О. не ограничивается р-нами надводных вулканов. Оно отмечается близ срединных хребтов и крупных разломов. К ним приурочено образование металлоносных, а в нек-рых случаях - рудоносных (Красное м.) пластов с высокой концентрацией Fe (до 20-40%), Мn, Со, Ni, Pb, Zn, Ag, Se, Hg и др. элементов. Другой тип океанич. рудообразова-ния связан с осадочными процессами, ведущими к накоплению железомарган-цевых конкреций. Они приурочены к поверхностному слою осадков, но иногда обнаруживаются и в глубоких горизонтах осадочной толщи.
Для океанич. осадков, в отличие от мор. отложений, характерна малая скорость накопления. Она не превышает 1 мм в 1000 лет для красных глубоководных глин, а для известковых и диатомовых осадков колеблется от 1 до 30 мм в 1000 лет. Макс, скорость отмечается у основания материкового склона в зоне накопления терригенных осадков (часто более 100 мм в 1000 лет).
Осн. масса материала океанич. осадков поступает с материков в виде взвесей и в растворённой форме. Количеств, распределение осадочного материала и типы осадков связаны с климатич., вертикальной, горизонтальной и циркумконтинент. зональностью, а также с тектонич. режимом. Климатич. зональность и тектонич. режим определяют массу и состав терри-генного и биогенного материала; вертикальная зональность - растворение карбонатов с глубиной и погрубение материала на поднятиях; циркумконтинентальная зональность - образование ареалов терригенных осадков близ материков.
Отложения, близкие к океанич. осадкам, предполагаются в составе геосинклинальных толщ древних складчатых систем материков. Их образование вероятно в геол. формациях ранних стадий развития краевых геосинклиналей (напр., францисканская формация на Тихоокеанском побережье США), а также на океанич. островах (Тимор, Барбадос и др.)
Происхождение и геологическая история. Согласно совр. представлениям, воды О.- продукт дифференциации вещества мантии Земли. Имеются различные гипотезы о происхождении впадин О. и направленности их эволюции. По одной из них, впадины О.- более древние образования, чем материки; развитие земной коры и рельефа Земли идёт по пути постепенного сокращения О. и наращивания материков, переработки океанич. коры в материковую в пределах геосинклинальных поясов (гипотеза "континентализации"). Согласно противоположной точке зрения, впадины О.- сравнительно молодые образования, возникшие благодаря процессам преобразования материковой коры в океаническую (гипотеза "океанизации"). В 60-х гг. 20 в. приобрела большое число сторонников третья гипотеза - разрастания океанич. дна, или гипотеза "тектоники плит". Согласно этой гипотезе, вся земная кора состоит из ограниченного числа подвижных плит, границами к-рых служат срединные хребты и глубоководные желоба. В рифтовых зонах срединных хребтов происходит подъём глубинного вещества, к-рое затем растекается в обе стороны и, постепенно остывая и уплотняясь, снова погружается в зонах глубоководных желобов. Предполагается, что этот процесс протекает с середины мезозоя и постепенно ведёт ко всё большему раздвижению противоположных бортов О. Ряд фактов подтверждает эту гипотезу, однако она ещё мало увязывается с огромным материалом, накопленным в ходе изучения геологии суши. О. в виде совр. глубоководных бассейнов существуют, по крайней мере, с юрского периода, т. к. более древние породы на дне О. пока не обнаружены. В течение мела и кайнозоя происходило дальнейшее их углубление и развитие абиссального осадкообразования. Несомненным является недавнее наращивание окраин материков за счёт замыкания окраинных геосинклинальных бассейнов. Огромные мощности осадков в котловинах геосинклинальных морей свидетельствуют о древности О. При образовании крупных форм рельефа дна О. существ, роль играли вертикальные и горизонтальные движения земной коры (см. Земля).
III. Геохимия вод
Океанич. вода представляет собой раствор солей со средней концентрацией ок. 35 г/л. Всего в О. содержится 5 • 10" г растворённых солей. В их составе преобладают ионы Na+, Mg2+, K+, Са2+, С1- и SO2-4 составляющие 99% от суммы солей.
Мн. другие элементы содержатся в миллионных и миллиардных долях (табл. 2). Состав солевой массы О. регулируется растворимостью, сносом осадков с материков, процессами обмена с атмосферой и осадками дна (в основном карбонатными и силикатными равновесиями), а также жизнедеятельностью морских организмов. Одна группа ионов (Na+, Mg2+, Li+, C1-, So42- и др.)не образует в существенных кол-вах нерастворимых соединений и накапливается в океанских водах в значительно более высокой степени, чем в речных. Вторая группа ионов сравнительно быстро осаждается в виде труднорастворимых соединений. Так, в тропич. морях сильно нагретые поверхностные слои воды оказываются пересыщенными СаСОз, к-рый осаждается на дно как химич., так и биогенным путём. Также может осаждаться Ва в виде труднорастворимой соли BaSO4. Ионы нек-рых металлов - Ti, Mn, Zr и др. в результате гидролиза коагулируют и осаждаются в форме гидроокислов. Целый ряд микроэлементов мор. воды - Си, Pb, Mo, Hg, Zn, U, Ag, редкие земли и др. осаждается путём адсорбции различными природными сорбентами - органич. веществом, гидроокислами железа и марганца, фосфатами кальция, силикатами. Вследствие этого концентрации тяжёлых металлов в воде О. значительно ниже, чем это следует из растворимости их соединений. В целом О. - динамическая система, в к-рой кол-во поступающих веществ (речной сток, атм. пыль, продукты вулканизма) приблизительно равно кол-ву убывающих из неё (осаждение, вынос в атмосферу). Стационарное состояние О. определяется отношением массы каждого компонента, находящегося в данный момент в О., к его массе, прошедшей через О. Величина этого отношения зависит от среднего времени пребывания элемента в О. Для большинства элементов (кроме Na и С1) оно мало по сравнению с длительностью существования О.
В воде О. растворены также различные газы, поступающие из атмосферы и формирующиеся в самой водной толще. Наибольшее значение имеет О2 и СО2, определяющие жизнедеятельность в О. Содержится также ряд инертных (не принимающих участие в химич. реакциях) газов - N2, Аr, Кr, Хе; их растворимость находится в обратной зависимости от атомной массы. Содержание О2 достигает максимума (7-8 мл/л) в поверхностных слоях воды (до глуб. 100-150 м) к падает до 3,0-0,5 мл/л с увеличением глубины (слой кислородного минимума), а в нек-рых р-нах - до нуля. Макс, содержание COi, напротив, приурочено к глубинным слоям воды. Растворимость углекислоты возрастает в холодных водах и уменьшается при нагревании. В связи с этим в зимние месяцы часть СО2 переходит из атмосферы в океанич. воду, а летом - обратно. СО2 принимает участие в химич. реакциях, в частности регулирует карбонатное равновесие. Воды, обогащённые СО2, агрессивны по отношению к СаСОз; удаление СО2 из воды при её нагревании способствует осаждению карбонатов. Велика роль СО2 в фотосинтезе, в процессе к-рого образуется органич. вещество. В результате фотосинтеза в О. ежегодно образуется ок. 1017 г биомассы фитопланктона.
Фотосинтетич. деятельность фитопланктона определяет содержание газов, растворённых в поверхностных слоях воды (до глуб. 100-150 м), насыщая их кислородом и поглощая СО2. Помимо углерода, организмы извлекают такие элементы, как Si, Ca, Mg, К, Br, I, P, Na, а также ряд тяжёлых металлов, имеющих физиологич. значение,- V, Zn, Си, Со, Ni и др. При отмирании организмов эти элементы частично поступают в осадок, где в соответств. условиях могут концентрироваться. В железомарганце-вых конкрециях накапливаются также Си, Zn, Ni, Co, Mo, Ag, Tl, Pb и др. элементы. Суммарное кол-во железомарган-цевых конкреций оценивается в 1013.
В геохимич. истории О. многие исследователи различают три стадии развития: начальную, переходную и современную. С начальной - гипотетической стадией, охватывающей догеологич. этап (приблизительно до 3,5 млрд. лет назад), связан вынос из недр Земли осн. массы воды и кислых продуктов дегазации (Cl, F, Вr, 1,3 и др.), к-рые затем нейтрализовались, взаимодействуя с породами ложа О. Переходная стадия, охватывающая, вероятно, ок. 2 млрд. лет (3,5 - 1,7 млрд. лет назад), ознаменовалась возникновением и развитием жизни, появлением и постепенным ростом содержания фотосинтетического кислорода в атмосфере, окислением восстановленной серы и др. поливалентных элементов. Совр. стадия, начавшаяся, по-видимому, на рубеже раннего и позднего протерозоя (ок. 1,7 млрд. лет назад) и продолжающаяся до сих пор, характеризуется составом вод О. и газов атмосферы, близким к современному, стационарным режимом с кратковременными и ограниченными колебаниями солёности мор. воды в эпохи соленакопления (кембрий, девон, пермь). Под влиянием процессов, идущих в океанич. воде, формируются осадки дна. Океанич. вода проникает в эти осадки на заметную глубину. Захороненная вода океанич. осадков дна, её состав подвергаются изменению; см. также ст. Геохимия.
IV. Минеральные и энергетические ресурсы
О. служит источником богатых минеральных ресурсов. Они подразделяются на химич. элементы, растворённые в мор. воде; полезные ископаемые, содержащиеся под мор. дном, как в континентальных шельфах, так и за их пределами; полезные ископаемые на поверхности дна.
До 70-х гг. 20 в. из мор. воды извлекались преим. значит, кол-ва поваренной соли (ок. 8 млн. т в год), сернокислого натрия, хлористого магния, хлористого калия, брома. В условиях научно-технич. революции открываются перспективы существ, расширения состава извлекаемых химич. элементов.
Более 90% общей стоимости минерального сырья, получаемого из О., дают нефть и газ. Общая нефтегазоносная площадь в пределах шельфа оценивается в 13 млн. км2 (ок. 1/2 его площади). По ориентировочным оценкам, геол. запасы нефти в О. (до глуб. 305 м) определяются в 280 млрд. т, газа в 140 триллионов м3, потенц. запасы их в переводе на нефть оцениваются в 1410 млрд. т. До нач. 70-х гг. добыча нефти и газа ограничивалась глуб. 100-110 м и расстоянием от берега ок. 150 км. В ближайшей перспективе возможно расширение работ на более глубоких и удалённых от берега участках О. В 1970 добыча нефти в пределах шельфа составила 19,2% общемировой. Отмечается тенденция к существ, расширению доли мор. промыслов в мировой добыче нефти. В 1973 добыча нефти и газа на мор. месторождениях велась в 25 странах, а поисково-разведочные работы в шельфовых зонах морей и О. - почти в 100 странах. Наиболее крупные р-ны добычи нефти и газа с мор. дна - Персидский и Мексиканский заливы. Начата пром. добыча нефти и газа со дна Северного м.
Шельф богат и поверхностными залежами, представленными многочисл. россыпями на дне, содержащими металлич. руды, а также неметаллич. ископаемыми. Важное значение среди них имеют титановые минералы - ильменит и рутил, а также циркон и монацит; наиболее крупные месторождения разрабатываются в Австралии (вост. побережье), где добывается св. 1 млн. т титановых минералов в год (1245 тыс. т в 1970, в т. ч. 877 тыс. т ильменита). Подобные россыпи распространены также вблизи побережий Индии, Шри-Ланка, Малайзии и др. Большое значение приобретает добыча олова (на шельфе, прилегающем к Малайзии, Индонезии, Таиланду, Вьетнаму и др. странам Азии), жел. руды (Япония, Ньюфаундленд в Канаде), самородной серы (Мексика), угля (Канада) и др.; в ряде мест обнаружены золото и платина (напр., у берегов Аляски и Калифорнии в США), танталониобаты, магнетит, ти-тано-магнетит, хромиты, алмазы. Последние разрабатываются у юго-зап. побережья Африки в Намибии. Широко распространены залежи фосфоритовых конкреций (вблизи берегов Мексики, Перу, Чили, ЮАР и др.).
На обширных площадях дна О. обнаружены богатые залежи железомарганцевых конкреций - своеобразных многокомпонентных руд, содержащих также никель, кобальт, медь; их потенциальные запасы оцениваются в неск. триллионов т; запасы марганца, никеля, коб |
