Наиболее важными экзогенными факторами формирования рельефа материкового склона являются донные течения, обусловленные высокой плотностью очень солёных или переохлаждённых вод, в меньшей мере поверхностные течения, мутьевые потоки, подводно-оползневые явления. Мутьевые потоки и подводные оползни сопровождаются очень быстрым перемещением больших объёмов осадков, тогда как рельеф формируемый течениями изменяется относительно медленно.

Геологическое строение материкового склона. Материковый склон является краевой частью шельфа, поэтому естественно, что материковый склон имеет такое же геологическое строение, что и шельф - т.е. продолжение геологических структур суши ограниченное со стороны океана сбросом или серией сбросов. Непрерывное сейсмоакустическое профилирование проведённое в разных районах показало, что формирование материкового склона связано не только с разломной тектоникой. Можно выделить 4 основных разновидности геологического строения и условий образования материкового склона:

1-вый тип - ступенчато-сбросовый склон. Породы платформенного «ядра» лежат близко к поверхности. Это могут быть как кристаллические породы фундамента, так и устойчивые к денудации осадочные породы платформенного чехла. Главенствующая роль, в данном случае, принадлежит разломной тектонике.

2-ой тип - континентальный шельф формируется за счёт накопления осадочного материала перед внешним препятствием (барьерный риф, соляной купол, складчатая или глыбовая положительная морфоструктура). В этом случае материковый склон определяется склоном препятствия.

3-ий тип - моноклинальное аккумулятивное строение материкового склона. Типичный пример пассивной континентальной окраины, где происходит накопление мощных (до 10 и более км) толщь терригенных и карбонатных осадков, которое может сопровождаться компенсационным прогибанием фундамента (миогеосинклиналь). Может далеко выдвигаться в океан и подстилаться корой океанического типа.

4-ый тип - погребённый под осадками ступенчато-сбросовый склон. По сути это сочетание 1-го и 3-го типов.

Подводные каньоны. Под этим термином часто понимают любые ложбино или оврагоподобные подводные формы рельефа. Леонтьев О.К. считает, что подводными каньонами типичными для материкового склона следует называть отрицательные долинообразные формы рельефа с крутыми склонами - 10-15°, с V или U -образным поперечным профилем, и со значительной (0,1-0,04°) крутизной продольного профиля. Продольный профиль обычно имеет вид вогнутой кривой с максимальной крутизной в верхней части и минимальной в нижней.

       Начинаются подводные каньоны на внешнем шельфе, а иногда даже в пределах береговой зоны. (Например район Пицунды - канюон начинается в сотне метров от берега). Верховья каньонов разветвлённые , напоминают водосборные воронки оврагов или горных потоков. Ответвления быстро сливаются и дают начало главному стволу каньона. По мере удаления от вершины крутизна стенок и глубина врезания увеличиваются, достигая максимума в средней части склона. В нижней части ширина каньона увеличивается, могып впадать боковые притоки. Как правило каньоны имеют прямолинейные плановые очертания, но бывают и извилистыми. Крупные каньоны иногда окаймляются краевыми валами или уступами.

        В качестве примера рассмотрим один из крупнейших каньонов - Конго. Его вершина располагается в пределах устьевого эстуария. Несмотря на большой твёрдый сток р.Конго (около 70 млн.т), дельта практически не образуется, весь твёрдый сток реки перехватывает каньон. Профиль верховьев - чётко выраженный V-образный. С глубины 3300м. Русло окаймлено естественными дамбами шириной до 6 км и высотой неск.10-ков м. (Вблизи устья до 130 м). Устье располагается на глубине 3500м, но уже с глубины 2500м каньон фактически врезан в собственный конус выноса, который прослеживается до глубины 4-4.5тыс.м.

Типы подводных каньонов. Подводные каньоны развиты повсеместно, но не равномерно. Строгая классификация отсутствует, но можно выделить следующие основные типы:

1-  Сравнительно просто устроенные подводные каньоны прямолинейных очертаний с V-образным поперечным профилем, глубоко врезанные, но сравнительно небольшой протяжённости. Обычно встречаются в каком-либо одном районе в большом количестве. Их можно назвать подводными каньонами атлантического типа, т.к. они характерны для материкового склона северо-западной Атлантики.

2-  Корытообразные одиночные каньоны типа каньонов Инда и Ганга. Это каньоны индоокеанского типа. Резко отличаются от первого тпа и почти не имеют притоков.

3-  Глубоковрезанные, V или U-образного поперечного профиля, извилистые с многочисленными притоками. Характерны для материковых склонов Калифорнии , восточной части Чёрного моря. Калифорнийский тип.

4-  Извилистые подводные каньоны, пространственно тесно связанные с заливами береговой зоны. Представляют собой глубоко погружённые бывшие речные долины.

5-  Подводные каньоны типа Северного Ледовитого океана. Характерны относительная прямолинейность, плоское дно, очень крупные размеры, большая ширина (до 50 км).

6-  Каньоны Антарктики. Характерны те же особенности , что и для арктических, а также разветвлённость и ещё большая ширина и длина.

Кроме собственно каньонов широко распространены формы напоминающие овраги или рытвины. Это очень подвижные образования врезанные в толщу молодых осадков , обычно встречаются на внешнем склоне подводной части дельт.

Динамические процессы в подводных каньонах.  Наиболее важным явлением, связанным с подводными каньонами, являются мутьевые потоки. Они зарождаются на шельфе или в верхней части материкового склона (иногда в береговой зоне) и стекают по подводным каньонам. Извилистость подводных каньонов, террасированность их склонов, образование валообразных дамб - всё это деятельность мутьевых потоков. Конусы выноса подводных каньонов - это формы аккумуляции материала, переносимого мутьевыми потоками. Согласно некоторым оценкам мутьевыми потоками из прибрежной зоны выносится от 15 до более чем 90% выносимого реками осадочного материала. Примерами являются Инд и Ганг, дельты которых, при гиганских масштабах твёрдого стока, практически не нарастают.

Сход мутьевых потоков имеет катастрофический характер. (Похож на селевые потоки). Скорость движения мощного потока достигает 70-80км/ч. Пакие потоки приносят ощутимый ущерб разрывая подводные телеграфные кабели. Установлено, что образование наиболее крупных потоков происходит в периоды аномально высокого твёрдого стока крупных рек.

       В подводных каньонах широко развиты подводное оползание и осыпание склонов которое связано с гравитационной неустойчивостью рыхлых осадков.

Происхождение подводных каньонов. Существует несколько гипотез происхождения подводных каньонов.

Гипотеза субаэрального происхождения подводных каньонов.(Л.С.Берг, Ф.П.Шепард). Согласно этой гипотезе, подводные каньоны это речные долины , затопленные морем в результате их глубокого погружения. Эта гипотеза хорошо объясняет многие черты морфологии но наиболее приемлема для затопленных речных долин шельфа, которые каньонами не являются. В случае каньонов необходимо допустить повсеместное опускание прибрежных районов суши на несколько километров, что совершенно невероятно.

Тектоническая гипотеза. Она объясняет происхождение подводных каньонов разломной тектоникой, рассматривает их как зияющие трещины в материковом склоне или грабены образовавшиеся в результате погружения узких участков земной коры, ограниченных смежными разломами. Согласно этим представлениям разломы являются радиальными трещинами на материковом склоне, представляющем пограничную структуру, разделяющую области с тенденцией к поднятию (материк) и опусканию (ложе океана). Возникающие при этом напряжения приводят к образованию продольных и поперечных трещин. (Ступенчатость склона и каньоны).Не объясняет извилистость многих каньонов и наличие притоков.

Гипотеза образования подводных каньонов в результате деятельности мутьевых потоков.

Согласно этой гипотезе - подводные каньоны - это эрозионные формы, созданные мутьевыми потоками. Такие каньоны безусловно существуют, но есть и такие, стенки которых сложены кристаллическими породами (каньон Монтерей) очень молодого возраста. Невероятно, чтобы в результате эрозии за очень короткое время могли образоваться гигантские каньоны.

Комплексная гипотеза. Подводные каньоны в основном закладываются по тектоническим нарушениям. Некоторые, с U-образным сечением, представляют собой преобразованные грабены. Мутьевые потоки используют тектонические понижения как трассы постепенно преобразуя их (как обычные русловые потоки). Притоки также закладываются либо по нарушениям, либо являются эрозионными образованиями.

Материковое подножие

        Зона океанического дна, занимающая промежуточное положение между материковым склоном и ложем океана, называется материковым подножием.

В большинстве случаев геоморфологически материковое подножие выражено наклонной волнистой аккумулятивной равниной, окаймляющей основание материкового склона. Её ширина в несколько раз превосходит ширину материкового склона. Эта равнина представляет собой аккумулятивный шлейф, напоминающий предгорные шлейфы у подножия хребтов на суше. На большей площади она образуется в результате слияния многочисленных конусов выноса, формируемых у устья подводных каньонов мутьевыми потоками. Часть осадочного материала приносится придонными течениями, подводными оползнями и осаждается из водной толщи.

       Мощность неконсолидированных осадков в пределах материкового подножия может достигать 5км. Такие мощности образуются в результате выполнения прогибов, которое часто сопровождается компенсационным прогибанием фундамента. Примером материкового подножия со структурой прогиба является район к востоку от Флориды, но здесь впадина глубиной до 5.5км не компенсирована осадками.

В отдельных случаях материковое подножие формируется в основном за счёт деятельности донных течений. Например Ньюфаунлендский «хребет». Это крупнейшая аккумулятивная форма, напоминающая гигантскую косу, образовавшаяся благодаря длительному накоплению материала поступающего к подножию с потоком донных вод Гренландско-Норвежского бассейна.

        В других случаях материковое подножие выражено одним или несколькими смежными гигантскими конусами выноса мутьевых потоков. Например материковое подножие Калифорнийского побережья США, состоящее из конусов выноса каньонов Дельгадо и Монтерей; Аравийский и Бенгальский заливы (Индский и Гангский каньоны). Конусы выноса и аккумулятивные формы связанные с донными течениями подстилаются корой океанического типа, но процессы вызывающие их появление связаны с терригенным сносом с суши, поэтому мы их относим к подводной окраине континента.

       В случаях, когда к континенту прилегают окраинные моря, континентальное подножие почти не выражено, что объясняется аккумуляцией осадков в котловинах этих морей. Но и при отсутствии окраинных морей подножие может быть очень плохо выражено, например в Бискайском заливе. (Нет крупных рек и подходящих течений).

       Континентальное подножие, как мы уже говорили, подстилается либо океанической корой, либо корой переходного типа, т.е. резко утонённой континентальной.

       Таким образом, широкие хорошо сформированные шельфы со всеми сопутствующими им геоморфологическими формами рельефа являются наиболее характерной чертой пассивных континентальных окраин. Островные дуги также окружены небольшим шельфом, но их размеры и происхождение несколько различаются.

       Происхождение пассивных окраин. Согласно теории тектоники литосферных плит считается, что пассивные окраины развиваются над расходящимися бортами прежних континентальных рифтов. В идеале, если рифтовая зона представлена единичным грабеном, который при продолжающемся растяжении раскалывается по середине и борта расходятся в стороны, то в основании каждой из пассивных окраин по обеим сторонам океана будет находиться только «полуграбен». В действительности картина гораздо сложнее, поскольку континентальный рифтогенез охватывает широкие площади и часто идёт вдоль нескольких параллельных грабенов. Раскол может произойти в каком-то одном из грабенов, тогда как остальные полностью захораниваются под какой-то из пассивных окраин. Например: Ньюаркский грабен Т возраста, красноцветная моласса, базальтовый вулканизм ранней рифтовой стадии, выше 12 км осадков от J до современных. Характерная особенность проградация осадков в сторону океана. Весь шельф -аккумулятивное образование, а материковый склон, т.е. переход от шельфа к подножию, временная граница. Но надо иметь в виду, что не во всех случаях шельф является местом аккумуляции мощных толщь осадков. Существуют пассивные окраины где практически весь шельф является продолжением материковых структур, перекрытых осадками относительно небольшой мощности, который может продолжаться в сторону океана уже за счёт аккумулятивных образований.

Л Е К Ц И Я № 4