Июн 12 2003

Одесская национальная морская академия*, Одесский государственный экологический университет**, Одесская региональная академия наук.

Опубликовано в 01:49 в категории Проблемы Черного моря

ОТРАЖЕНИЕ РОТАЦИОННОЙ ГИПОТЕЗЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В ДИНАМИКЕ РЕЛЬЕФА МОРСКОГО ДНА И БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ

И.И. Гладких *, Б.Б.Капочкин

  • , В.И.Дегтяренко
  • *

    Одесская национальная морская академия*, Одесский государственный экологический университет

  • , Одесская региональная академия наук.

    Экологические проблемы, связанные с динамикой береговой зоны и рельефа морского дна не требуют специального разъяснения. Исследование причин трансформации береговой зоны и аккумулятивных форм морского дна являются актуальными для всех прибрежных государств, в том числе и для стран Черноморского региона. Обращение к данной теме вызвано необходимостью ревизии существующих представлений в этой сфере в той мере, в которой это необходимо для адаптации для морских условий ротационной гипотезы структурообразования, предложенной профессором Национальной горной академии, д.г.-м.н. К.Ф.Тяпкиным [1]. Для Черноморского региона основы этой гипотезы были заложены более 30 лет назад Г.Г.Ткаченко в работе «Про роль найновейшей дизьюнктивной тектоники в формировании береговой линии и морфологии основных участков акватории Чорного и Азовского морей» [2]. В настоящее время базовые знания по данному вопросу наиболее полно отражены в работе [3].

    До последнего времени в решении вопроса о роли эндогенных и экзогенных факторов в морфологии и динамике рельефа морского дна и береговой зоны существовали определенные противоречия. Для компромисного решения этого вопроса был найден выход, предлагающий в геологическом масштабе  времени считать эндогенные процессы доминирующими, а в текущем масштабе – экзогенные. После открытия эффекта Вартаняна-Куликова (существование быстропротекающих геодинамических движений, отражающихся в гидродинамических изменениях, в том числе изменениях дебита субмаринных источников) и в связи с появлением ротационной гипотезы структурообразования, стало возможным устранить существующие противоречия в понимании роли экзогенных и эндогенных факторов при трансформациях береговой зоны и рельефа морского дна. Недостающим звеном в цепи причинно-следственных связей рассматриваемой проблемы есть природное явление воздействия эпизодически активизирующихся тектонических нарушений, в пределах акваторий, на практически все проявления экзогенных процессов, в том числе на рельефообразующие факторы, связанные с волновым воздействием, с морскими течениями, со стоковыми течениями в устьях и т.п.  В таком ракурсе логично проявляется первичность эндогенного воздействия и вторичность влияния экзогенных процессов на трансформацию береговой зоны и аккумулятивного рельефа морского дна. Впервые эта тема была затронута в 1995году [4]. Анализируя данные дрифтерного Украинско-Американского эксперимента и результатов сейсмопрогностических работ (в юго-восточной части Черного моря), было обнаружено, что направление и скорости Черноморского течения согласуются с тектоническим строением шельфа и материкового склона района работ. Во время эксперимента в фиксированных точках приборами «Поток» были измерены скорости и направления течений. Параллельно выполнялся анализ сейсмических проявлений. .Было установлено, что в связи с активизацией сейсмичности наблюдались изменения температурного режима водной толщи и изменялся характер течений. Были выявлены особенности движения дрифтера. Изменение во времени положения буйка фиксировалось с использованием GPS. Наблюдалось равномерное движение дрифтера вдоль линий, являющихся проекциями зон разломов на морскую поверхность. В зонах пересечения разломов буй приостанавливался, после чего  менял направление движения на перпендикулярное и двигался вдоль другого разлома до узла пересечения со следующим. Такие особенности траектории движения дрифтера не могут быть объяснены ни орографическими эффектами, ни пространственной неоднородностью поля ветра. На протяжении от траверза Туапсе до траверза Анапы дрифтер семь раз менял направление движения на перпендикулярное. Движение буйка согласовывалось с ортогональной системой разломов с масштабом блоковой делимости 35 км (на траверзе Геленджик - Новороссийск - 17 км.), что согласуется с известными азимутами и пространственными масштабами блоковой делимости литосферы [1]. Снижение скорости течения в зонах пересечения разломов (в узлах сочленения блоков) неизбежно скажется на процессах отложения влекомых наносов. В результате этого районе границ блоков и особенно узлов их сочленения будут отлагаться влекомые наносы. В то же время непосредственно над границами блоков будут возникать условия неблагоприятные для отложения наносов, в этом случае здесь будут отлагаться только крупнозернистые частицы. Реальность этого - действительное влияние эндогенных процессов на трансформацию рельефа дна и береговой зоны доказана открытием нового генетического типа аккумулятивных тел – узловых песчаных аккумулятивных тел [5,6]. Эти аккумулятивные образования на протяжении геологического времени неоднократно образовывались во время очередной активизации тектонических структур с характерным для них азимутом. Особый интерес вызывает механизм формирования аккумулятивных форм вдоль тектонических нарушений. Зимой 2001 года на латвийском побережье Балтийского моря (пляж Паланги) с нашим участием было выполнено детальное колонковое бурение в пляжной зоне. Было установлено, что перпендиrулярно береговой линии прослеживаются зоны с более грубым, по сравнению с соседними районами, гранулометрическим составом отложений. Выделялись зоны либо с крупнозернистым песком, либо с галькой. Характерно, что эти зоны были практически однородны до нижнего горизонта бурения, до 5 м. Исследования показали, что зоны с более грубым гранулометрическим составом отложений в море отличались повышенной температурой [7], а на их продолжении на суше били подземные источники.

    Из изложенного следует, что эндогенные процессы влияют на  течения и волнение посредством формирования в зонах разломов рассредоточенных линейных зон субмаринных источников формирующих в водной толще восходящие потоки Их взаимодействие с волновыми процессами и течениями приводит к описанным последствиям.

    Наряду с нашими исследованиями, наиболее активно эту тему, развивает В.М.Перерва. Так например по данным спутниковых съемок 14.05, 21.05, 22.05, 29.05.1992 года в акватории Черного моря им были установлены взаимноперпендикулярные линеаменты ортогональной ориентации, отрицательных температур поверхности морской воды [8]. В последних работах он так же как и мы, приводит доводы в пользу обусловленности формирования донных ландшафтов флюидными потоками из литосферы.

    Рассмотрим преимущества, которые дает ротационная гипотеза структурообразования, предложенная К.Ф.Тяпкиным [1]. В соответствии с этой гипотезой, неотектонические нарушения (вдоль которых идет разгрузка субмаринных флюидов), с которыми связаны берегообразующие и рельефообразующие процессы:

    · имеют четкие пространственные простирания с наиболее характерными азимутами 0º; 17º; 35º; 45º; 62º; и 77º;

    · взаимноперпендикулярны;

    · Шаг между разломами первого порядка 140 км и далее 70 км, 35 км, 17.5км…

    Для нашего района характерна диагональная и ортогональная направленность блоковой делимости литосферы [2].

    Практическая значимость адаптируемой для морских условий гипотезы иллюстрируется например условиями образования и динамикой песчаных форм «гринду» в дельте Дуная в период с 1988 по 2001 год. Считается, что эти аккумулятивные формы произошли в результате влияния гидрогенных прибрежно-морских процессов и отражают древний рельеф дельт - остатки устьевых кос. Применение новых знаний о блоковой делимости литосферы позволяет увидеть, что эти образования являются границами блока 70х70 км с азимутом близким к 17º . Современная дельта Дуная представляет собой блок такого же ранга, но имеющий ортогональную ориентацию. Килийская дельта так же является фрагментом блочной структуры литосферы и сформирована под взаимным влиянием ортогональной и диагональной систем разломов. В таких системах поднятые блоки являются смежными с опущеными, что дает основание для диагноза и прогноза динамики трансформации рельефа дна и береговой зоны в будущем. Показателем современной активности той или иной системы блоковой делимости литосферы служат так называемые геоиндикаторы, которые для Черноморского регионы рассмотрены в работе [9]. Важно отметить, что зафиксированная автором в активном состоянии диагональная система разломов согласуется с системой разломов, которую Г.Г.Ткаченко так же считает неотектонической [2].

    Однако вернемся к «гринду». Анализ спутниковых снимков дает основание установить, что участок «гринду» в дельте Дуная, к которому  каналом Дунай–Сасых был прекращен транспорт наносов, за последние 15 лет практически перестал существовать. В это же время смежные со стороны юго-запада участки этого «гринду» нормально развиваются и сейчас. Это свидетельствует о том, что «гринду» являются современными динамичными аккумулятивными образованиями, формирующимися взаимодействием вытянутых вдоль границ блоков линейных зон вертикальной разгрузки флюидов с речной системой,транспортирующей наносы. Формирование «гринду» обязано современным процессам снижения скоростей течения, отложением наносов и поворотом водотоков вдоль границ блоков.

    «Клавишная» [2], а вернее «шахматная» модель делимости литосферы, чередование приподнятых и приопущенных блоков в прибрежной зоне непосредственно влияет на характер экзогенного воздействия. Рассмотрим участок побережья от Одессы до Килийской дельты. Перед абразионными берегами не некотором удалении в море выступают приподнятые блоки, а перед опущенными блоками побережий, которым характерны  пересыпи, соответственно опущенные блоки. Такой характер рельефа в условиях шторма при подходе фронта волны перпендикулярно побережью провоцирует концентрацию волновой энергии на поднятые блоки (абразионные берега). В районах пересыпей  волновые лучи расходятся. Возникающие во время шторма вдольбереговые течения переотлагают наносы возникшие в результате абразиив районах пересыпей. Эти процессы усугубляются активизацией при понижении атмосферного давления субмаринной разгрузкой флюидов, в результате чего штормовые ветры, направленные на разрушение как аккумулятивных, так и абразионных берегов, способствуют их укреплению аккумулятивных берегов за счет абразии  поднятых блоков.

    К сожалению объем публикации ограничивает описательную часть работы. Примеры адаптируемости гипотезы К.Ф.Тяпкина можно было бы продолжать бесконечно. В заключение следует заметить, что гипотеза структурообразования, в результате нашей адаптации к морским условиям приобрела  ранее не известные особенности, не характерные для условий суши.

    Список литературы

    1. Тяпкин К.Ф. Физика Землі.-Київ.- Вища школа.-1998.-191 с.

    2. Ткаченко Г.Г.и др. Про роль діз’юнктивонї тектоніки у формуванні берегової лініі і морфології основних ділянок акваторії Чорного та Азовського морів.- Геологія узбережжя і дна Чорного та Азовського морів у межах УСРСР.- вип.4.- видавництво Київського університету.- 1970 с. 24-33.

    3. Шуйский Ю.Д., Выхованец Г.В..- Экзогенные процессы развития аккумулятивных берегов в Северо-Западной части Черного моря.-Москва, Недра 1989 г. 198 с.

    4. Kapochkin B.B., Nagrebetsky V.S. Isaкov M.I.,Kucherenko N.V., The geomorfology of shelf and the submarine fluids discharge. Littoral 98 4-th International Conference,14-17 september,1998 Barcelona, Spaine.- p. 265-269

    5. Лукин А.Е., Кривошеєв В.Т., Ларченков А.Я. Нефтегазоносные структуры, связанные с узловыми песчаными телами // Советская геология.-1987.-№10.- С. 39-45

    6. Ларин  С.Б. О сейсмогеологических критериях выделения узловых песчаных аккумулятивных тел // Доповіді Національної академії наук України.- 1998.-№12.- с.134-137.

    Водоласков В.П., Капочкін Б.Б., Кучеренко Н.В., Лісоводський В.В. Режим підстильної поверхні як фактор, що формував синоптичні умови в Європі в аномальну зиму 2000-2001 року.- Метеорологія, кліматологія та гідрологія.-Одеса.- №44, 2002 - с.43-48 фПерерва В.М., Ленько В.И., Шпак П.Ф. Новые данные о разломно-блоковой структуре северо-западного шельфа Чорного моря по данным аэрокосмических исследований (в связи с нефтегазоносностью) // Геологический Журнал.- 1994.-№4- С. 78-84 Демидюк Ю.Н., Потапчук И.С. Использование линейных элементов облачного покрова для выделения глубинных геоструктур АзовоЧерноморского региона (по данным дешифрирования космических снимков ИСЗ Метеор // Геологический журнал.- 1985.-№5.- С.73-83

  • Нет пока ответов

    Комментарии закрыты.