2.9. Дүниежүзілік мұхиттың геологиядағы орны

Жер бетінің 70,8% алып жатқан дүниежүзілік мұхит сулары планетаның пішінін қалыптастыруда орасан зор рөл атқарады. Теңіздің табиғаты көптеген факторлармен анықталады, олардың ең маңыздылары мыналар: тектоникалық ерекшеліктері, тау жыныстарының құрамы және жағалау мен мұхит түбінің жер бедері; теңіз тереңдігі; судың ерекше динамикасы, химиялық құрамы және температурасы; организмдердің түр құрамы мен биомассасы. Әрине, уақыттың орасан құндылығы. Бұл факторлардың көпшілігі бір-бірімен байланысты және олардың барлығы бір уақытта әрекет етеді.

Деструктивті жұмыс теңіз судың шетінде ең белсенді. Бұзылу тау жыныстарының химиялық ерітуімен, толқындардың гидравликалық әсерінен (гидравликалық қопару), толқындармен орналасқан тау жыныстарының сынықтарының әсерінен (қабылуы) жүзеге асырылады.

Теңіз суының химиялық агрессивтілігінің жоғары дәрежесі оның минералдануымен түсіндіріледі: мұхит суларының орташа тұздылығы шамамен 35 г/л. Суда еріген тұздар иондарға ыдырайды, олардың ішінде теңіздерде hl және аниондары, na және mg катиондары басым. Кең таралған құрғақ әктастардан тұратын жағалаулар тез еруге ұшырайды.

Судың температурасының жоғарылауы ерітудің жоғарылауына ықпал ететіні анық. Теңіз суларының температурасы ендік пен тереңдікке байланысты өзгеретіндіктен, судың максималды химиялық белсенділігі біріншіден, тропикалық ендіктерде, екіншіден, судың жоғарғы қабатында және т.б., яғни жағалауға қарай байқалады.

Жағалаудың рельефі тұтастай алғанда теңіздің сипатын анықтайды: аласа, ақырын батқан (таяз) жағалауларда теңіз аккумуляциялары басым. Керісінше, биік, тік (терең) жағалауларда деструктивті әрекет басым.

Жағалаудағы тау жыныстарының петрографиялық құрамының әсері гидравликалық соққы толқыны борпылдақ тау жыныстарынан тұратын жағалауларды бұзу үшін жеткілікті болатындығынан көрінеді. Мұндай банктер салыстырмалы түрде тез және біркелкі күйрейді және түзу контурларды алады. Керісінше, күшті кристалды жыныстардан тұратын жағалаулар баяу және біркелкі бұзылады. Мұнда гидравликалық бұрғылаудан басқа абразивтіліктің маңызы зор. Жағаға соғылған толқын өз соққысымен жарықшақты кеңейтеді, тастарды тасымалданған қоқыспен бірге өшіреді. Әртүрлі тұрақтылық дәрежесіне байланысты тау жыныстары іріктелген бұзылуға ұшырайды, ал жағалау біркелкі емес, ирек пішінді алады. Теңізге құлаған тау жыныстарының сынықтары да эрозияға және үгілуге ұшырайды. Олардың ең үлкені алға-артқа толқындардың әсерінен теңіз қиыршық тастарына тән дөңгелек және жалпақ пішінге ие болады. Кішкентай шөгінділер толқынның кері ағынымен жиналады және тереңдікке жеткізіледі. Осылайша, толқын үнемі соқтығысатын таяз жағалаудың түбінде толқынды тауашалар пайда болады - оның үстінде клиф тік жартасты жағалау. Тауша өскен сайын карниз бұзылып, жартас пайда болады. Бұл процесс одан әрі дамып, жағалау шегініп, су астында абразиялық террасса (кертпелі) – теңіздің жағалаулық таяз бөлігі, түбі ұсақ қоқыстары жоқ монолитті жыныстардан тұрады.

Тектоникалық фактордың әсері құрлық көтерілгенде теңіздің шегініп кетуінен көрінеді. Сондықтан бұрын қалыптасқан абразиялық террасса су астынан көтеріледі және оның шығуы қазірдің өзінде тозуға ұшырайды. Керісінше, жердің тектоникалық шөгуі жағдайында бір немесе бірнеше су астындағы абразиялық террассалардың пайда болуы мүмкін. Осыған сәйкес теңіз террассаларын зерттеу тектоникалық қозғалыстардың бағытын анықтауға мүмкіндік береді.

Тасмалдау жұмысы теңіз толқындары мен ағыстары тасымалданатын бөлшектердің таңдамалы сұрыпталуымен бірге жүреді. Үлкен қоқыс (қиыршық тас, қиыршық тас) толқынның күші мен судың кері ағыны максималды болатын жағалауға жақын жерде ғана қозғалады. Одан әрі теңізге құмның, алевролиттің және саздың бөлшектері, сондай-ақ жеңіл органикалық қалдықтар тасымалданады. Соңғысын тасымалдауда теңіз ағындарының маңызы зор.

Теңіз шөгінділерінің жинақталуы шөгінді жыныстардың көлденең қабаттарының үлкен көлемінің жиналуына әкеледі. Теңіз жағдайында шөгінді жамылғыдағы тау жыныстарының көлемінің 95%-дан астамы құрлықта жиналады. Материалдың түбінде шөгуінің негізгі көздерінің қатарына мыналар жатады: сынық құрлық жыныстары, вулканизм өнімдері, органикалық қалдықтар, заттардың химиялық кристалдану өнімдері. Тиісінше, теңіз шөгінділерін материалдық құрамы мен шығу тегіне қарай кластикалық (терригендік), жанартаулық, органогендік, хемогендік және полигенетикалық деп бөлуге болады. Шөгудің негізгі факторлары - ендік климаттық белдеулері, тереңдігі мен түбі жер бедері (тік белдеулер), құрлықтан қашықтығы дәрежесі. Бұрын айтылған басқа факторлар да рөл атқарады. Мысалы, материктердің су асты шеттерінің тектоникалық ерекшеліктері: осы негізде жағалаулар белсенді және пассивті болып бөлінеді. Тектоникалық белсенді континенттік шеттер (тынық мұхиттық типтегі) литосфералық тақталардың жақындасу аймақтарында пайда болады. Мұнда жер сілкінісі мен вулканизм белсенді, яғни жанартау жыныстары жинақталған тау жыныстарының құрамында үлкен рөл атқарады. Мұнда орналасқан терең теңіз траншеяларының түбінде шөгінділердің орасан қалыңдықтары пайда болады, ал төменгі топографияның үлкен бөлшектенуіне байланысты шөгінділердің таралуы мен қалыңдығы айтарлықтай өзгереді. Пассивті континенттік шеттерде (атлантикалық типте) тыныш тектоникалық даму терригендік және органогендік жыныстардың басым болуына қолайлы, шөгінділердің таралуы және олардың қалыңдығы біркелкі болады. Шөгінділердің физикалық-географиялық жағдайына байланысты теңіз шөгінділері жағалық, су асты, батиалды және абиссальдық болып төрт топқа бөлінеді.

Литориальды (жағалау) шөгінділері теңіз тек жоғары толқында болатын судың ең шетінде жиналады. Таяз жағалауларда дөңгеленген және тегістелген тастар мен малтатастардан тұратын жағажайлар қалыптасады. Құмды жағажай борпылдақ тастардан тұратын таяз жағалауларда жиналады, олар жел соққанда төбелерді құра алады. Судың әлсіз кері ағыны болған кезде серфингтің шетінде үлкен қоқыстардан тұратын жағалау белесі пайда болады. Өте тегіс жағаларда, толқындық қозғалыстардың нәтижесінде кейде ватт пайда болады - төмен толқындар кезінде ашылатын лайлы шөгінділер. Жағалау сызығының таяз сызығының теңіз толқыны кезінде және толқындар кезінде ғана су басқан жерлерін батпақтар деп атайды. Батпақ ырғақты кезектесіп тұратын шымтезек қабаттарынан тұрады. Бір аумақты теңіз су басқан кезде су жиналады, ал құрлықта тұщы су басым болғанда шымтезек жиналады.

Сублиторальды (сөре, неритикалық) шөгінділер үнемі сумен жабылған қайраңның бетінде пайда болады. Олардың құрамында фрагменттер, органикалық және хемогендік түзілімдер бар.

Терригендік кен орындары негізгі болып табылады. Сипаттама - жағалаудан теңізге қарай қоқыс көлемінің біртіндеп азаюы. Егер толқын тайыз жағалауға перпендикуляр алға жылжып, шегінсе, онда теңізге шайылған қоқыс жағалау сызығына параллель жиналады. Әдетте құм мен қиыршық тастардан тұратын қоқыс абразиялық террассаның етегіне жиналып, аккумуляциялық террасаны құрайды. Аккумуляциялық террассаның өсуі төмен толқындар кезінде су астынан көтеріле бастайтынына әкеледі. Бұл үлкен параллельді сақтау формалары жолақтар деп аталады. Жолақтардың ұзындығы бірнеше жүз километрге, ал ені 20-30 км-ге дейін жетуі мүмкін. Кейде жағалау аймақтары теңізден бөлініп, лагуналарға айналады. Егер толқындар жағаға өткір бұрышпен жақындаса, онда сәйкесінше, қоқыстардың қозғалысы жағалау сызығына параллель, ал жинақталуы оған перпендикуляр болады. Жағаға бұрышта орналасқан құмды жағалар осылай қалыптасады, олар жағажайдың теңізге қарай жалғасы болып табылады. Мүйіс шығанақтың қарама-қарсы жағалауымен түйіскен кезде лагунаны теңізден бөліп тұратын толқын суы бар. Жағалаудың параллельді ағыстарының әсерінен қалақ екі ұшы жағаға жалғанған ілмек тәрізді жолақ пайда болғанша майысуы мүмкін. Климаттық фактордың кластикалық шөгінділердің құрамына әсері мынада көрінеді: саз шөгінділері құрлықта кең таралған төмен ендіктерде өзендердің белсенділігіне байланысты сазды қайраң шөгінділерінің жиналуы. Жоғары ендіктер сұрыпталмаған, мұздық және айсберг шөгінділерімен сипатталады.

Органикалық кен орындары сублиторальды аймақтар негізінен қаңқасын кальциттен, кремнеземнен немесе, әдетте, фосфатты қосылыстардан құрастыратын бентостық организмдердің өлуіне байланысты қалыптасады. Олардың ішінде негізінен маржандар мен моллюскалардың қалдықтарының жинақталуынан түзілген карбонаттар басым. Маржан полиптері өмір сүру жағдайларына өте талапшыл: судың температурасы 22-25°с (критикалық 18-35°с), тұздылығы 30-35 г/л, судың міндетті түрде карбонаттармен қанықтылығы (қаңқа құрылысы үшін). , тереңдігі 80 м-ден аспайды, судың мөлдірлігі жоғары және ондағы оттегінің жеткілікті мөлшері. Мұның бәрі ежелгі маржан құрылымдарының жинақталған ортасының палеогеографиялық жағдайларын дәл қайта құруға, сондай-ақ терең суға батқан маржан құрылымдарын зерттеу кезінде тік тектоникалық қозғалыстардың бағыты мен жылдамдығын анықтауға мүмкіндік береді. Құрылымына қарай маржан рифтері үш түрге бөлінеді. Жағалау рифтері жағалауды бойлай созылып, онымен су астында жалғасады. Барьерлік рифтер де жағалауға параллель созылады, бірақ одан лагунамен бөлінген. Атолл рифтерінің пішіні жалпақ, аласа, ішінде лагунасы бар ашық сақина тәрізді. Жоғарыда айтылғандардан басқа сублиторальды белдеуде әктас-қабық жыныстар мен маржан рифтерінің бұзылуы нәтижесінде пайда болған сынық карбонатты шөгінділер кең таралған. Көбінесе олар әкті құмдармен ұсынылған.

Хемогенді кен орындары. Неритикалық аймақ та негізінен карбонаттардан тұрады. Кальцит әсіресе жылы теңіздердің таяз лагуналарында тез жиналады. Мұндағы мол су өсімдіктері көмірқышқыл газын белсенді түрде сіңіреді, бұл судың кальциймен қанықтыруын тудырады. Кальцит оолит немесе құм түрінде тұнбаға түседі. Әкті шөгінділерден басқа субтидальды хемогендік шөгінділер темір, алюминий және марганец қосылыстарынан тұруы мүмкін. Бастапқы материалдың көп бөлігі (fe және al гидроксидтері) өзендер мен жер асты сулары арқылы коллоидтық ерітінділер түрінде жеткізіледі. Коллоидты ерітінділер электролит рөлін атқаратын теңіз суымен соқтығысқанда коагуляция жүреді. Осының нәтижесінде теңіздің таяз бөлігінде темір минералдары, ал марганец минералдары қоршаған орта сілтілі болған жерлерде тереңірек тұнбаға түседі. Боксит те осылай түзілсе керек. Айтарлықтай үлкен тереңдікте, 50-150 м, жерлерде фосфорит шөгінділерінің түзілуі орын алады, бұл тереңдікте жиналған -тің көтерілу ағындарымен жойылуымен байланысты.

Лагундар мен тұзды бассейндердің шөгінділері. Шельфтік шөгінділер ішінде оларды дербес топтарға бөлу әдетке айналған.

Лагуна, онда суды теңіз суымен әлсіретеді, олар тұзсыздандырылған және тұздалған болып бөлінеді. Ылғалды жағдайда пайда болатын тұзсыздандырылған лагуналарда өзен ағынының әсерінен тұздылық азаяды. Төмен тұздылық өсімдіктер мен жануарлардың белсенді дамуын ынталандырады. Осыған байланысты өзендер әкелетін органикалық және қоқыс шөгінділерінің жинақталуы байқалады. Құрғақ климатта түзілген тұзды лагуналарда қарқынды булану салдарынан тұз концентрациясы тез артады. Сондықтан мұнда хемогендік шөгінділер абсолютті басым. Маржан құрылымдарының жұқа фрагменттері жиналатын атолл лагуналарының бірегей кен орындары.

Тұзды бассейн жердің геологиялық өткенінде, таяз ішкі теңіздер кең таралған кезде пайда болды. Климаттың аридизациясы кезеңінде оларда тұзды қабаттар - эвапориттар жиналды, ал теңіз трансгрессиялары кезінде шөгінділердің басқа түрлері жиналды. Припять ойпаты шегінде тұз және тұз аралық қабаттардың жалпы қалыңдығы кей жерлерде 5 км-ден асады.

Батиалды шөгінділер континенттік беткейдің бетінде және оның етегінде қалыптасады. Материктік беткейде материктен келген ұсақ кластикалық шөгінділер басым: алевролит және саздақ. Құрамына және жинақталуының физикалық-географиялық жағдайына байланысты ванналық сулар түсі бойынша ерекшеленеді және төрт топқа бөлінеді. Көгілдір су қоңыржай және жоғары ендіктерде 200-ден 3000 м және одан да көп тереңдікте жиі кездеседі. Басым алевролит-сазды материалға дисперсті органикалық заттар мен пириттің ұсақ түйірлері жатады. Көкшіл немесе қою сұр түс оттегінің жетіспеушілігі кезінде органикалық заттардың ыдырауына байланысты. Дәл осы себеп көк сазға тән күкіртті сутегінің иісін түсіндіреді. Жасыл сулар 2000 м тереңдікте түбі суларының қозғалғыштығы жоғары аймақтарда орналасқан. Басқа жерлермен салыстырғанда мұнда құм фракциясы мен карбонаттар мөлшері артады (30%-ға дейін). Жасыл түс құрамында глауконит минералының көп болуына байланысты. Сазды құрамды қызыл өзендер төменгі ендіктердегі ірі өзендердің сағаларына жақын жерде кездеседі. Олар латеритті қызыл түсті үгілу өзектерінің эрозия өнімдерінен тұрады. Сары су тек сары және шығыс қытай теңіздерінің түбінде кездеседі, онда өзендер борпылдақ лессті материал әкеледі. Тропикалық теңіздердегі континенттік беткейде терригендік сулардан басқа планктондардың (птероподтар мен фораминиферлердің) карбонатты қабықтарынан тұратын биогенді сулар да кездеседі. Айсберг шөгінділері жоғары ендіктерде де белгілі. Тынық мұхитының жанартау белдеуінде ең дамыған жанартаулық кен орындарының жинақталуы жанартаулардың даму уақыты болып табылады. Материктік тау етегінің шөгінділері континенттік беткейдің бетінен бос және тұрақсыз шөгінділердің шайылуына байланысты жиналады. Су астындағы көшкіндердің нәтижесінде континенттік қайраңның түбінде ұсақталған және қатпарлы қабаттар пайда болады. Континенттік беткейді кесіп жатқан су асты каньондарында лайлы (бұлдыр) ағындар байқалады, бұл сұйытылған сулар еңіспен төмен қарай жылдам қозғалады. Төсектен мұхитқа кеткен кезде бұл ағындар желдеткіш сияқты таралады және лайдаланатын, азырақ кластикалық-органогенді жыныстардан тұратын су астындағы дрейф конустарын құрайды. Лайлы ағынды шөгінділер градациялық қабаттанумен сипатталады: ең үлкен сынықтар төменгі жағында, ал ең кішкентайлары жоғарғы жағында жатыр. Уақыт өте келе, жаңа ағындар арқылы тасымалданатын және жинақталған шөгінділер флишті, турбидит шөгінділерінің ырғақты қабатын жасайды.

Абиссаль кен орындары. Дүниежүзілік мұхиттың ең терең бөлігінде және құрлықтан ең алыс жерде таралған. Мұнда құрлықтан ешқандай сынғыш материал келмейді, сондықтан органикалық және полигенетикалық шөгінділер басым. Олардың барлығы шығу тегі мен құрамы өте әртүрлі бөлшектерден тұрады (немесе құрамында қоспалар), сондықтан тұнбаның бір немесе басқа түріне нақты атаулар басым құрамдас бөлікке сәйкес беріледі. Мұхиттың ортасына үлкен қоқыстарды жеткізуге қабілетті күштердің жоқтығынан, сондай-ақ теңіз суының еріту әсеріне байланысты түпсіз аймақта тек ең ұсақ дисперсті шөгінділер жиналады: лай мен саз.

Органикалық кен орындары планктон негізінен ұсақ әкті немесе кремнийлі қабықтардан тұрады. Бұл шөгінділердің таралуы айқын тік аудандастыруды көрсетеді: кальциттің микроскопиялық бөлшектері 4000-4500 м тереңдікте ериді, сондықтан одан да үлкен тереңдікте кремнийлі құрамның қалдықтары басым болады.

Карбонатты шөгінділер. Дүниежүзілік мұхит аумағының 45% -на дейін алып жатыр және 2000-нан 4700 м-ге дейінгі тереңдікте үстемдік етеді.олардың гранулометриялық құрамы ұсақ құмнан сазға дейінгі тереңдікте төмендейді. Фораминифералар қоңыржай және төмен ендіктердегі суларда кең таралған қарапайым организмдер – фораминиферлердің қалдықтарынан түзілген. Кокколитофорлар – тропиктік суларда жиі кездесетін кокколитофорлардан тұратын бір жасушалы балдырлар.

Кремнийлі шөгінділер. Дүниежүзілік мұхит түбінің шамамен 10% алып жатыр, опал құрамының қабықтарынан тұрады. Кремнийлі шөгінділер кез келген тереңдікте кездеседі, бірақ максимумда басым болады. Ең үлкен аумақтарды диатомдылардың қабықтарынан тұратын диатомдылар алып жатыр. Жоғары ендіктердің суық суларында диатомдылар басым, сондықтан диатомды сулардың таралуы екі аймаққа бөлінеді: антарктика және арктика. Радиолярлық шөгінділер теңіздегі ең терең органикалық шөгінділер болып табылады. Олар экваторлық суларда тіршілік ететін ең қарапайым бір жасушалы организмдер – радиолярийлердің қалдықтарынан түзілген.

Полигенетикалық кен орындары. Абиссальды аймақ қызыл түсті терең теңіз саздарымен бейнеленген. Олардың құрамында ұсақ ерімейтін органикалық қалдықтар бар; жанартаулық, эолдық және ғарыштық шаң; теңіз ағындарымен тасымалданатын өзен ағынының коллоидтық өнімдері және т.б. Бұл шөгінділердің жиналу жылдамдығы 1000 жылда 1-ден 10 мм-ге дейін. Қызыл саздар мен радиолярлы шөгінділердің бетінде диаметрі 1 мм-ден 10 см-ге дейінгі қара ферромарганец түйіндері жиі кездеседі.ең көп шоғырлануы тынық мұхитында.