Континентальный склон

Континентальный склон — это зона океанического дна, переходная между шельфом (материковой отмелью) и ложем океана, характеризующаяся относительно крутым уклоном, обычно от 3° до 6°, и значительными глубинами (от 200–500 м до 2000–3000 м). Является частью подводной окраины материков, представляя собой их геологическое продолжение, затопленное морем. Континентальный склон занимает около 8–9 % площади Мирового океана.

Геологическое строение и происхождение

Континентальный склон формируется в результате комплекса тектонических, эрозионных и осадочных процессов. Его основа — континентальная земная кора, мощность которой под склоном уменьшается от 25–30 км (у бровки шельфа) до 10–15 км (у подножия). В отличие от океанической коры, она имеет гранитный слой.

Тектонические факторы

Основной механизм образования склона — разрыв и опускание края континента при рифтогенезе (растяжении земной коры) и последующем спрединге (разрастании океанического дна). В зонах пассивных окраин (например, Атлантический океан) склон сложен осадочными породами, накопившимися после отхода континента. На активных окраинах (Тихий океан) склон часто осложнён сейсмичностью, вулканизмом и надвигами, характерными для зон субдукции.

Осадконакопление

Склон служит главным путём транзита осадочного материала с шельфа в глубоководные впадины. Основные источники осадков:

• терригенный материал (выносимый реками, особенно в периоды понижения уровня моря);
• биогенный карбонатный и кремнистый планктон;
• продукты размыва самого склона (оползни, обвалы).

Осадочный чехол на склоне может достигать мощности 5–10 км, особенно в устьях крупных рек (например, подводные конусы выноса Ганга, Амазонки, Миссисипи).

Морфология и рельеф

Рельеф континентального склона отличается высокой расчленённостью. Выделяют несколько типичных форм:

Подводные каньоны

Наиболее характерные элементы — узкие, глубоко врезанные долины, часто с V-образным поперечным профилем. Они начинаются на шельфе (иногда вблизи устьев рек) и прорезают склон до его подножия. Глубина вреза может достигать 1–2 км, длина — сотен километров. Каньоны являются главными каналами транспорта осадков с шельфа на глубину. Их образование связывают с действием мутьевых потоков (суспензионных течений), а также с тектоническими разломами.

Уступы и террасы

На склоне часто встречаются крутые уступы (сбросы) и относительно пологие ступени — террасы. Последние могут быть как тектонического происхождения (горсты), так и аккумулятивного (древние дельты, затопленные при подъёме уровня моря).

Оползневые тела

Из-за крутизны и сейсмичности склон нестабилен. Здесь распространены подводные оползни, обвалы и осыпи. Крупные оползневые тела (например, оползень Стурегга в Норвежском море) могут иметь объём более 3000 км³ и перемещать массы пород на сотни километров, порождая цунами.

Подножие континентального склона

Нижняя граница склона (на глубинах 2500–4000 м) переходит в пологую аккумулятивную равнину — подножие. Оно сложено мощными толщами осадков, вынесенных мутьевыми потоками и оползнями. Здесь формируются конусы выноса каньонов и обширные шлейфы.

Гидрология и динамика вод

Континентальный склон является зоной активного взаимодействия вод шельфа и открытого океана.

Течения

Вдоль склона часто проходят интенсивные пограничные течения (например, Гольфстрим, Куросио, Бразильское течение). Они переносят огромные массы воды, вызывая апвеллинг (подъём глубинных вод) и даунвеллинг (опускание). На склоне также развиваются приливные течения, усиливающиеся при обтекании подводных возвышенностей и каньонов.

Водные массы

На склоне происходит смешение вод шельфа (менее солёных, часто мутных) и океанических вод. Здесь формируются промежуточные водные массы, которые затем распространяются в глубины океана. Важную роль играет термохалинная циркуляция: холодные и плотные воды, образуясь в полярных районах, стекают по склону в придонные слои.

Мутьевые потоки

Ключевой процесс для геологии склона — периодические (часто катастрофические) мутьевые потоки. Это турбулентные суспензии, насыщенные взвесью, которые движутся под действием силы тяжести со скоростью до 20–30 м/с, размывая дно и перенося огромные объёмы осадков в глубоководные части.

Биологические сообщества

Континентальный склон населён специфической фауной, адаптированной к высокому давлению, низкой температуре (от 2 до 8 °C) и отсутствию света.

Бентос

Донные сообщества склона разнообразны. На верхнем склоне (до 1000 м) обитают губки, кораллы (в том числе холодноводные), морские лилии, офиуры, ракообразные. На среднем и нижнем склоне преобладают детритофаги (голотурии, полихеты, двустворчатые моллюски). В каньонах, где осадконакопление интенсивно, биомасса бентоса выше за счёт приноса органики.

Нектон

Рыбы склона представлены глубоководными видами: долгохвосты (макрурусы), морские слизни, светящиеся анчоусы, удильщики. Характерны также головоногие моллюски (кальмары, осьминоги). Встречаются промысловые виды (например, чёрный палтус, морской окунь, некоторые виды креветок), но их запасы часто истощены из-за перелова.

Холодные просачивания и «чёрные курильщики»

В местах выхода метана и сероводорода (холодные просачивания) на склоне формируются хемосинтетические сообщества — бактериальные маты, двустворчатые моллюски (кальптогены), трубчатые черви. В зонах гидротермальной активности (на активных окраинах) на склоне встречаются «чёрные курильщики» с уникальной фауной (креветки, крабы, вестиментиферы).

Ресурсы и хозяйственное значение

Континентальный склон представляет интерес для добычи полезных ископаемых и рыболовства.

Углеводороды

На склоне и его подножии расположены крупные месторождения нефти и газа. Условия залегания здесь сложнее, чем на шельфе (большие глубины, высокое давление, неустойчивые грунты), но технологии бурения (в том числе на воде глубиной до 3000 м) позволяют вести добычу. Примеры: месторождения в Мексиканском заливе, у побережья Бразилии (соляные бассейны), на шельфе Западной Африки. В России перспективны участки склона в Баренцевом, Карском и Охотском морях.

Твёрдые полезные ископаемые

На склоне встречаются железомарганцевые конкреции и кобальтоносные корки, но их промышленная добыча пока нерентабельна. В зонах гидротермальной активности формируются полиметаллические сульфиды (содержащие медь, цинк, золото, серебро).

Рыболовство

Промысел на склоне ведётся тралами и ярусами. Основные объекты: глубоководные рыбы (макрурус, морской окунь, палтус), крабы (стригун, камчатский), креветки. Из-за медленного роста и низкой воспроизводительной способности глубоководных видов рыболовство на склоне требует строгого регулирования, чтобы избежать перелова.

Экологические риски

Хозяйственная деятельность на континентальном склоне сопряжена с опасностями.

• Нефтяные разливы — при авариях на скважинах (например, авария на платформе Deepwater Horizon в 2010 году в Мексиканском заливе) нефть распространяется на больших глубинах, где её разложение замедлено.
• Траловый промысел — донные тралы разрушают хрупкие сообщества холодноводных кораллов и губок, которые восстанавливаются десятилетиями.
• Подводные оползни — могут повреждать подводные трубопроводы и кабели, а также вызывать цунами.

Исследования

Изучение континентального склона началось в середине XX века с развитием эхолотирования и сейсморазведки. Современные методы включают:

• многолучевое эхолотирование (детальная батиметрия);
• сейсмическое профилирование (изучение осадочной толщи);
• глубоководные обитаемые аппараты и дистанционно управляемые роботы (ROV);
• бурение со специальных судов (программы IODP, ODP).

В России исследования склона ведут институты РАН (Институт океанологии им. П. П. Ширшова, Тихоокеанский океанологический институт) и отраслевые организации (ВНИИОкеангеология, Морская арктическая геологоразведочная экспедиция).

Источники

• Кеннетт Дж. Морская геология. — М.: Мир, 1987.
• Леонтьев О. К. Морская геология (основы геологии и геоморфологии дна Мирового океана). — М.: Высшая школа, 1982.
• Лисцын А. П. Процессы океанской седиментации. — М.: Наука, 1978.
• Сорохтин О. Г., Ушаков С. А. Глобальная эволюция Земли. — М.: Изд-во МГУ, 1991.
• Thorne R. E., Swift J. H. Oceanography of the Continental Slope // Oceanography. — 2003. — Vol. 16, No. 4.
• Harris P. T., Macmillan-Lawler M., Rupp J., Baker E. K. Geomorphology of the oceans // Marine Geology. — 2014. — Vol. 352.