→ Береговые формы рельефа. Формы рельефа, береговой линии. "береговые формы рельефа" в книгах

Береговые формы рельефа. Формы рельефа, береговой линии. "береговые формы рельефа" в книгах

Прежде чем приступить к характеристике береговых морских процессов и создаваемых ими форм рельефа, остановимся на опре­делении некоторых понятий.

Береговая линия (линия уреза) - линия, по которой горизонталь­ная водная поверхность моря (или озера) пересекается с сушей. Так как уровень водоемов не остается постоянным, береговая линия представляет собой условное понятие, применяемое относительно некоторого среднего многолетнего положения уровня водоема.

Берег - полоса суши, примыкающая к береговой линии, рельеф которой формируется морем при данном среднем уровне водоема.

Подводный береговой склон - прибрежная полоса морского дна, в пределах которой волны способны проводить активную работу (размывать дно, перемещать наносы).

Береговая зона включает в себя берег и подводный береговой склон.

В зависимости от характера (морфологии) берега различают берега: высокие (например, берег Кольского полуострова) и низкие (северный берег Каспийского моря); расчлененные (берег Черного моря между Крымским полуостровом и устьем Дуная) и выровнен­ные (берег Черного моря между Геленджиком и Сочи); приглубые, имеющие значительные уклоны подводного берегового склона с преимущественным развитием абразионных (разрушительных) про­цессов (берег Черного моря к югу от Новороссийска), отмелые, характеризующиеся малыми углами наклона подводного берего­вого склона, с преобладанием процессов аккумуляции материала (берега Северного Каспия).

В береговой зоне действует комплекс сил, определяющих ее морфологический облик. Это приливы и отливы и связанные с ними течения; в неприливных морях с отмелыми берегами - сгонно-нагонные явления и вызываемые ими течения; цунами - морские гравитационные волны большой длины, возникающие при подводных землетрясениях; постоянные морские течения; деятельность организмов; деятельность рек, формирующих особый тип берегов (потамогенные берега). Однако главным действующим фактором, определяющим морфологию и динамику берега, явля­ются волны и связанные с ними волновые течения.

Волны. Ветер, воздействуя на водную поверхность, вызывает колебательные движения воды в ее поверхностной толще. Частицы воды начинают совершать орбитальные движения в плоскости, перпендикулярной поверхности моря, причем движение по этим орбитам совершается в направлении действия ветра. Различают волны глубокого моря и волны мелководья. Так как волновые движения с глубиной затухают, разделение морских волн на эти категории проводят по признаку: глубина моря больше или меньше глубины проникновения волновых движений. На глубине, равной или больше половины длины волны, волновые колебания, а следовательно, и воздействие их на дно водоема, затухают.



В морской волне различают высоту h, длину L, период Т, ско­рость распространения V и такие элементы, как гребень и ложбина волны, передний и задний склоны, фронт и лун волны (рис. 153). Время, в течение которого частица воды описывает полную орби­ту, называется периодом, а величина, получаемая при делении длины волны на ее период, - скоростью распространения.

Рис. 153. Элементы волны:

высота; L - длина; 1 - гребень волны; ложбина; 3 - задний склон волны; передний склон волны. Стрелки ука­зывают направление ветра

Параметры волн зависят от силы ветра и его продолжительности, от характера подводного берегового склона, от длины разгона волн. Подобно энергии потока, полная энергия волн может быть выражена формулой: Е= VsPgh 2 L, где Е - энергия волны, р - плотность воды, g - ускорение силы тяжести, h - высота волны, L - длина волны. Учитывая, что р и g изменяются в незначи­тельных пределах, можно сказать, что энергия волны пропорцио­нальна длине и квадрату высоты волны.

Волны мелководья в отличие от волн открытого моря воздейст­вуют на дно (на подводный береговой склон) и сами испытывают его воздействие. Вследствие этого они расходуют энергию на пре­образование рельефа дна, на перенос залегающих на дне обломоч­ных частиц. Волны открытого моря расходуют энергию только на преодоление внутреннего трения и на взаимодействие с атмосферой.

Чем больше затрачивается энергии волнами при прохождении над подводным береговым склоном, тем меньше ее доносится до береговой линии. В результате взаимодействия с дном при про-

Рис. 154. Характер орбит волновых частиц в волне мелководья (по Н.Е. Кондратьеву)



хождении над мелководьем волны меня­ют свой профиль, становятся асиммет­ричными: передний склон становится круче, а задний выполаживается. Внеш­ней асимметрии отвечает возникающая у волн мелководья асимметрия орбит, по которым движутся водные частицы. Ор­биты из круглых становятся эллиптиче­скими, причем сами эллипсы неправиль­ные, сплюснутые снизу (рис. 154). Соответственно утрачивается равенство орбитальных скоростей. Скорости движения, направлен­ные в сторону берега (т.е. при прохождении верхней части орби­ты), становятся больше скоростей обратного движения (по нижней части орбиты). Такое соотношение скоростей имеет принципи­альное значение для понимания процессов перемещения наносов и формирования рельефа в береговой зоне.

Увеличение крутизны переднего склона волны достигает кри­тического значения над глубиной, равной высоте волны. Он стано­вится вертикальным и даже нависающим. Происходит обрушение гребня волны, в результате волновое движение воды сменяется принципиально новым видом движения - прибойным потоком, или накатом. Само разрушение волны называется прибоем.

Прибойный поток формируется из массы воды, образующейся при разрушении волны. Он взбегает вверх по береговому склону, причем направление потока примерно совпадает с направлением волны, вызвавшей его, но все же заметно отклоняется от первона­чального под действием силы тяжести (рис. 155). Скорость при­бойного потока уменьшается по мере его удаления от места за­рождения, т.е. от места разбивания волны. Замедление потока связано с затратой энергии на преодоление силы тяжести, на преодоление трения о поверхность, по которой он взбегает, на перемещение и обработку наносов, а также с потерей части массы воды на просачивание в грунт.

Дно-

Точка, где скорость при- ................ *......... х х

Море

бойного потока снижается до нулевого значения, называется

Рис. 155. Траектории прибойного потока на пляже при косом подходе волн к берегу. Крестиками отмечена вершина заплеска
вершиной заплеска. Отсюда еще не растраченная на инфильтрацию масса воды стекает вниз по склону по направлению наибольшего уклона. Эта "ветвь" прибойного потока получила название об­ратного прибойного потока, или отката.

Следовательно, верхняя и нижняя границы береговой зоны определяются границами волнового воздействия на берег, а имен­но: нижняя граница располагается на глубине, равной половине длины волны, т.е. той изобате, на которой начинается деформация волн, а верхняя определяется линией заплеска, образуемой сово­купностью вершин заплеска прибоя. По имеющимся данным о длине океанических волн, достигающей 350 м, нижняя граница подводного берегового склона в океанах прослеживается на глу­бинах до 150 м, в морях - до 50 м.

Для понимания волновых процессов на берегах морей необхо­димо иметь представление о рефракции. Рефракцией называется разворот фронта волны по мере подхода ее к берегу, причем этот процесс осуществляется таким образом, что фронт волны стре­мится принять положение, параллельное берегу. У ровного берега при полном осуществлении рефракции так и получается, а у изре­занного в силу того, что каждый отрезок фронта стремится к тому, чтобы быть параллельным соответствующему отрезку берега, наблю­дается как бы сжатие фронта у мысов и его растягивание в бухтах. В результате возникает концентрация волновой энергии у мысов и рассеяние в вогнутостях берегового контура (рис. 156). Резуль­татом этого является "срезание" (абразия) мысов, аккумуляция материала в вогнутостях (заливах) и, в итоге, выравнивание бе­рега, а по существу, выравнивание энергии волн, подходящих к берегу.

Следует отметить, что фактические орбиты, по которым дви­жутся частицы воды при волнении, несколько разомкнуты в связи

ч____ -------- ^ - J

Рис. 156. Схема рефракции волн у ровного (А) и бухтового (Б) берегов (по В.П. Зенковичу): 1 - фронты волн; 2 - лучи волн; 3 - основание подводного склона

с пульсационным (неравномерным) воздействием ветра на вод­ную поверхность. Благодаря разомкнутое™ орбит происходит не только перемещение формы волны, но и фактическое перемеще­ние массы воды в направлении распространения волнения, т.е. в сторону берега. Это создает повышение уровня моря у берегов по сравнению с положением уровня в открытом море. Перекос уровня вызывает образование компенсационных течений.

При подходе волн под прямым углом к берегу с отлогим под­водным склоном первое разрушение волн происходит еще на зна­чительном расстоянии от него. Масса воды, скапливающаяся у бе­рега, подпруживается "живой стеной" прибоя до тех пор, пока она не найдет выхода на каком-либо участке, где эта "стена" несколь­ко ниже. Тогда массы воды прорываются от берега в сторону моря, образуя разрывное течение (рис. 157). Разрывные течения в силу своего "бурного" характера раз­вивают скорость до нескольких метров в секунду и способны выносить из прибрежной поло­сы во внешнюю зону подводно­го берегового склона большое количество взмученных нано­сов. Это одна из причин утечки наносов из прибрежной полосы береговой зоны.

01 S2

При подходе волн к приглубо- му берегу отток излишков воды от берега осуществляется дон-

Рис. 157. Волновые течения: А - донное противотечение; Б - вдоль- береговое течение: В - разрывное тече­ние; 1 - направление распространения волн; 2 - направление течений

ным течением, направленным от берега в сторону моря - донное противотечение (рис. 157, А). Оно также способствует уносу об­ломочного материала из прибрежной полосы во внешнюю бере­говую зону.

Из сказанного видно, что волновые движения и обусловлен­ные ими волновые течения приводят к перемещению наносов перпендикулярно к берегу - это называется поперечным переме­щением наносов, или вдоль берега - вдольбереговое перемещение наносов. Оба эти фактора приводят к образованию специфических форм рельефа в пределах береговой зоны.

Абразия -- это разрушительная работа моря. Выделяют механическую (основную), химическую и термическую абразию. Механическая абразия происходит под действием механического удара волн и влекомых обломков. Химическая абразия -- это разрушение берегов, сложенных растворимыми породами (карбонатами, сульфатами). Под действием солей, углекислого газа, содержащихся в химически агрессивной морской воде, происходит растворение и выщелачивание пород. Термическая абразия имеет место в основном в полярных зонах на берегах морей, сложенных рыхлыми многолетнемерзлыми породами или льдом. Здесь берег разрушается не только под действием механической энергии волн, но и в результате того, что температура морской воды выше температуры мерзлых пород, и последние оттаивают, разрыхляются и легче разрушаются. Химическая и термическая абразия всегда сопровождаются механической, которая в конечном счете является основной.

Абразия происходит наиболее интенсивно на приглубых побережьях, т. е. там, где есть крутой подводный склон. Тогда волны подходят к берегу, не растратив своей энергии, как это происходит при опрокидывании волн на отмелых берегах, и вся кинетическая энергия волн идет на разрушение берега. Сначала у уреза моря образуется углубление в основании берегового обрыва - абразионная, или волноприбойная ниша, а затем при дальнейшем ее углублении и обваливании нависающего над ней карниза коренных пород образуется крутой абразионный уступ, или клиф. Если берег сложен твердыми скальными породами, то крупный обломочный материал, образующийся при их разрушении, остается у подножия клифа, а менее крупный обратными течениями выносится в море и откладывается на подводном склоне, постепенно формируя подводную аккумулятивную террасу. По мере разрушения клифа и отступания его в глубь суши перед его подножием образуется слабо наклонная в сторону моря или горизонтальная абразионная площадка -- бенч(рис.17).

Рис. 17

В зависимости от климата, геологической структуры и новейших тектонических движений, соотношения морских и субаэральных процессов выделяется множество типов морских побережий. Наиболее характерными типами побережий являются следующие(рис.18):

1. Лиманные берега характерны для низменных равнинных берегов, испытывающих опускания. Лиманы -- заливы, прямолинейные или извилистые в плане, с невысокими берегами, образующиеся в результате затопления морем (или озером) устьев равнинных рек и балок. Характерны, например, для северо-западного побережья Черного моря.

2. Лагунный тип образуется в тех случаях эволюции берега, когда бухты, лиманы отделяются от открытого моря. Вход в бухту, в лиман может быть перекрыт после образования косы и превращения ее в пересыпь, соединившую противоположные стороны бухты. Образование бара на пологом подводном склоне и причленение его к выдающимся выступам берега приводит к образованию лагуны. Лагуна постепенно мелеет за счет поступающих в нее наносов. Источником поступления наносов является река, перед устьем которой образуется дельта. Затем наносы приносятся приливными течениями через протоки в баре.

3. Фьордовые берега характерны для гористых районов, изрезанных далеко вдающимися в сушу узкими глубокими заливами -- фьордами, представляющими собой затопленные морем ледниковые долины. Длина фьордов составляет десятки и первые сотни километров, они протягиваются далеко по шельфу, ширина -- первые километры, глубина -- сотни метров. Многие из них прямолинейны, т. к. приурочены к разрывным нарушениям, другие имеют ветвящуюся форму. Все они имеют крутые, скалистые абразионные берега. Фьорды характерны для берегов Северного, Норвежского, Баренцева морей, побережья Аляски, Канады, Исландии.

4. Риасовые берега образуются при затоплении морем устьевых частей речных долин в гористых районах. Риасы -- это длинные узкие извилистые заливы, возникшие в результате ингрессии моря в устья речных долин. Развиты на северо-западе Пиренейского полуострова, побережьях Китая, Кореи, Приморья, южной части острова Сахалина и др.

5. Шхерные берега также связаны с оледенениями. Шхеры -- небольшие скалистые острова и группы подводных скал, сглаженные ледником («курчавые»), представляющие собой затопленные неглубоким морем крупные «бараньи лбы». Иногда морем затоплены и аккумулятивные ледниковые и водно-ледниковые формы -- друмлины, камы, озы. Такого типа берега характерны для Финляндии, Швеции, Норвегии, Аляски, Канады.

6. Далматинский тип побережья обусловлен особенностями геологической структуры. Он представляет затопленные складчатые структуры, простирающиеся обычно параллельно берегу или косо относительно него. При этом антиклинали выступают в виде полуостровов и островов, а к синклиналям приурочены заливы. И острова и заливы вытянуты вдоль берега. Побережье имеет при этом изрезанный характер. Примером может служить Далматинское побережье Адриатического моря.

Рис. 18 Типы берегов

Помимо указанных выше типов побережий существует масса других -- дельтовые, вулканические, биогенные, термоабразионные и т. д..

Берег - узкая зона, в пределах которой происходит взаимодействие суши и моря. К процессам, формирующим берег, относятся волнение, течения и приливо-отливные явления. Береговая зона состоит из собственно берега - его надводной части и подводного берегового склона. Нижней границей берега является глубина, равная половине длины волны, именно на этой глубине начинается воздействие волны на берег. Верхней границей является линия, проведенная по вершинам заплесков волн.

Побережье - полоса суши, включающая современные и древние береговые линии. Основным процессом, определяющим своеобразие форм берегового рельефа, является волнение. Волна производит разрушительную и аккумулятивную работу в береговой зоне, обусловливая развитие абразионных и аккумулятивных форм. Разрушительная работа волн называется абразией . Различают механическую, химическую и термическую абразию. Механическаяабразия - это разрушение пород под действием ударов волн и прибоя и бомбардировки обломками. Химическая абразия проявляется при растворении пород морской водой. Термическая абразия - разрушение берегов, сложенных мерзлыми породами, в результате отепляющего влияния морских вод. Преобладание абразии или аккумуляции в береговой зоне зависит от крутизны берега и свойств пород, его слагающих. На крутом склоне, сложенном прочными скальными горными породами, преобладают абразионные формы рельефа. В этом случае волна с большой энергией воздействует на берег, и на уровне береговой линии образуется волноприбойная ниша .

Дальнейшее ее углубление вызывает обрушение карниза и выработку вертикального уступа - клифа . По мере отступания клифа в сторону берега, у его подножия нарастает площадка - бенч . Бенч начинается у подножия клифа и продолжается ниже уровня моря, при отливе бенч может осушаться. Скорость абразии на берегах, сложенных глинами, мергелями, может достигать нескольких метров в год. На отмелых берегах образуются аккумулятивные формы, их своеобразие зависит от угла подхода волны к берегу. Выделяют попе- речное и вдольбереговое перемещение наносов. Если волна подходит перпендикулярно к берегу, образуется поперечное перемещение наносов. Постепенно берег, сложенный наносами одинаковой крупности, приобретает форму динамического равновесия. Происходит это следующим образом. На глубине, равной половине длины волны, начинается воздействие волны на берег. Перевес прямых скоростей (к берегу) еще невелик по сравнению с обратными. Но поскольку частица находится на наклонной поверхности, она немного смещается вниз по склону. Чем ближе к берегу, тем прямые скорости больше, в нейтральной точке они становятся равными обратным скоростям. В нейтральной точке частица совершает только колебательные движения. Выше по склону частица будет перемещаться к берегу, обусловливая накопление материала на берегу, ниже ней- тральной точки будет наблюдаться вынос материала вниз по склону. При поперечном перемещении наносов материал доставляется к берегу со дна представляет в основном песок, гальку, ракушку. К формам рельефа, образованным поперечным перемещением наносов, относятся подводные береговые валы, подводные и островные бары, пляжи и террасы. На глубине Х/2 начинается разрушение волны, в зоне забурунивания на дне накапливается материал, возникает аккумулятивный подводный береговой вал . Подводных валов может быть несколько, они располагаются параллельно друг другу и берегу. Высота валов достигает 1 - 4 м при длине до нескольких километров. Образование нескольких рядов подводных береговых валов объясняется подходом волн различной длины, поэтому забурунивание их наблюдается на разной глубине. При накоплении материала валы преобразуются в подводные бары . Гребень подводного бара может оказаться на поверхности, в этом случае бар становится островным и представляет? собой цепочку островов, тянущихся вдоль берега. Считается, что островные бары могут возникнуть только в случае изменения Уровня Мирового океана. Бары протягиваются на сотни километров вдоль низменных морских берегов и отделяют от моря прибрежную акваторию, называемую лагуной. Подножия баров располагаются на глубине 10 - 20 м, над водой они вздымаются на 5 -7 м. Бары очень распространены на морских берегах, 10 % береговой линии приходится на берега, окаймленные барами. На надводной части берега при поперечном перемещении наносов формируется пляж. По морфологическим признакам выделяются пляжи полного и неполного профиля. Пляж полного профиля образуется на свободном пространстве. Тогда пляж имеет вид берегового вала с пологими склонами.

Пляж неполного профиля формируется у подножия уступа, он имеет один склон, обращенный в сторону моря. Если уровень моря понижается, пляж преобразуется в аккумулятивную морскую террасу . При подходе волн к берегу под углом меньше 90° формируется вдольбереговой поток наносов. Наносы перемещаются вдоль берега в сторону тупого угла и состоят из продуктов разрушения берегов и поставляемого к берегу речного аллювия. Оптимальный угол подхода волны к берегу составляет 45°. При таком угле подхода переносится максимальное количество наносов. При изменении контура берега интенсивность поступления материала оказывается избыточной и начинается аккумуляция. У вогнутого берега в вершинах заливов образуется аккумулятивная терраса. Поскольку форма рельефа на всем своем протяжении примыкает к берегу, она называется примкнувшей. При огибании выступа берега скорость перемещения материала падает, в этом месте образуется аккумулятивная форма - коса . Коса причленяется к берегу только одной частью, окончание ее остается свободным. Такая форма называется свободной. На участке берега, защищенном островом, аккумуляция материала приводит к появлению томболо (перейми). Если берег защищен со стороны моря далеко выступающим мысом, у входа в залив образуется пересыпь . В ходе роста пересыпь может достигать противоположного берега и перегораживает залив. В этом случае аккумулятивная форма называется замыкающей. В зависимости от очертаний береговой линии и комплекса процессов, происходящих на берегах, они подразделяются на несколько типов.

1. Первичнорасчлененные берега, слабо измененные морем (ингрессионные). Расчленение берега создано неволновыми процессами, морские воды только заполняют понижения рельефа. К таким берегам относятся фиордовые - возникшие при затоплении ледниковых, троговых долин, шхерные - образующиеся при затоплении рельефа «курчавых» скал (бараньих лбов).

Подобные берега характерны для Скандинавии, северных берегов Канады, тогда как шхеры развиты в Балтийском море. Риасовые берега возникают при затоплении морем устьев горных рек, к таким берегам относится побережье Пиренейского полуострова. Далматинские берега образуются при затоплении морем отрицательных складчатых структур, параллельных берегу. При этом возникают цепочки островов, тянущихся вдоль берега, и длинные узкие заливы. Такой берег характерен для Адриатического моря. Лиманные берега образуются благодаря затоплению устьевых частей речных долин на низменных прибрежных равнинах. Типичные лиманы характерны для рек Дон и Днепр.

2. Неволновые берега. Подобные берега создаются приливами, реками, организмами, склоновыми или тектоническими процес- сами. К приливным берегам относятся ватты - они затопляются дважды в сутки самым низким квадратурным приливом, марши - затопляются редко, только высокими сизигийными приливами. Отложение большого количества аллювия на берегах обусловливает создание дельтового берега.

Крупные дельты есть у рек Лены, Волги, Нила. На побережьях тропических морей активная роль в формировании берегов принадлежит организмам, особенно кораллам. Здесь образуются органогенные коралловые берега. В тектонически активных зонах могут образоваться тектонические берега, иногда тектоника активизирует склоновые процессы, и тогда образуются осыпные и обвальные берега.

3. Собственно волновые берега. Выровненные абразионные берега возникают там, где активно идет абразия. Как правило, это берега крутые, сложенные легко размываемыми горными породами. Вследствие большой скорости отступания берега быстро выравниваются, образуя выровненный абразионный берег. Выровненные аккумулятивные берега характерны для отлогих под- водных склонов. На этом берегу на первое место выходит процесс аккумуляции. К переходным типам берегов относятся бухтовый, лагунный берега. На бухтовых берегах на мысах наблюдается абразия, в заливах - аккумуляция. На лагунном берегу еще не закончилось отчленение лагуны нарастающей косой, следовательно, формирование выровненного аккумулятивного берега продолжается.

Рельеф дна Мирового океана

В рельефе дна океана выделяют четыре геотектуры. Три геотектуры полностью располагаются в пределах дна океана: ложе океана, переходная зона, срединно-океанические хребты; последняя - подводная окраина материка - представляет собой часть геотектуры - материкового выступа.

Материковый выступ. Значительная часть материкового выступа (около 35 %) затоплена водами океана. Эта часть называется подводной окраиной материков. Примерно 2 / з е е приходится на Северное полушарие и только 1/3 - н а Южное.

Подводная окраина материка имеет материковый тип земной коры. При повышении уровня океана увеличивается площадь подводной части, при понижении уровня возрастает доля суши. Подводная окраина материка состоит из шельфа , или материковой отмели, материкового склона и материкового подножия.

Прибрежную, относительно мелководную часть подводной окраины, непосредственно примыкающую к берегу, называют шельфом, или материковой отмелью. В полярных районах рельеф шельфа осложняется ледниковой морфоскульптурой, в умеренных широтах и на экваторе на шельфе сохранились речные долины. В тропических и экваториальных широтах на шельфе весьма типичны коралловые рифы.

Ниже бровки шельфа располагается материковый склон. Он характеризуется заметным возрастанием уклона до 5 - 7°, иногда до более 50°. Очень часто материковый склон имеет ступенчатый профиль. Если ступени имеют значительные площади, их называют краевыми плато (подводное плато Блейк у полуострова Флорида).

В пределах материкового склона широко распространены подводные каньоны. Это глубоко врезанные ложбины с крутыми склонами, глубина вреза достигает 2000 м. Подводные каньоны напоминают речные долины горных стран и часто являются их подводными продолжениями.

На глубине около 2,5 км материковый склон плавно переходит в материковое подножие. Оно имеет вид наклонной равнины, примыкающей к основанию склона. Если нельзя выделить шельф, склон и подножие, то такие участки получили название бордерленд (берега Калифорнии). В пределах океанов существуют подводные и надводные выступы. Они отделены от материков широкой полосой дна с океаническим типом коры. Подобные

образования называются микроконтинентами. Например, Сейшельские острова, подводная окраина Новой Зеландии, подводное поднятие Натуралиста и др.

Ложе океана . Эта геотектура состоит из глубоководных абиссальных котловин и разделяющих их подводных хребтов и вулканических гор. Ложе океана имеет океанический тип земной коры Наибольшее распространение, особенно в Тихом океане, имеют холмистые равнины, рельеф которых осложнен подводными горами и валообразными поднятиями различных размеров. Среди них различают океанические кряжи, преимущественно тектонического происхождения, цепи вулканических гор и отдельных вулканов. На дне океана распространеныплосковершинные горы - гайоты. Скорость осаждения материалана дне океана - несколько сантиметров в год.

Переходная зона. Несколько переходных зон расположено вдоль восточной окраины материка Евразии, две зоны наблюдаются у берегов Северной и Южной Америки. Переходная зона состоит из котловины окраинного моря, островной дуги и глубоководного желоба.

Отмечается определенная связь между глубинами котловин и мощностью осадков на дне: чем глубже море, тем меньше мощность отложений. В Охотском море при глубине 3,5. км мощность осадков равна 5 км, В Беринговом море, имеющем глубину 4 км, мощность осадков уменьшается до 2,5 км.

Глубоководные желоба представляют собой узкие депрессии - прогибы в земной коре, имеющие в плане вид дуги. В настоящее время известно 35 глубоководных желобов, 28 из них - в Тихом океане. Пять желобов имеют глубину более 10 ООО м, Марианский желоб - И 034 м. Крутизна склонов увеличивается ко дну: в верхней части склона она равна 5 - 6°, в нижней части - может возрасти до 25°. Склоны ступенчатые и рассечены подводными каньонами. К глубоководным каньонам приурочены очаги землетрясений.

Островные дуги представляют собой огромные хребты, располагающиеся обычно с внутренней стороны глубоководного желоба. Для островных дуг характерен вулканизм и высокая сейсмическая активность. Островные дуги могут быть двойными, в них различаются внутренний и внешний хребты, разделенные депрессией (Курильские острова). На определенной стадии развития

островные дуги сливаются друг с другом, образуя крупный остров или полуостров (Камчатка, Японские острова). Иногда у края глубоководного желоба существует только подводное поднятие, островов нет.

Срединно-океанинеские хребты. Они представляют собой крупнейшие, вытянутые в меридиональном направлении подводные поднятия. Срединно-океанические хребты могут достигать 2000 км в ширину и 6 км относительной высоты. Срединно-океанические хребты образуют единую систему, протянувшуюся через все океаны. В Атлантическом океане хребет располагается практически в центре, в Тихом океане он приближается к побережью обеих Америк, в Индийском океане проходит вдоль берегов Африки. По рельефу и тектонической активности выделяют рифтовые и нерифтовые хребты. Рельеф рифтовых хребтов сложный, пересеченный: рифтовые долины, узкие горные хребты, гигантские поперечные разломы. Часто встречаются подводные и надводные вулканы и острова. Нерифтовые хребты отличаются отсутствием рифтовой долины и менее сложным рельефом. Например, большая часть Тихоокеанского сводового поднятия рифтовой долины не имеет. Срединно-океанические хребты рассекает грандиозная система поперечных разломов, называемых трансформными, по которым происходит движение блоков относительно друг друга. Хребтам соответствует рифтогенный тип земной коры.

Прежде чем приступить к характеристике береговых морских процессов и создаваемых ими форм рельефа, остановимся на определении некоторых понятий.

Береговая линия (линия уреза ) - линия, по которой горизонтальная водная поверхность моря (или озера) пересекается с сушей. Так как уровень водоемов не остается постоянным, береговая линия представляет собой условное понятие, применяемое относительно - некоторого среднего многолетнего положения уровня водоема.

Берег - полоса суши, примыкающая к береговой линии, рельеф которой формируется морем при данном среднем уровне водоема.

Подводный береговой склон - прибрежная полоса морского дна, в пределах которой волны способны проводить активную работу (размывать дно, перемещать наносы).

Береговая зона включает в себя берег и подводный береговой склон.

В зависимости от характера (морфологии) берега различают берега: высокие (например, берег Кольского полуострова) и низкие (северный берег Каспийского моря); расчлененные (берег Черного моря между Крымским полуостровом и устьем Дуная) и выровненные (берег Черного моря между Геленджиком и Сочи); приглубые, имеющие значительные уклоны подводного берегового склона с преимущественным развитием абразионных (разрушительных) процессов (берег Черного моря к югу от Новороссийска), отмелые, характеризующиеся малыми углами наклона подводного берегового склона, с преобладанием процессов аккумуляции материала (берега Северного Каспия).

В береговой зоне действует комплекс сил, определяющих ее морфологический облик. Это приливы и отливы и связанные с ними течения; в неприливных морях с отмелыми берегами - сгонно-нагонные явления и вызываемые ими течения; цунами - морские гравитационные волны большой длины, возникающие при подводных землетрясениях; постоянные морские течения; деятельность организмов; деятельность рек, формирующих особый тип берегов (потамогенные берега ). Однако главным действующим фактором, определяющим морфологию и динамику берега, являются волны и связанные с ними волновые течения.

Волны. Ветер, воздействуя на водную поверхность, вызывает колебательные движения воды в ее поверхностной толще. Частицы воды начинают совершать орбитальные движения в плоскости, перпендикулярной поверхности моря, причем движение по этим орбитам совершается в направлении действия ветра. Различают волны глубокого моря и волны мелководья. Так как волновые движения с глубиной затухают, разделение морских волн на эти категории проводят по признаку: глубина моря больше или меньше глубины проникновения волновых движений. На глубине, равной половине длины волны или больше ее, волновые колебания, а следовательно, и воздействие их на дно водоема, затухают.

В морской волне различают высоту h, длину L, период Т, скорость распространения v и такие элементы, как гребень и ложбина волны, передний и задний склоны, фронт и луч волны (рис. 19.1). Время, в течение которого частица воды описывает полную орбиту, называется периодом, а величина, получаемая при делении длины волны на ее период, - скоростью распространения.

Рис. 19.1.

h - высота; L - длина; 1 - гребень волны; 2 - ложбина; 3 - задний склон волны; 4 - передний склон волны. Стрелки указывают направление ветра

Рис. 19.2.

Параметры волн зависят от силы ветра и его продолжительности, от характера подводного берегового склона, от длины разгона волн. Подобно энергии потока, полная энергия волн может быть выражена формулой: Е = l/8pgh2L, где Е - энергия волны, р - плотность воды, g - ускорение силы тяжести, h - высота волны, L - длина волны. Учитывая, что png изменяются в незначительных пределах, можно сказать, что энергия волны пропорциональна длине и квадрату высоты волны.

Волны мелководья в отличие от волн открытого моря воздействуют на дно (на подводный береговой склон) и сами испытывают его воздействие. Вследствие этого они расходуют энергию на преобразование рельефа дна, на перенос залегающих на дне обломочных частиц. Волны открытого моря расходуют энергию только на преодоление внутреннего трения и на взаимодействие с атмосферой.

Чем больше затрачивается энергии волнами при прохождении над подводным береговым склоном, тем меньше ее доносится до береговой линии. В результате взаимодействия с дном при прохождении над мелководьем волны меняют свой профиль, становятся асимметричными: передний склон становится круче, а задний выполаживается. Внешней асимметрии отвечает возникающая у волн мелководья асимметрия орбит, по которым движутся водные частицы. Орбиты из круглых становятся эллиптическими, причем сами эллипсы неправильные, сплюснутые снизу (см. рис. 19.2). Соответственно утрачивается равенство орбитальных скоростей. Скорости движения, направленные в сторону берега (т.е. при прохождении верхней части орбиты), становятся больше скоростей обратного движения (по нижней части орбиты). Такое соотношение скоростей имеет принципиальное значение для понимания процессов перемещения наносов и формирования рельефа в береговой зоне.

Увеличение крутизны переднего склона волны достигает критического значения над глубиной, равной высоте волны. Он становится вертикальным и даже нависающим. Происходит обрушение гребня волны, в результате волновое движение воды сменяется принципиально новым видом движения - прибойным потоком, или накатом. Само разрушение волны называется прибоем.

Прибойный поток формируется из массы воды, образующейся при разрушении волны. Он взбегает вверх по береговому склону, причем направление потока примерно совпадает с направлением волны, вызвавшей его, но все же заметно отклоняется от первоначального под действием силы тяжести (рис. 19.3). Скорость прибойного потока уменьшается по мере его удаления от места зарождения, т.е. от места разбивания волны. Замедление потока связано с затратой энергии на преодоление силы тяжести, на преодоление трения о поверхность, по которой он взбегает, на перемещение и обработку наносов, а также с потерей части массы воды на просачивание в грунт.

Рис. 19.3.

Точка, где скорость прибойного потока снижается до нулевого значения, называется вершиной затеска. Отсюда еще не растраченная на инфильтрацию масса воды стекает вниз по склону по направлению наибольшего уклона. Эта «ветвь» прибойного потока получила название обратного прибойного потока, или отката.

Следовательно, верхняя и нижняя границы береговой зоны определяются границами волнового воздействия на берег, а именно: нижняя граница располагается на глубине, равной половине длины волны, т.е. той изобате, на которой начинается деформация волн, а верхняя определяется линией затеска, образуемой совокупностью вершин заплеска прибоя. По имеющимся данным о длине океанических волн, достигающей 350 м, нижняя граница подводного берегового склона в океанах прослеживается на глубинах до 150 м, в морях - до 50 м.

Для понимания волновых процессов на берегах морей необходимо иметь представление о рефракции. Рефракцией называется разворот фронта волны по мере подхода ее к берегу, причем этот процесс осуществляется таким образом, что фронт волны стремится принять положение, параллельное берегу. У ровного берега при полном осуществлении рефракции так и получается, а у изрезанного в силу того, что каждый отрезок фронта стремится к тому, чтобы быть параллельным соответствующему отрезку берега, наблюдается как бы сжатие фронта у мысов и его растягивание в бухтах. В результате возникает концентрация волновой энергии у мысов и рассеяние в вогнутостях берегового контура (рис. 19.4). Результатом этого является «срезание» (абразия) мысов, аккумуляция материала в вогнутостях (заливах) и, в итоге, выравнивание берега, а по существу, выравнивание энергии волн, подходящих к берегу.

Следует отметить, что фактические орбиты, по которым движутся частицы воды при волнении, несколько разомкнуты в связи с пульсаци- онным (неравномерным) воздействием ветра на водную поверхность. Благодаря разомкнутости орбит происходит не только перемещение формы волны, но и фактическое перемещение массы воды в направлении распространения волнения, т.е. в сторону берега. Это создает повышение уровня моря у берегов по сравнению с положением уровня в открытом море. Перекос уровня вызывает образование компенсационных течений.


Рис. 19.4.

  • (по В. П. Зенковичу):
    • 1 - фронты волн; 2 - лучи волн;
    • 3 - основание подводного склона

При подходе волн под прямым углом к берегу с отлогим подводным склоном первое разрушение волн происходит еще на значительном расстоянии от него. Масса воды, скапливающаяся у берега, подпружи- вается «живой стеной» прибоя до тех пор, пока она не найдет выхода на каком-либо участке, где эта «стена» несколько ниже. Тогда массы воды прорываются от берега в сторону моря, образуя разрывное течение (рис. 19.5). Разрывные течения в силу своего «бурного» характера развивают скорость до нескольких метров в секунду и способны выносить из прибрежной полосы во внешнюю зону подводного берегового склона большое количество взмученных наносов. Это одна из причин утечки наносов из прибрежной полосы береговой зоны.

При подходе волн к отмелому берегу под острым углом отток излишков воды происходит вдоль берега. В результате образуется вдольбере- говое волновое течение (рис. 19.5, Б). Оно также имеет значительные скорости и наряду с собственно волновыми движениями является важным средством перемещения наносов вдоль берега.

При подходе волн к приглубому берегу отток излишков воды от берега осуществляется донным течением, направленным от берега в сторону моря, - донное противотечение (рис. 19.5, А). Оно также способствует уносу обломочного материала из прибрежной полосы во внешнюю береговую зону.

Из сказанного очевидно, что волновые движения и обусловленные ими волновые течения приводят к перемещению наносов перпендикулярно к берегу - это называется поперечным перемещением наносов, или вдоль берега - вдольбереговое перемещение наносов. Оба эти фактора приводят к образованию специфических форм рельефа в пределах береговой зоны.

Рис. 19.5.

А -донное противотечение; Б - вдольбереговое течение:

Береговые формы рельефа

Береговы́е фо́рмы релье́фа

абразионные и аккумулятивные. Абразионные формы : крутой, нередко отвесный береговой уступ, или клиф, волноприбойная ниша и береговая, или абразионная, платформа ; прибойные карры, миниатюрные куэстподобные грядки, исполиновы котлы. Береговые аккумулятивные формы отличаются большим разнообразием. По морфологическим признакам выделяют три их типа: примкнувшие – аккумулятивные надводные образования, на всём протяжении примыкающие к берегу; свободные – узкие наносные полосы суши, примыкающие к берегу лишь одним концом, а затем отходящие от него на всё более увеличивающийся угол; замыкающие – соединяющиеся с берегом как своей корневой частью, так и растущим концом. По условиям образования и составу слагающего материала аккумулятивные береговые формы рельефа делятся на пляжи, пляжевые фестоны, береговые валы, подводные валы, бары, косы, пересыпи и томболо, или переймы. Пляж – это покрывающий абразионную платформу плащ рыхлого материала из галечника, гравия, песка и ракушечного детритуса. Пляжевые фестоны – ряд валиков, параллельный береговой линии, создаётся прибойным потоком у морской окраины пляжа. Береговые валы – двусклонный пляж полного профиля, сложенный песком, галечником или ракушей. Подводные валы – песчаные линейные, образующие серии валы, возникают параллельно берегу и линиям изобат поперечными перемещениями вдоль береговых наносов, вызванных волновыми движениями. Бары – выведенные в надводное положение подводные валы. Косы – свободные линейные аккумулятивные формы простого и сложного строения, прямые и серповидно изогнутые в плане, соединённые с берегом одним концом. Пересыпи – линейные аккумулятивные формы, перегораживающие заливы. Томболо – узкие линейные, обычно песчаные формы, привязывающие о-ва к берегам.

География. Современная иллюстрированная энциклопедия. - М.: Росмэн . Под редакцией проф. А. П. Горкина . 2006 .


Смотреть что такое "береговые формы рельефа" в других словарях:

    Образованные в результате накопления г. п., принесенных водой, ветром, льдом и т. п. Они обычно коррелятивно связаны с денудационными формами, за счет разрушения которых возникли. Различают Ф. р. а.: субаэральные, к числу которых относятся: 1)… … Геологическая энциклопедия

    Формы рельефа, образующиеся в пределах морского берега благодаря аккумуляции морских наносов. Основные факторы образования Б. а. ф. морские волны и прибой. В зависимости от угла подхода волн к берегу и характера перемещения наносов Б. а.… …

    Формируются под действием работы волн и течений. Различают примкнувшие формы, т. е. соединенные с коренным берегом на большом протяжении своей внутренней стороной (террасы, пляжи, береговые валы, наволоки); свободные соединенные с сушей одним… … Геологическая энциклопедия

    Пограничная полоса между сушей и морем, характеризующаяся распространением современных и древних береговых форм рельефа. Состоит из приморья – зоны суши с древними морскими террасами, береговой зоны, где представлены современные береговые формы… … Географическая энциклопедия

    Отличается сильной изрезанностью береговой линии из за многочисленных островов, полуостровов, заливов и бухт извилистых очертаний. Возникает в результате ингрессии моря, подтопляющей эоловый рельеф (дюны, котловины выдувания, барханы и др.), а… … Геологическая энциклопедия

    Формы рельефа береговой зоны, созданные морем при относительно более низком или более высоком его уровне по сравнению с современным. По происхождению различают: аккумулятивные, абразионные и цокольные (аккумулятивно абразионные) террасы.… … Большая советская энциклопедия

    ГКИНП 02-121-79: Руководство по дешифрированию аэроснимков при топографической съемке и обновлении планов масштабов 1:2000 и 1:5000 - Терминология ГКИНП 02 121 79: Руководство по дешифрированию аэроснимков при топографической съемке и обновлении планов масштабов 1:2000 и 1:5000: 7.8.43. «Кусты» свай в воде остатки свайных мостов, некоторых плотин и других сооружений на реках с… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    Соединенные Штаты Америки США, гос во в Сев. Америке. Название включает: геогр. термин штаты (от англ, state государство), так в ряде стран называют самоуправляющиеся территориальные единицы; определение соединенные, т. е. входящие в федерацию,… … Географическая энциклопедия

    Основную часть территории США по особенностям рельефа делят на восемь провинций: Аппалачи, Береговые равнины, Внутренние возвышенности, Внутренние равнины, возвышенность у озера Верхнего, Скалистые горы, Межгорные плато и Тихоокеанские Береговые… … Энциклопедия Кольера

    Наука о строении и истории развития Земли. Основные объекты исследований горные породы, в которых запечатлена геологическая летопись Земли, а также современные физические процессы и механизмы, действующие как на ее поверхности, так и в недрах,… … Энциклопедия Кольера

 

 

Это интересно: