Происхождение и развитие шельфа океанов

   Шельф непосредственно прилегает к суше. Здесь сосредоточены большие пищевые и минеральные ресурсы, это наиболее доступная и освоенная часть Мирового океана. Освоение шельфа в настоящее время идет очень быстрыми темпами. Поэтому очень важно сейчас иметь наиболее полные и правильные представления о нем. Казалось бы, шельф - продолжение суши, и поэтому особенных неясностей в вопросе его происхождения быть не может. Действительно, многие ученые характеризуют шельф как затопленную часть суши и не склонны выделять его в отдельную морфоструктуру. На первом Всесоюзном совещании по геологии шельфа известные специалисты по морской геологии О. К. Леонтьев и Д. Е. Гершанович дали шельфу следующее определение: «Это относительно выровненная и чаще всего относительно мелководная часть морского дна, прилегающая к морскому краю материка или острова и характеризующаяся общностью геологической структуры с примыкающей к ней сушей» (О. К. Леонтьев и Д. Е. Гершанович в сб. «Проблемы геологии шельфа». М., 1975). На том же совещании два других наших известных исследователя шельфа, А. А. Аксенов и Е. Н. Невесский, высказали несколько иную точку зрения: «...шельф и склон составляют краевую зону континентальной коры... Краевая зона, по-видимому, испытывает медленное перерождение и постепенно переходит в кору океанического типа» (там же).

   В этих высказываниях - отголоски различных взглядов на происхождение океана в целом. Авторы первого определения стоят на точке зрения первичности океанов и считают, что материковый тип земной коры не может в процессе развития превращаться в океанический. Два других исследователя последнюю возможность допускают. По всей видимости, в природе дело обстоит гораздо сложнее.

   Конечно, трудно оспаривать мнение, что на некоторых участках шельфа, особенно верхней прибрежной части, встречаются продолжение континентальных структур или отдельные типично континентальные структуры. Но, с другой стороны, имеются и доказательства того, что иногда береговая зона срезает структуры суши, которые обрываются на шельфе, когда отмечается несогласие между береговой линией и простиранием структур суши (Центральная Америка и Южная Америка). Срезание береговой линией разновозрастных структур материка отмечает для Приморья, например, известный дальневосточный геолог И. И. Берсеньев. Образование шельфа Японского моря он связывает с интенсивными тектоническими движениями в районе Приморья в меловое время («Вопросы геологии дна Японского моря», 1973). На месте современной впадины Японского моря, как считает И. И. Берсеньев, образовалась рифтовая долина. На ее юго-западном продолжении сформировались разломы, превратившиеся в систему раздвигов. На материке происходили сжатия земной коры, складкообразование, а в области рифта - растяжение, опускания отдельных блоков, раздвижение впадины Японского моря. По сбросам, обрамлявшим впадину, часть шельфа была опущена. Погруженные шельфы Японского моря, по данным И. И. Берсеньева, встречаются у берегов Сихотэ-Алиня и Сахалина, находятся они на глубинах 600-700 м, имеют ширину 15-20 км и длину до 100 км. Приморские геофизики (Р. Г. Кулинич и др. Вопросы геологии и геофизики окраинных морей северо-западной части Тихого океана, 1974) полагают, что современный тектонический план залива Петра Великого является резко дискордантным по отношению к материковым структурам Приморья. Для фундамента шельфа залива Петра Великого характерно резкое увеличение мощности «базальтового» слоя (16-25 км). На внешней части шельфа прослеживается прогиб этого слоя. В нижней половине материкового склона кровля «базальтового» слоя резко поднимается. Этот подъем в плане имеет вид узкого вала, совпадающего с подобной, но гораздо менее выраженной формой поверхности Мохоровичича. На долю «гранитного» слоя и осадочных отложений (наиболее древние из них по возрасту не старше меловых) приходится незначительная часть коры Южноприморского шельфа.

Разрез земной коры залива Петра Великого (по Р. Г. Кулиничу и др., 1974)

Разрез земной коры залива Петра Великого

   Глубинные сейсмические зондирования, проведенные в пределах шельфа северной части Японского моря и прилегающей к нему части Татарского пролива, говорят об очень сложном строении земной коры в этом районе. Граница Мохоровичича в центральной части Татарского пролива занимает довольно высокое гипсометрическое положение, и мощность земной коры здесь снижена. Район отличается повышенным тепловым потоком, мелкофокусной сейсмичностью, интенсивными магнитными аномалиями. Перечисленные признаки позволяют предположить, по аналогии с Байкальской и Восточно-Африканской рифтовыми зонами, что здесь происходит образование рифтов («Тихий океан. Геофизика дна», 1974).

   Общепринято, что значительная часть дна Охотского моря представляет собой шельф, опущенный до глубины 1 - 2 тыс. м. Ученые Сахалинского комплексного института Академии наук СССР, в частности И. К. Туезов, считали, что Южно-Охотская глубоководная впадина возникла в результате опускания около 30 млн. лет назад в миоцене платформенной структуры материкового типа и преобразования ее коры из континентальной в современную субокеаническую. По мнению этого же автора, процессы «океанизации» земной коры происходят все последующее время в пределах шельфа центральной и северной части Охотского моря. Это подтверждается данными об относительно малых мощностях здесь земной коры и «гранитного» слоя, а также о высоких значениях теплового потока. В качестве признака «океанизации» земной коры отмечается поднятие в этих районах поверхности «базальтового» слоя.

   Обратимся теперь к шельфам, примыкающим к континентальным структурам совершенно иного типа, не геосинклинального, а платформенного. Шельф Атлантического побережья США, по-видимому, наиболее изученный в геологическом отношении шельфовый район мира. Он отличается спокойным рельефом, значительной шириной. Кора континентального типа прослеживается здесь по всему шельфу и материковому склону. По ряду геофизических данных (резкое увеличение значения силы тяжести, проявление магнитных аномалий и т.. п.) граница между континентальным и океаническим типами земной коры проходит в области материкового подножия примерно по изобате 2 тыс. м. Глубина залегания мантии под шельфом 30-35 км, под материковым склоном - 20 км, под материковым подножием - 12 -15 км.