Морские береговые формы рельефа
Берег- это граница суши и моря, где происходит их взаимодействие. Оно отмечается в пределах относительно широкой полосы, называемой береговой зоной.Эта зона включает в себя надводную часть берега и подводный береговой склон.
На береговую зону воздействую силы: морского волнения; волновых течений и приливно-отливных явлений. В формировании берегов также принимают участие: реки, соединяющие дельтовые берега; тектонические движения; живые организмы.
Обломочный материал в береговой зоне, перемещаемый волнами и прибоем, называется морскими наносами.Скопление наносов в зоне прибойного потока называется пляжем.Обычно пляж сложен более крупными наносами, чем подводной береговой склон. Вблизи зоны разбиения волны накапливается самый крупный обломочный материал, так как максимальные скорости потока - в начале его движения.
По морфологическим признакам выделяют пляжи полного и неполного профиля.
Пляж полного профиля образуется, если впереди формирующихся наносов имеется свободное пространство. Тогда пляж приобретает вид берегового вала, который имеет отлогий и широкий морской склон и более крутой склон, обращенный к берегу. Если пляж формируется у подножья уступа, то образуется присклонный пляж или пляж неполного профиля, с одним склоном, обращенным к морю.
При поперечном перемещении наносов возникают различные подводные и береговые аккумулятивные формы. Это подводные валы,представляющие собой аккумулятивные формы, сложенные песчаным материалом и протянутые вдоль берега параллельно друг другу. Обычно бывает 2-3 вала, реже 5-6 валов. Высота их от 1 до 4 метров при длине от нескольких сотен метров до нескольких километров.
Происхождение подводных валов связывают с частичным разрушением волн или так называемым забуруниванием.При этом валы теряют часть энергии и переносимый ими материал отлагается на дне в виде подводного вала. Зона частичного разрушения волн при неглубоком залегании дна у берега может быть довольно широкой. Ее называют зоной забурунивания.Большое количество подводных валов связано с тем, что волны разной бальности испытывают забурунивание на разных глубинах. Подводные валы образуются в местах подводного склона, где происходит частичное разрушение волн определенной бальности. Пляжи, береговые и подводные валы являются элементарными аккумулятивными формами. К более крупным аккумулятивным образованиям относятся береговые бары или барьеры.
Береговые барысложены материалом донного происхождения, обычно ракушечными и коралловым песком. Они протягиваются на десятки и сотни километров вдоль низменных морских берегов и обычно отделяют от моря прибрежную акваторию, которая называется лагуной.Подножья морских баров располагаются на глубине 10-20 м, а над водой они возвышаются на 5-7 м, иногда до нескольких десятков метров. Такая большая высота достигается за счет дюн. Бары широко распространены и встречаются у 10 % берегов мирового океана. Можно предполагать, что формирование баров связано с повышением уровня океана в послеледниковое время. При этом поверхности затопленных аккумулятивных равнин оказываются слишком отлогими и волны выносят в сторону берега большие массы песка. Излишки перемещаемых наносов выпадают при движении и образуют подводный бар, который становится препятствием для поступающих с подводного берегового склона наносов. Отложение их на морской стороне бара приводит к его разрастанию в ширину. Одновременно бар растет и в высоту за счет набрасывания наносов на гребень и общего перемещения бара на меньшие глубины. Можно считать, что образование береговых или островных баров связано с изменением уровня мирового океана в новейшее время.
Продольное перемещение наносов.При подходе волн под косым углом к берегу возникает продольное, или вдольбереговое перемещение наносов. За счет волновых колебаний частицы наносов совершают путь по зигзагообразной траектории и проходят некоторое расстояние вдоль берега. Прибойный поток, взбегая на пляж, в начале сохраняет направление движения волны, затем все больше отклоняется от него под действием силы тяжести. Обратный поток сбегает по направлению наибольшего уклона. Он описывает ассиметричную траекторию, напоминающую параболу, и перемещает частицы наносов вдоль береговой линии. Скорость такого перемещения зависит от величины угла похода волны к берегу. При этом оптимальная величина его составляет 45°. При определенных условиях на пляже и на подводном береговом склоне происходит массовое перемещение наносов. Такое их перемещение в одном направлении за длительный отрезок времени, например за год, называется потоком наносов. Поток характеризуется мощностью, емкостью и насыщенностью.
Мощность потока- это количество наносов, которое реально перемещается вдоль берега за год. Емкостью- называется количество наносов, которое волны способны перемещать. Если мощность равна емкости, то это значит, что вся энергия волн затрачивается только на транспорт. Ни размыва берега, ни отложения наносов в этом случае не происходит. Поэтому насыщенностьюпотока следует называть отношение мощности к емкости. Если это отношение меньше 1, то поток ненасыщен. При этом часть энергии, свободной от работы по переносу материала, будет направлена на размыв берега. Если емкость потока меньше, чем поступление наносов на данный участок, можно говорить о повышении интенсивности поступления наносов над емкостью потока. В результате часть материала прекращает движение и отлагается, образуя аккумулятивные формы.
Аккумулятивные формы при продольном перемещении наносов.При уменьшении угла подхода волн к берегу емкость потока понижается и начинается аккумуляция материала. При этом образуются: аккумулятивные формы заполнения контура берега. К этой категории относятся различные аккумулятивные подводные террасы в вершинах заливов. Аккумулятивные косы, которые образуются при огибании выступа берега потоком. При этом происходит растекание фронта волны и понижение ее энергии. Косы причленяются к берегу только своей корневой частью, а растущее их окончание остается свободным. Поэтому такие косы называют свободными аккумулятивными формами. Если берег со стороны моря защищен мысом, то у входа в залив образуется замыкающая форма, которая называется пересыпь.
Абразия.Абразией называется разрушительная работа моря. Она бывает механической, химической и термической.
Механическая абразия - это разрушение пород, слагающих берега под действием ударов волн прибоя и обломков пород, переносимых волнами и прибоем.
Химическая абразия - разрушение пород из-за растворения их морской водой.
Термическая абразия - разрушение берегов, сложенных мерзлыми породами, или льдом, в результате отепляющего действия морской воды.
При крутом уклоне берегового склона волны приходят к берегу с большим запасом энергии. Непосредственное воздействие они оказывают на участок, прилегающий к береговой линии. Поэтому здесь образуется выемка, которая называется волноприбойная ниша.При ее углублении происходит обрушение карниза. Масса породы, поступившей в воду, еще более ускоряет разрушение берега. Процесс обрушения карниза повторяется неоднократно, что приводит к образованию вертикального уступа, то есть абразионного обрываили клифа.Перед клифом вырабатывается слабо наклонная в сторону моря площадка, называемая бенчем.Бенч начинается у самого подножья клифа и продолжается ниже уровня моря. Расширение бенча в процессе абразии приводит к выполаживанию профиля и затуханию процессов разрушения берега.
Выравнивание береговой линии.Разрушение берегов и образование аккумулятивных береговых форм приводят к выравниванию береговой линии. Исходные очертания ее определяются в настоящее время проникновением морских вод в понижения рельефа после отступления ледника. Такие берега называют ингрессионными. Среди них выделяют:
1. Фиордовые (фьордовые) берега, образовавшиеся при затоплении ледниковых долин. Фьорды- узкие и длинные извилистые заливы (Норвегия, Канада, Н. Зеландия).
2. Шхерные берега, которые образовались при затоплении низких ледниковых равнин. Шхеры- это мелкие скалистые острова, представляющие собой подтопленные бараньи лбы, разделенные узкими проливами.
3. Риасовые берега, возникшие при затоплении речных долин горных стран. Риасы - это узкие извилистые заливы. Например, Севастопольская бухта.
4. Лиманные берега, образовавшиеся при затоплении речных долин прибрежных равнин. Заливы, возникающие при этом - лиманы. (С.-Зап. Причерноморье).
5. Берега далматинского типа, возникшие при подтоплении складчатых структур, имеющих простирание, близкое к общему направлению берега. При этом образуются причудливые архипелаги островов, вытянутых вдоль берега.
6. Берега сбросово-глыбового лопастного расчленения, которые образуются при затоплении тектонических впадин грабенов(греческое побережье Эгейского моря).
Все типы берегов находятся в разных стадиях выравнивания, что связано с неодинаковым характером исходного расчленения и разным геологическим строением. При этом одни отрезки берега оказались выровненными, другие выравниваются, а третьи в ходе выравнивания приобрели еще большее расчленение. Это произошло за счет образования бухт или поливов на месте более податливых к размыву пород, а также при формировании замыкающих аккумулятивных форм.
Некоторые берега сохраняют свое исходное расчленение. Это относиться к риасовым и фиордовым берегам, а также к берегам тектонического расчленения, сложенным прочными магматическими породами. Такие берега называют берегами, не измененными морем. Их развитие протекает, в основном, под воздействием склоновых процессов. Их можно назвать денудационными, а при большом воздействии моря - абразионно-денудационными.
Берега приливных морей.На морские берега воздействуют не только волнения, но так же приливы. При этом приливы на глубоких берегах усиливают абразию, так как с увеличением глубины у берега волны белее энергично воздействуют на клиф. Подножье клифа на таких берегах находится на уровне прилива. Во время отлива лишь часть взвешенного материала уносится отливным течением. В результате у берега образуются аккумулятивные формы, которые называются осушками или ваттами. Постепенно поверхность осушки становится выше уровня приливов, на ней поселяется растительность и формируется почвенный покров - возникают марши.
Таким образом, аккумулятивная деятельность приливов в целом приводит к наращиванию суши. В пределах прибрежного мелководья могут формироваться подводные аккумулятивные формы: песчаные гряды и песчаные волны.
Песчаные гряды- это крупные линейные формы длиной до нескольких километров и шириной 1-2 км. Их высота составляет до 20 м. расположены они вдоль берега в направлении приливных течений.
Песчаные волны- это образования, возникшие на склонах песчаных гряд и ориентированные фронтально по отношению к направлению приливных течений. Размеры их от нескольких сотен метров до нескольких километров в длину и до нескольких метров в высоту. Они напоминают увеличенные знаки волновой ряби.
Коралловые берега и острова.В формировании морских берегов на побережьях тропических морей большую роль могут играть некоторые морские организмы-рифостроители, которые усваивают из морской воды известь. При их отмирании формируется коралловый или рифовый известняк. Аккумулятивные формы, построенные из такого известняка, называются коралловыми рифами.
Различают следующие типы коралловых построек:
- окаймляющие или береговые рифы;
- барьерные рифы;
- кольцевые или внутрилагунные рифы.
Окаймляющие рифы это подводные кораллово-известняковые террасы, примыкающие к берегу. Внешняя сторона их покрыта живыми колониями кораллов. Поверхность рифа называется риф-флет. С удалением от внешней зоны эта поверхность все более покрывается чехлом наносов из гравия и песка. У берега она окаймлена песчано-гравийным пляжем. Мощность окаймляющего рифа, на тектонически-устойчивых берегах, обычно не превышает 50 м, что связано с условием обитания рифообразующих кораллов. Коралловые полипы живут в симбиозе с одноклеточной зеленой водорослью, которая нуждается в хорошей освещенности.
Барьерные рифы это кораллово-известняковые гряды, удаленные от берега на значительные расстояния. Мощность барьерных рифов во много раз больше окаймляющих рифов. Как установлено, они возникают при тектоническом погружении их внешнего края. Крупнейшим таким рифом является Большой Барьерный риф, протягивающийся вдоль северо-восточной окраины Австралии более чем на 2300 км. Если барьерный риф формируется вокруг небольшого погружающегося острова, то он преобразуется в кольцеобразный риф, или атолл. При этом внутри атолла образуется коралловая лагуна, в которой могут возникать внутрилагунные рифы. В большинстве случаев они имеют вид колонн, или гигантских тумб, беспорядочно разбросанных внутри лагуны. Сливаясь друг с другом колонны образуют крупные по площади образования, которые называются банками.В тропических морях часто встречаются коралловые острова. Обычно они располагаются на аккумулятивных формах, образовавшихся за счет деятельности морских волн и состоящих из коралловых наносов - песка, гравия, гальки, а иногда глыб рифового известняка.
В результате многократной смены глубины океана в ледниковые и межледниковые эпохи, в прибрежных зонах морей образовывались своеобразные формы рельефа, которые называются древними береговыми линиями. Они иногда могут располагаться на суше и соответствовать положению моря более высокому, чем в настоящее время. Древние береговые линии, соответствующие более низкому уровню, сейчас затоплены морем.
Поднятые береговые линии выражены в виде морских террас.Это ступени, вытянутые вдоль берега. В каждой террасе выделяются: поверхность террасы; уступ; бровка; тыловой шов. Они фиксируют положение древней береговой линии.
В зависимости от строения выделяют:
1. Аккумулятивные террасы, то есть полностью сложенные прибрежно-морскими отложениями;
2. Абразионные террасы, которые сложены только коренными породами;
3. Цокольные террасы, имеющие коренной цоколь, перекрытый морскими отложениями.
Для выявления истории развития побережья составляют так называемые спектры террас, которые позволяют делать сопоставление различных участков побережья и содержат информацию об неотектонических движениях.