Salinitatea apei de mare. Oceanul Mondial

29.09.2019

Faringe

3. Caracteristicile mediului acvatic oceanic.

Mediul oceanic, adică apa de mare, nu este doar o substanță cunoscută de noi încă de la naștere, care este oxidul de hidrogen H 2 O. Apa de mare este o soluție dintr-o mare varietate de substanțe. Aproape toate elementele chimice cunoscute se găsesc în apele Oceanului Mondial sub formă de diverși compuși.

Majoritatea clorurilor sunt dizolvate în apa de mare (88,7%), printre care predomină clorura de sodiu, adică NaCl sare obișnuită. Sulfatii, adica sarurile acidului sulfuric, sunt semnificativ mai mici in apa de mare (10,8%). Toate celelalte substanțe reprezintă doar 0,5% din compoziția totală de sare a apei de mare.

După sărurile de sodiu, sărurile de magneziu sunt pe locul doi în apa de mare. Acest metal este utilizat la fabricarea aliajelor ușoare și puternice necesare în ingineria mecanică, în special în construcția de aeronave. Fiecare metru cub de apă de mare conține 1,3 kilograme de magneziu. Tehnologia extragerii sale din apa de mare se bazează pe conversia sărurilor sale solubile în compuși insolubili și precipitarea lor cu var. Costul magneziului, obținut direct din apa de mare, s-a dovedit a fi semnificativ mai mic decât costul acestui metal, extras anterior din materiale minereu, în special din dolomiți.

Trebuie remarcat faptul că bromul, descoperit în 1826 de chimistul francez A. Balyar, nu conține niciun mineral. Bromul poate fi obținut numai din apa de mare, unde este conținut într-o cantitate relativ mică - 65 de grame pe metru cub. Bromul este utilizat în medicină ca sedativ, precum și în fotografie și produse petrochimice.

Deja la sfârșitul secolului al XX-lea, oceanul a început să furnizeze 90% din producția mondială de brom și 60% din magneziu. Sodiul și clorul sunt extrase în cantități semnificative din apa de mare. În ceea ce privește sarea alimentară (de masă), oamenii o primesc de mult timp din apa mării prin evaporare. Minele de sare marine funcționează încă în țările tropicale, unde sarea este obținută direct în zone puțin adânci de pe coastă, îngrădindu-le de mare cu baraje. Tehnologia nu este foarte complicată aici. Concentrația de sare de masă în apă este mai mare decât cea a altor săruri și, prin urmare, atunci când este evaporată, precipită mai întâi. Cristalele care s-au așezat pe fund sunt îndepărtate din așa-numita băutură mamă și spălate cu apă proaspătă pentru a elimina sărurile reziduale de magneziu, care conferă sării un gust amar.

O tehnologie mai avansată pentru extragerea sării din apa de mare este utilizată la numeroase fabrici de sare din Franța și Spania, care furnizează volume mari de sare nu numai pe piața europeană. De exemplu, una dintre noile modalități de a obține sare este instalarea spray-urilor speciale de apă de mare în saline. Apa, transformată în praf (suspensie), are o zonă imensă de evaporare și din cele mai mici picături se evaporă instantaneu, iar numai sarea cade pe pământ.

Extracția sării de masă din apa de mare va continua să crească, deoarece depozitele de sare de rocă, ca și alte minerale, vor fi mai devreme sau mai târziu epuizate. În prezent, aproximativ un sfert din toată sarea de masă necesară umanității este extrasă în mare, restul se extrage în minele de sare.

Iodul este conținut și în apa mării. Dar procesul de obținere a iodului direct din apă ar fi complet neprofitabil. Prin urmare, iodul este obținut din algele brune uscate care cresc în ocean.

Chiar și aurul este conținut în apa oceanului, deși în cantități neglijabile - 0,00001 grame pe metru cub. Este cunoscută o încercare a chimiștilor germani din anii 1930 de a extrage aur din apele Mării Germaniei (așa cum se numește adesea Marea Nordului în limba germană). Cu toate acestea, nu a fost posibil să se umple seifurile Reichsbank-ului cu bare de aur: costurile de producție ar depăși costul aurului în sine.

Unii oameni de știință sugerează că în următoarele câteva decenii ar putea deveni fezabil din punct de vedere economic să se obțină hidrogen greu (deuteriu) din mare, iar apoi omenirii i se va furniza energie pentru milioane de ani viitori ... Dar uraniul din apa de mare este deja exploatat la scară industrială. Din 1986, prima plantă din lume care extrage uraniu din apa de mare funcționează pe malul Mării Interioare a Japoniei. Această tehnologie complexă și costisitoare este concepută pentru a produce 10 kg de metal pe an. Pentru a obține o astfel de cantitate de uraniu, peste 13 milioane de tone de apă de mare trebuie filtrate și supuse tratamentului ionic. Dar japonezii harnici fac treaba. În plus, ei știu foarte bine ce este energia atomică. -)

Un indicator al cantității de substanțe chimice dizolvate în apă este o caracteristică specială numită salinitate. Salinitatea este masa tuturor sărurilor, exprimată în grame, conținută în 1 kg de apă de mare... Salinitatea se măsoară în miimi, sau ppm (‰). Pe suprafața oceanului deschis, fluctuațiile de salinitate sunt mici: de la 32 la 38 ‰. Salinitatea medie a suprafeței Oceanului Mondial este de aproximativ 35 ‰ (mai exact, 34,73 ‰).

Apele oceanelor Atlantic și Pacific au salinitate ușor peste medie (34,87 ‰), iar apele Oceanului Indian sunt ușor mai mici (34,58 ‰). Efectul de împrospătare al gheții din Antarctica afectează aici. Pentru comparație, să subliniem că salinitatea obișnuită a apelor râurilor nu depășește 0,15 ‰, care este de 230 de ori mai mică decât salinitatea suprafeței apei de mare.

Cele mai puțin sărate în oceanul deschis sunt apele regiunilor polare ale ambelor emisfere. Acest lucru se datorează topirii gheții continentale, în special în emisfera sudică, și volumelor mari de râuri curgând în emisfera nordică.

Salinitatea crește către tropice. Cea mai mare concentrație de săruri nu se observă la ecuator, ci în benzile de latitudine de 3 ° -20 ° sud și nord de ecuator. Aceste benzi sunt uneori numite curele de salinitate.

Faptul că în zona ecuatorială salinitatea suprafeței apei este relativ scăzută se explică prin faptul că ecuatorul este o zonă de ploi torențiale tropicale care desalinizează apa. Adesea, în regiunea ecuatorială, norii densi blochează oceanul de lumina directă a soarelui, ceea ce reduce evaporarea apei în astfel de momente.

În mările marginale și mai ales cele interioare, salinitatea diferă de cea a oceanului. De exemplu, în Marea Roșie, salinitatea suprafeței apei atinge cele mai mari valori din Oceanul Mondial - până la 42 ‰. Acest lucru este explicat simplu: Marea Roșie se află într-o zonă de evaporare ridicată și comunică cu oceanul prin strâmtoarea Bab-el-Mandeb, superficială și îngustă, și nu primește apă dulce de pe continent, deoarece nu curge niciun râu în această mare, dar ploile rare nu sunt capabile să împrospăteze apa într-un mod vizibil.

Marea Baltică, care iese departe în țară, comunică cu oceanul prin câteva strâmturi mici și înguste, este situată în zona climatică temperată și primește apele multor râuri mari și râuri mici. Prin urmare, Marea Baltică este unul dintre cele mai împrospătate bazine din Oceanul Mondial. Salinitatea de suprafață a părții centrale a Mării Baltice este de numai 6-8 ‰, iar în nord, în golful puțin adânc al Botniei, scade chiar la 2-3 ‰).

Salinitatea se schimbă odată cu creșterea adâncimii... Acest lucru se datorează mișcării apelor subterane, adică regimului hidrologic al unui anumit bazin. De exemplu, în latitudinile ecuatoriale ale oceanelor Atlantic și Pacific sub o adâncime de 100-150 m, sunt urmărite straturi de ape foarte sărate (peste 36 ‰), care se formează datorită transferului de ape tropicale saline din vestul periferia oceanelor prin contracurenti adânci.

Salinitatea se schimbă brusc doar până la adâncimi de aproximativ 1500 m. Sub acest orizont, fluctuațiile salinității nu sunt aproape observate. La adâncimi mari în diferite oceane, indicatorii de salinitate se apropie unul de altul. Modificările sezoniere ale salinității pe suprafața oceanului deschis sunt nesemnificative, nu mai mult de 1 ‰.

Experții consideră anomalia salinității în Marea Roșie la o adâncime de aproximativ 2000 m, care ajunge la 300 ‰.

Principala metodă de determinare a salinității apei de mare este metoda de titrare. Esența metodei este că o anumită cantitate de azotat de argint (AgNO 3) este adăugată probei de apă, care în combinație cu clorură de sodiu a apei de mare precipită sub formă de clorură de argint. Deoarece raportul dintre cantitatea de clorură de sodiu și alte substanțe dizolvate în apă este constant, atunci, prin cântărirea clorurii de argint precipitate, este destul de simplu să calculăm salinitatea apei.

Există și alte modalități de determinare a salinității. Deoarece, de exemplu, indicatori precum refracția luminii în apă, densitatea și conductivitatea electrică a apei depind de salinitatea acesteia, atunci, determinându-i, puteți măsura salinitatea apei.

Luarea de probe de apă de mare pentru a determina salinitatea acesteia sau alți indicatori nu este o sarcină ușoară. Pentru a face acest lucru, utilizați eșantioane speciale - sticle, oferind eșantionare de la diferite adâncimi sau din diferite straturi de apă. Acest proces necesită multă atenție și îngrijire din partea hidrologilor.

Deci, principalele procese care afectează salinitatea apei sunt rata de evaporare a apei, intensitatea amestecării mai multor ape saline cu cele mai puțin saline, precum și frecvența și intensitatea precipitațiilor. Aceste procese sunt determinate de condițiile climatice ale unei anumite regiuni a Oceanului Mondial.

Pe lângă aceste procese, salinitatea apei de mare este afectată de apropierea ghețarilor care se topesc și de volumul de apă dulce adus de râuri.

În general, procentul diferitelor săruri din apa de mare în toate zonele oceanului rămâne aproape întotdeauna același. Cu toate acestea, în unele locuri, organismele marine au un efect vizibil asupra compoziției chimice a apei de mare. Folosesc pentru nutriție și dezvoltare multe substanțe dizolvate în mare, deși în cantități diferite. Unele substanțe, cum ar fi fosfații și compușii azotați, sunt consumate în special în cantități mari. În zonele în care există multe organisme marine, conținutul acestor substanțe în apă scade ușor. Cele mai mici organisme care alcătuiesc planctonul au un efect vizibil asupra proceselor chimice care au loc în apa de mare. Ele derivă pe suprafața mării sau în straturile de apă aproape de suprafață și, murind, încet și continuu cad pe fundul oceanului.

Salinitatea Oceanului Mondial. Harta de monitorizare curentă (măriți).

Care este conținutul total de sare din oceane? Acum răspunsul la această întrebare nu este deloc dificil. Dacă plecăm de la faptul că cantitatea totală de apă din Oceanul Mondial este de 1370 milioane de kilometri cubi, iar concentrația medie a sărurilor în apa de mare este de 35 ‰, adică 35 g într-un litru, se dovedește că un kilometru cub conține aproximativ 35 de mii de tone de sare. Apoi cantitatea de sare din oceane va fi exprimată prin cifra astronomică 4,8 * 10 16 tone (adică 48 de miliarde de tone).

Aceasta înseamnă că nici extracția activă a sărurilor pentru nevoile casnice și industriale nu va putea schimba compoziția apei de mare. În acest sens, oceanul poate fi considerat inepuizabil fără exagerare.

Acum este necesar să răspundem la o întrebare la fel de importantă: unde este atâta sare în ocean?

Mulți ani, ipoteza că râurile au adus sare în mare a prevalat în știință. Dar această ipoteză, la prima vedere destul de convingătoare, s-a dovedit a fi de neconceput din punct de vedere științific. S-a stabilit că râurile planetei noastre efectuează în fiecare secundă aproximativ un milion de tone de apă în ocean, iar debitul lor anual este de 37 de mii de kilometri cubi. Este nevoie de 37 de mii de ani pentru reînnoirea completă a apei în Oceanul Mondial - în această perioadă este posibil să umpleți oceanul cu scurgerea râului. Și dacă presupunem că în istoria geologică a Pământului au existat cel puțin o sută de mii de astfel de perioade, iar conținutul de sare din apa râului, într-o aproximare medie, este de aproximativ 1 gram pe litru, atunci se dovedește că pe întregul istoria geologică a Pământului, râurile au transportat aproximativ 1, 4 * 10 20 tone de săruri. Și conform calculelor oamenilor de știință, pe care tocmai le-am citat, 4,8 * 10 16 tone de sare sunt dizolvate în Oceanul Mondial, adică de 3 mii de ori mai puțin. Dar nu numai asta. Compoziția chimică a sărurilor dizolvate în apa râului diferă brusc de compoziția sării de mare. Dacă compușii de sodiu și magneziu cu clor predomină absolut în apa de mare (89% din reziduul uscat după evaporarea apei și doar 0,3% este carbonat de calciu), atunci în apa râului carbonatul de calciu ocupă primul loc - peste 60% din reziduul uscat, și cloruri de sodiu și magneziu împreună - doar 5,2 la sută.

Oamenii de știință au o singură sugestie: oceanul a devenit sărat în timpul nașterii sale. Cele mai vechi animale nu ar putea exista în bazinele ușor sărate și cu atât mai mult în bazinele de apă dulce. Aceasta înseamnă că compoziția apei de mare nu s-a schimbat de la începuturile sale. Dar unde sunt carbonații care au pătruns în ocean împreună cu fluxurile fluviale de-a lungul a sute de milioane de ani? Singurul răspuns corect la această întrebare a fost dat de fondatorul biogeochimiei, marele om de știință rus Academician V.I. Vernadsky. El a susținut că aproape tot carbonatul de calciu, precum și sărurile de siliciu aduse de râuri în ocean, sunt extrase imediat din soluție de acele plante marine și animale care au nevoie de aceste minerale pentru scheletele, cochiliile și cochiliile lor. Pe măsură ce aceste organisme vii dispar, carbonatul de calciu (CaCO3) și sărurile de siliciu pe care le conțin sunt depozitate pe fundul mării ca sedimente organice. Astfel, organismele vii de-a lungul întregii existențe a Oceanului Mondial mențin neschimbate compoziția sărurilor sale.

Și acum câteva cuvinte despre încă un mineral conținut în apa de mare. Am petrecut atât de multe cuvinte lăudând oceanul pentru numeroasele săruri și alte substanțe găsite în apele sale, inclusiv deuteriu, uraniu și chiar aur. Dar nu am menționat principalul și principalul mineral care se găsește în Oceanul Mondial - apa plată. H 2 O ... Fără acest „mineral” nu ar mai fi nimic pe Pământ: fără oceane, fără mări, fără tine și cu mine. Am avut deja ocazia să vorbim despre proprietățile fizice de bază ale apei. Prin urmare, aici ne vom limita la doar câteva observații.

În întreaga istorie a științei, oamenii nu au rezolvat toate secretele acestei substanțe chimice destul de simple, a cărei moleculă este formată din trei atomi: doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen. Apropo, știința modernă susține că atomii de hidrogen reprezintă 93% din toți atomii din univers.

Și printre misterele și secretele apei rămân, de exemplu, astfel: de ce vaporii de apă înghețați se transformă în fulgi de zăpadă, a căror formă este o figură geometrică surprinzător de regulată, care amintește de modele magnifice. Și desenele de pe geamurile din zilele geroase? În loc de zăpadă și gheață amorfă, vedem cristale de gheață care sunt aliniate într-un mod atât de uimitor încât arată ca frunzele și ramurile unor copaci fabuloși.

Sau iată altul. Două substanțe gazoase - oxigenul și hidrogenul, combinate împreună, s-au transformat într-un lichid. Multe alte substanțe, inclusiv cele solide, atunci când sunt combinate cu hidrogen, devin, cum ar fi hidrogenul, gazos, de exemplu, hidrogen sulfurat H 2 S, hidrogen selenid (H 2 Se) sau un compus cu telur (H 2 Te).

Se știe că apa dizolvă multe substanțe bine. Ei spun că se dizolvă, deși într-o măsură dispărut de mică, chiar și paharul de sticlă în care l-am turnat.

Cu toate acestea, cel mai important lucru de spus despre apă este că apa a devenit leagănul vieții. Apa, dizolvând inițial zeci de compuși chimici în sine, adică devenind apă de mare, s-a transformat într-o soluție unică în ceea ce privește varietatea componentelor, care în cele din urmă s-a dovedit a fi un mediu favorabil apariției și menținerii vieții organice .

În primul capitol din această poveste a noastră, am remarcat deja că este acceptată aproape universal. Ipoteza s-a transformat acum într-o teorie a originii vieții, a cărei poziție, potrivit autorilor acestei teorii, se bazează pe datele factuale de cosmogonie, astronomie, geologie istorică, mineralogie, energie, fizică, chimie, inclusiv chimie biologică și alte științe.

Prima opinie că viața își are originea în ocean a fost exprimată în 1893 de naturalistul german G. Bunge. El și-a dat seama că uimitoarea similitudine dintre sânge și apă de mare în compoziția sărurilor dizolvate în ele nu este întâmplătoare. Mai târziu, teoria originii oceanice a compoziției minerale a sângelui a fost dezvoltată în detaliu de fiziologul englez McKellum, care a confirmat corectitudinea acestei presupuneri prin rezultatele a numeroase teste de sânge la diferite animale, de la nevertebrate la mamifere.

S-a dovedit că nu numai sângele, ci și întregul mediu intern al corpului nostru prezintă urme păstrate din lunga ședere a strămoșilor noștri îndepărtați în apa mării.

În prezent, știința mondială nu are nicio îndoială cu privire la originea oceanică a vieții pe Pământ.

Salinitatea medie anuală a apei din Oceanul Mondial (în ppm). Date din Atlasul Oceanului Mondial, 2001

Apa de mare este o soluție care conține peste 40 de elemente chimice. Sursele sărurilor sunt scurgerile râurilor și sărurile furnizate în procesul vulcanismului și al activității hidrotermale, precum și în timpul degradării subacvatice a rocilor - galmiroliza. Masa totală a sărurilor este de aproximativ 49,2 * 10 15 tone, această masă este suficientă pentru a acoperi suprafața planetei cu un strat de 150 m grosime atunci când toate apele oceanului se evaporă. Anionii și cationii cei mai comuni în ape sunt următoarele (în ordinea descrescătoare): Cl -, SO 4 2-, HCO 3 -, printre anionii Na +, Mg 2+, Ca 2+. În consecință, în ceea ce privește straturile, cea mai mare cantitate cade pe NaCI (aproximativ 78%), MgCl2, MgSO4, CaSO4. Clorurile predomină în compoziția sărată a apei de mare (în timp ce râul conține mai mulți carbonați). Este de remarcat faptul că compoziția chimică a apei de mare este foarte asemănătoare cu compoziția de sare a sângelui uman. Gustul sărat al apei depinde de conținutul de clorură de sodiu, gustul amar este determinat de clorură de magneziu, sulfat de sodiu și magneziu. Reacția slab alcalină a apei de mare (pH 8,38-8,40) este determinată de rolul predominant al elementelor alcaline și alcalino-pământoase - sodiu, calciu, magneziu, potasiu.

O cantitate semnificativă de gaze este, de asemenea, dizolvată în apele mărilor și oceanelor. Acestea sunt în principal azot, oxigen și CO 2. În același timp, compoziția gazelor apei de mare este oarecum diferită de cea atmosferică - apa de mare, de exemplu, conține hidrogen sulfurat și metan.

Cel mai mult, azotul este dizolvat în apa de mare (10-15 ml / l), care, datorită inertității sale chimice, nu participă și nu afectează semnificativ procesele de sedimentare și procesele biologice. Este asimilat numai de bacterii fixatoare de azot capabile să transforme azotul liber în compușii săi. Prin urmare, în comparație cu alte gaze, conținutul de azot dizolvat (precum și argon, neon și heliu) variază puțin în funcție de adâncime și este întotdeauna aproape de saturație.

Oxigenul care intră în apă în timpul schimbului de gaze cu atmosfera și în timpul fotosintezei. Este o componentă foarte mobilă și activă chimic a apelor mării, prin urmare conținutul său este foarte diferit - de la semnificativ la neglijabil; în straturile de suprafață ale oceanului, concentrația sa variază de obicei între 5 și 9 ml / l. Aprovizionarea cu oxigen a straturilor oceanice profunde depinde de rata consumului acestuia (oxidarea componentelor organice, respirație etc.), de amestecarea apelor și de transferul acestora de către curenți. Solubilitatea oxigenului în apă depinde de temperatură și salinitate; în general, scade odată cu creșterea temperaturii, ceea ce explică conținutul său scăzut în zona ecuatorială și mai mare în apele reci de latitudini mari. Odată cu creșterea adâncimii, conținutul de oxigen scade, atingând valori de 3,0-0,5 ml / l în stratul minim de oxigen.

Conține dioxid de carbon în apa de mare în concentrații nesemnificative (nu mai mult de 0,5 ml / l), dar conținutul total de dioxid de carbon este de aproximativ 60 de ori mai mare decât cantitatea sa din atmosferă. În același timp, joacă un rol important în procesele biologice (fiind o sursă de carbon în construcția unei celule vii), afectează procesele climatice globale (participând la schimbul de gaze cu atmosfera) și determină caracteristicile sedimentării carbonatice. În apa de mare, oxizii de carbon sunt distribuiți sub formă liberă (CO 2), sub formă de acid carbonic și sub forma anionului HCO 3–. În general, conținutul de CO 2, precum și oxigenul, scade odată cu creșterea temperaturii; prin urmare, conținutul său maxim este observat în apele reci de latitudini mari și în zonele adânci ale coloanei de apă. Odată cu adâncimea, concentrația de CO 2 crește, deoarece consumul său scade în absența fotosintezei și aportul de monoxid de carbon crește în timpul descompunerii reziduurilor organice, în special în stratul minim de oxigen.

Sulfura de hidrogen din apa de mare se găsește în cantități semnificative în rezervoare cu schimb de apă împiedicat (Marea Neagră este un exemplu bine cunoscut de „contaminare cu hidrogen sulfurat”). Sursele de hidrogen sulfurat pot fi apele hidrotermale care provin din adâncurile până la fundul oceanului, reducerea sulfaților prin bacterii care reduc sulfatul în timpul descompunerii materiei organice moarte și eliberarea de reziduuri organice care conțin sulf în timpul decăderii. Oxigenul reacționează destul de repede cu hidrogenul sulfurat și sulfurile, în cele din urmă oxidându-le în sulfați.

Solubilitatea carbonaților în apa de mare este importantă pentru procesele de sedimentare oceanică. Calciul din apa de mare conține în medie 400 mg / l, dar cantitatea sa uriașă este asociată în scheletele organismelor marine, care se dizolvă atunci când acestea din urmă se sting. Apele de suprafață sunt, de obicei, saturate în ceea ce privește carbonatul de calciu, deci nu se dizolvă în partea superioară a coloanei de apă imediat după ce organismele mor. Odată cu adâncimea, apa devine din ce în ce mai subsaturată cu carbonat de calciu și, ca urmare, rata dizolvării materiei carbonatice la o anumită adâncime este egală cu rata de intrare a acesteia. Acest nivel este numit adâncimea compensării carbonatului... Adâncimea compensării carbonatului variază în funcție de compoziția chimică și temperatura apei de mare, în medie fiind de 4500 m. Sub acest nivel, nu se pot acumula carbonați, ceea ce determină înlocuirea sedimentelor substanțial carbonate cu cele necarbonatate. Adâncimea în care concentrația de carbonați este egală cu 10% din substanța uscată a sedimentului se numește adâncimea critică a acumulării de carbonat ( adâncimea de compensare a carbonatului).

Caracteristicile reliefului fundului oceanului

Raft (sau platou continental) Este o parte nivelată ușor înclinată a marginii subacvatice a continentelor, adiacentă coastei terestre și caracterizată printr-o structură geologică comună. Adâncimea raftului este de obicei de până la 100-200 m; lățimea raftului variază de la 1-3 km la 1500 km (raftul Mării Barents). Limita exterioară a raftului este conturată prin inflexiunea reliefului inferior - marginea raftului.

Rafturile moderne se formează în principal ca urmare a inundației marginilor continentale în timpul creșterii nivelului Oceanului Mondial din cauza topirii ghețarilor, precum și a scăderii zonelor de pe suprafața pământului asociate cu mișcările tectonice recente. Raftul a existat în toate perioadele geologice, în unele dintre ele s-a extins brusc ca dimensiune (de exemplu, în Jurasic și Cretacic), în altele, ocupând zone mici (Permian). Epoca geologică modernă se caracterizează printr-o dezvoltare moderată a mării de raft.

Panta continentală este următorul element de bază al marginii submarine continentale; este situat între raft și piciorul continental. Se caracterizează prin pante mai abrupte ale suprafeței în comparație cu raftul și fundul oceanului (în medie 3-5 0, uneori până la 40 0) și relief semnificativ accidentat. Formele de relief tipice sunt trepte paralele cu marginea și baza pantei, precum și canioanele subacvatice care provin de obicei pe raft și se extind până la piciorul continental. Studiile seismice, dragarea și forajul în adâncuri au stabilit că, în ceea ce privește structura geologică, panta continentală, ca și raftul, este o continuare directă a structurilor dezvoltate în zonele adiacente ale continentelor.

Piciorul continental este un praf de depozite acumulative care au apărut la poalele pantei continentale datorită mișcării materialului în josul pantei (prin fluxuri de turbiditate, alunecări de teren subacvatice și alunecări de teren) și sedimentarea materiilor în suspensie. Adâncimea piciorului continental atinge 3,5 km și mai mult. Geomorfologic, este o câmpie deluroasă înclinată. Sedimentele acumulatoare care formează piciorul continental sunt de obicei suprapuse pe fundul oceanului, reprezentate de scoarța oceanică, sau sunt situate parțial pe continent, parțial pe scoarța oceanică.

Mai mult, există structuri formate pe scoarța oceanică. Cele mai mari elemente ale topografiei oceanelor (și a Pământului în ansamblu) sunt fundul oceanului și crestele oceanului mijlociu. Fondul oceanului este împărțit de creste, metereze și dealuri în adâncituri, al căror fund este ocupat de câmpii abisale. Aceste zone sunt caracterizate de un regim tectonic stabil, activitate seismică scăzută și relief plat, care le permite să fie considerate plăci oceanice - talasocratonii... Geomorfologic, aceste zone sunt reprezentate de câmpii abisale (de adâncime) acumulative și deluroase. Câmpiile acumulative au o suprafață nivelată, o suprafață ușor înclinată și sunt dezvoltate în principal de-a lungul periferiei oceanelor în zone cu aport semnificativ de material sedimentar de pe continente. Formarea lor este asociată cu aducerea și acumularea de material prin fluxurile de suspensie, care determină trăsăturile lor inerente: o coborâre a suprafeței de la piciorul continental spre ocean, prezența văilor subacvatice, stratificarea graduală a sedimentelor și un relief nivelat. Această din urmă caracteristică este determinată de faptul că, deplasându-se mai adânc în bazinele oceanice, sedimentele au îngropat relieful tectonic și vulcanic disecat primar. Câmpiile abisale deluroase se disting printr-un relief accidentat și o grosime mică de sedimente. Aceste câmpii sunt tipice părților interioare ale depresiunilor îndepărtate de coastă. Ridicările vulcanice și edificiile vulcanice individuale sunt un element important al reliefului acestor câmpii.

Un alt element al megoreliefului este creastele din mijlocul oceanului, reprezentând un sistem montan puternic care se întinde pe toate oceanele. Lungimea totală a crestelor oceanice medii (MOR) este mai mare de 60.000 km, lățimea este de 200-1200 km, iar înălțimea este de 1-3 km. În unele zone, vârfurile MOR formează insule vulcanice (Islanda). Relieful este disecat, formele de relief sunt orientate în principal paralel cu lungimea creastei. Învelișul sedimentar este subțire, reprezentat de mături carbonate biogene și formațiuni vulcanice. Vârsta stratelor sedimentare devine mai veche odată cu distanța față de părțile axiale ale creastei; în zonele axiale, capacul sedimentar este absent sau reprezentat de depozite moderne. Regiunile MOR se caracterizează printr-o manifestare intensă a activității endogene: seismicitate, vulcanism și flux de căldură ridicat.

Zonele MOR sunt limitate la limitele răspândirii plăcilor litosferice; aici are loc procesul de formare a unei noi cruste oceanice datorită topirii mantalei.

Zonele de tranziție de la scoarța continentală la cea oceanică - marginile continentelor - merită o atenție specială. Există două tipuri de margini continentale: tectonic active și tectonic pasive.

Periferia pasivă sunt o continuare directa a blocurilor continentale, inundate de apele marilor si oceanelor. Acestea includ raftul, panta continentală și piciorul continental și se caracterizează prin absența manifestărilor de activitate endogenă. Ocarini activi sunt limitate la limitele plăcilor litosferice, de-a lungul cărora plăcile oceanice se deplasează sub cele continentale. Aceste ocarine sunt caracterizate de activitate endogenă activă; zonele de activitate seismică și vulcanismul modern sunt limitate la ele. Dintre ocarine active, două tipuri principale se disting prin structură: Pacificul de Vest (arc insular) și Pacificul de Est (Andin). Principalele elemente ale marginilor tipului Pacificului de Vest sunt tranșeele de adâncime, arcurile insulelor vulcanice și bazinele marine marginale (sau inter-pante). Zona șanțului de adâncime corespunde graniței la care suferă mișcarea plăcii cu crustă de tip oceanic. Topirea unei părți a plăcii de calmare și a rocilor litosferei situate deasupra (asociată cu afluxul de apă în compoziția plăcii de calmare, care scade brusc punctul de topire a rocilor) duce la formarea de camere de magmă, din care se topeste intra in suprafata. Datorită vulcanismului activ, se formează insule vulcanice, care se întind paralel cu limita de afundare a plăcii. Periferia tipului Pacificului de Est se distinge prin absența arcurilor vulcanice (vulcanismul se manifestă direct la marginea terenului) și bazine marginale. Șanțul de adâncime face loc unei pante continentale abrupte și unui raft îngust.

Activitatea distructivă și acumulativă a mării

Abraziune (din lat. „Abraziune” - răzuire, bărbierit) - procesul de distrugere a rocilor de către valuri și curenți. Abraziunea se produce cel mai intens în apropierea coastei sub influența surfului.

Distrugerea rocilor de coastă este compusă din următorii factori:

· Impactul valului (a cărui forță atinge 30-40 t / m 2 în timpul furtunilor);

· Acțiunea abrazivă a resturilor purtate de val;

· Dizolvarea rocilor;

· Compresia aerului în porii și cavitățile rocii în timpul impactului valurilor, ceea ce duce la crăparea rocilor sub influența presiunii ridicate;

· Abraziune termică, manifestată prin dezghețarea rocilor înghețate și a țărmurilor de gheață și a altor tipuri de impact pe coastă.

Impactul procesului de abraziune se manifestă la o adâncime de câteva zeci de metri, iar în oceane până la 100 m și mai mult.

Impactul abraziunii asupra coastei duce la formarea depozitelor clastice și a anumitor forme de relief. Procesul de abraziune se desfășoară după cum urmează. Lovind malul, valul dezvoltă treptat o depresiune la baza sa - nișă de rupere a valurilorpeste care atârnă cornița. Pe măsură ce nișa de rupere a valurilor se adâncește, cornișa se prăbușește sub influența gravitației, resturile ajung la poalele coastei și, sub influența valurilor, se transformă în nisip și pietricele.

O stâncă sau o margine abruptă formată ca urmare a abraziunii se numește faleza... La locul falezei care se retrage, a terasa de abraziune, sau bancă (engleză "Bancă"), constând din roca de bază. Faleza poate fi direct adiacentă băncii sau separată de aceasta din urmă de o plajă. Profilul transversal al terasei de abraziune are forma unei curbe convexe cu pante mici la coastă și mari la baza terasei. Resturile rezultate sunt transportate departe de coastă, formându-se terase acumulatoare subacvatice.

Pe măsură ce terasele abrazive și acumulative se dezvoltă, valurile se găsesc în apă puțin adâncă, se îngropă și pierd energie înainte de a ajunge la malul rădăcinii, din acest motiv, procesul de abraziune se oprește.

În funcție de natura proceselor în desfășurare, țărmurile pot fi împărțite în abraziune și acumulare.

A, B, C - diferite etape ale retragerii stâncii de coastă distruse de abraziune; А 1, B 2, В 3 - diferite etape de dezvoltare a terasei acumulative subacvatice.

Valurile efectuează nu numai o muncă distructivă, ci și o mișcare și acumularea de resturi. Valul care se apropie realizează pietricele și nisip, care rămân pe mal când valul se retrage, formând astfel plaje. Lângă plajă(din fr. „Plage” - un mal înclinat al mării) se numește o fâșie de sedimente pe coasta mării în zona de acțiune a unui curent de surf. Din punct de vedere morfologic, se disting plajele cu un profil complet, care au aspectul unei maluri ușoare și plajele cu un profil incomplet, care sunt o acumulare de sedimente înclinate spre mare, care se învecinează cu partea din spate până la poalele falezei de coastă. Plajele cu profil complet sunt tipice pentru țărmurile acumulative, incomplete - în principal pentru țărmurile de abraziune.

Când valurile sunt îngropate la adâncimea primilor metri, materialul depus sub apă (nisip, pietriș sau coajă) formează un banc de nisip subacvatic... Uneori, arborele acumulator subacvatic, care se extinde, iese deasupra suprafeței apei, întinzându-se paralel cu coasta. Astfel de arbori sunt numiți baruri(din fr. „Barre” - obstacol, superficial).

Formarea barei poate duce la separarea părții de coastă a bazinului maritim de zona principală a apei - se formează lagune. Lagună (din lat. „Lacus” - lac) este un bazin de apă naturală superficial, separat de mare printr-o bară sau conectat la mare printr-o strâmtoare îngustă (sau strâmtori). Principala caracteristică a lagunelor este diferența dintre salinitatea apelor și comunitățile biologice.

Precipitații în mări și oceane

Diverse sedimente se acumulează în mări și oceane, care, după origine, pot fi împărțite în următoarele grupuri:

· Terigen, format datorită acumulării de produse de distrugere mecanică a rocilor;

· Biogen, format datorită activității vitale și a morții organismelor;

· Chimogen, asociat cu precipitațiile din apa mării;

· Vulcanic, care se acumulează ca urmare a erupțiilor subacvatice și datorită produselor de erupții aduse de pe uscat;

Poligenic, adică sedimente mixte formate datorită materialului de origine diferită.

În general, compoziția materială a sedimentelor de fund este determinată de următorii factori:

· Adâncimea zonei de sedimentare și topografia de jos;

· Condiții hidrodinamice (prezența curenților, influența activității undelor);

· Natura materialului sedimentar furnizat (determinată de zonarea climatică și de îndepărtarea față de continente);

· Productivitatea biologică (organismele marine extrag minerale din apă și le livrează în fund după ce au murit (sub formă de scoici, clădiri de corali etc.));

· Vulcanism și activitate hidrotermală.

Unul dintre factorii determinanți este adâncimea, care face posibilă distingerea mai multor zone cu caracteristici diferite ale sedimentării. Litoral (din lat. "Litoralis" - de coastă) - banda de frontieră dintre uscat și mare, inundată în mod regulat la maree și drenată la maree. Litoralul este o zonă a fundului mării situată între cele mai mari niveluri de maree și cele mai mici niveluri de maree joasă. Nonite zonecorespunde adâncimilor raftului (din greacă. „Erite” - scoică de mare). Zona Bathyal(din greacă. "adânc") corespunde aproximativ cu zona pantei continentale și a piciorului și adâncimile de 200 - 2500 m. Această zonă se caracterizează prin următoarele condiții ecologice: presiune semnificativă, absență aproape completă a luminii, ușoară fluctuațiile sezoniere ale temperaturii și densității apei; lumea organică este dominată de reprezentanți ai zoobentosului și peștilor, flora este foarte săracă din cauza lipsei de lumină. Zona abisală(din greacă. „fără fund”) corespunde adâncimilor mării de peste 2500 m, ceea ce corespunde bazinelor de adâncime. Apele acestei zone se caracterizează prin mobilitate relativ scăzută, temperatură constant scăzută (1-2 0 C, în regiunile polare sub 0 0 C), salinitate constantă; aici soarele este complet absent și se realizează presiuni enorme, care determină originalitatea și sărăcia lumii organice. Zonele mai adânci de 6000 m se disting de obicei ca zonele ultraabisalecorespunzând celor mai adânci părți ale bazinelor și șanțurilor de adâncime.

Activitatea geologică a oceanelor și mărilor

Caracteristicile reliefului fundului oceanului

Activitatea distructivă și acumulativă a mării

Precipitații în mări și oceane

Informații generale despre Oceanul Mondial

Ocean - învelișul continuu al Pământului, al continentelor și insulelor înconjurătoare și având o compoziție comună de sare. Oceanul Mondial reprezintă 94% din hidrosferă și ocupă 70,8% din suprafața pământului. Reprezintă depresiuni uriașe ale suprafeței pământului, care conțin cea mai mare parte a hidrosferei - aproximativ 1,35 km 3. Părțile Oceanului Mondial, izolate de uscat sau de înălțimi ale reliefului subacvatic și care diferă de partea deschisă a oceanului în regimurile hidrologice, meteorologice și climatice sunt numite mări... Unele părți deschise ale oceanelor (Marea Sargasso) și lacurile mari (Marea Caspică) sunt, de asemenea, numite în mod convențional mări. Din punct de vedere geologic, mările moderne sunt formațiuni tinere: toate au fost definite în contururi apropiate de cele moderne în timpul paleogen-neogen și, în cele din urmă, au luat formă în antropogen. Formarea mării adânci este asociată cu procesele tectonice, mările puțin adânci apărând de obicei atunci când părțile marginale ale continentelor (mările de raft) au fost inundate de apele Oceanului Mondial. Inundarea acestor zone s-ar putea datora din două motive: 1) creșterea nivelului Oceanului Mondial (datorită topirii ghețarilor cuaternari) sau 2) afundarea scoarței terestre.

Salinitatea și compoziția apelor mării. Salinitatea medie a apelor Oceanului Mondial este de aproximativ 35 g / kg (sau 35 ‰ - 35 ppm). Cu toate acestea, această valoare este diferită în diferite părți ale Oceanului Mondial și depinde de gradul de conexiune cu oceanul deschis, de climă, de proximitatea gurilor râurilor mari, de topirea gheții etc.: în Marea Roșie, salinitatea ajunge la 42 ‰, în timp ce în Marea Baltică depășește 3 -6 ‰. Salinitatea maximă se observă în lagune și golfuri separate de mare, situate în regiuni aride. Un alt motiv pentru salinitatea anormal de mare poate fi furnizarea de săruri cu soluții apoase fierbinți, care se observă în zonele cu regim tectonic activ; în unele zone de fund ale Mării Roșii, unde ies saramură termică, salinitatea ajunge la 310 ‰. Salinitatea minimă este tipică pentru mările care au o legătură dificilă cu oceanul și primesc o cantitate semnificativă de ape de râu (salinitatea Mării Negre este de 17-18 ‰), precum și zone de apă în apropierea gurilor de râuri mari.

Caracteristicile reliefului fundului oceanului

Zonele MOR sunt limitate la limitele răspândirii plăcilor litosferice; aici are loc procesul de formare a unei noi cruste oceanice datorită topirii mantalei.

Activitatea distructivă și acumulativă a mării

Distrugerea rocilor de coastă este compusă din următorii factori:

· Impactul valului (a cărui forță atinge 30-40 t / m 2 în timpul furtunilor);

· Acțiunea abrazivă a resturilor purtate de val;

· Dizolvarea rocilor;

· Compresia aerului în porii și cavitățile rocii în timpul impactului valurilor, ceea ce duce la crăparea rocilor sub influența presiunii ridicate;

· Abraziune termică, manifestată prin dezghețarea rocilor înghețate și a țărmurilor de gheață și a altor tipuri de impact pe coastă.

Impactul procesului de abraziune se manifestă la o adâncime de câteva zeci de metri, iar în oceane până la 100 m și mai mult.

În funcție de natura proceselor în desfășurare, țărmurile pot fi împărțite în abraziune și acumulare.

A, B, C - diferite etape ale retragerii stâncii de coastă distruse de abraziune; А 1, B 2, В 3 - diferite etape de dezvoltare a terasei acumulative subacvatice.

Precipitații în mări și oceane

Diverse sedimente se acumulează în mări și oceane, care, după origine, pot fi împărțite în următoarele grupuri:

· Terigen, format datorită acumulării de produse de distrugere mecanică a rocilor;

· Biogen, format datorită activității vitale și a morții organismelor;

· Chimogen, asociat cu precipitațiile din apa mării;

· Vulcanic, care se acumulează ca urmare a erupțiilor subacvatice și datorită produselor de erupții aduse de pe uscat;

Poligenic, adică sedimente mixte formate datorită materialului de origine diferită.

În general, compoziția materială a sedimentelor de fund este determinată de următorii factori:

· Adâncimea zonei de sedimentare și topografia de jos;

· Condiții hidrodinamice (prezența curenților, influența activității undelor);

· Natura materialului sedimentar furnizat (determinată de zonarea climatică și de îndepărtarea față de continente);

· Productivitatea biologică (organismele marine extrag minerale din apă și le livrează în fund după ce au murit (sub formă de scoici, clădiri de corali etc.));

· Vulcanism și activitate hidrotermală.

Oceanul MondialEste un set de patru oceane ale planetei noastre: Pacific, Atlantic, Indian și Arctic. Oceanele spală țărmurile tuturor continentelor, dar spre deosebire de uscat, este un spațiu unic. Oceanul ocupă 71% din suprafața planetei noastre (aproximativ 360 milioane km 2).

Fundul oceanelor este compus dintr-o crustă de tip oceanic cu trei straturi. Spre deosebire de scoarța continentală, are o grosime mai mică - 5-10 km. În topografia fundului oceanului, se obișnuiește să se distingă următoarele componente: marginile subacvatice ale continentelor, zona de tranziție, fundul oceanului.

Spre deosebire de continente, efectul proceselor externe de formare a reliefului este mult mai slab în oceane. Ca urmare, fundul oceanului este mai omogen în comparație cu suprafața pământului.

Adâncimi medii ale oceanului sunt de aproximativ 3700 m, în timp ce în părțile sale deschise cele mai mici adâncimi sunt observate în zonele crestelor din mijlocul oceanului, iar cele maxime sunt limitate la tranșee de adâncime.

Masele de apă ale Oceanului Mondial caracterizată printr-o serie de proprietăți, dintre care principalele sunt temperatura și salinitatea apelor.

Temperatura apei oceanului mondialse schimbă atât pe orizontală, cât și pe verticală. Temperatura suprafeței apei se modifică zonal, scăzând în direcția de la ecuator la poli. Acest lucru se datorează faptului că suprafața pământului lângă ecuator primește mai multă căldură solară din cauza căderii mai abrupte a razelor solare. Temperatura suprafeței oceanului în ecuator este de 25˚-28˚. În regiunea Polului Nord, temperatura suprafeței apei poate scădea la 0˚ și chiar ușor mai mică (-1,3˚), deoarece apa sărată îngheață la temperaturi negative.

Odată cu adâncimea, temperatura apelor din oceane scade datorită faptului că razele soarelui nu sunt capabile să încălzească întreaga coloană de apă.

Salinitatea medie a Oceanului Mondial - 35%, adică 35 g de săruri sunt dizolvate în 1 litru de apă de ocean. Gustul sărat al apei de mare se datorează prezenței clorurilor, în timp ce sărurile de magneziu îi conferă un gust amar. Salinitatea apelor de suprafață este determinată de raportul dintre cantitatea de precipitații atmosferice și cantitatea de evaporare. Un flux mare de umiditate atmosferică distribuie apa, în timp ce evaporarea semnificativă, dimpotrivă, crește salinitatea, deoarece sărurile nu se evaporă împreună cu apa. Cea mai mare salinitate a apelor este caracteristică latitudinilor tropicale, iar Marea Roșie este, în general, cea mai sărată mare din oceanul mondial.

Apele Oceanului Mondial sunt în continuă mișcare. Principalele tipuri de dinamică a apei sunt valurile (vânturile și tsunami-urile), curenții, fluxurile și fluxurile.

Curenții de suprafață pot apărea din mai multe motive. În conformitate cu aceasta, se disting tipurile de curenți:vânt (drift); cu distribuții inegale de temperatură sau salinitate (densitate); maree datorită atracției lunii; gradient cu modificări ale presiunii atmosferice; stoc; compensator pentru scurgerea unei mase de apă vecine etc.

Cu toate acestea, principalul motiv pentru apariția curenților oceanici îl reprezintă vânturile circulației atmosferice generale: vânturile alizee, transportul spre vest și altele. În fiecare dintre emisfere, sistemul curenților formează un fel de „opt” gigant.

După temperatură, curenții sunt împărțiți în cald și rece.În acest caz, temperatura absolută a apei nu joacă un rol în acest caz. Temperatura apei care curge în raport cu apele din jur este importantă. Adică, un curent cald este un jet puternic de apă mai caldă printre cele mai reci. Direcția generală a curenților calzi este de la ecuator la poli, rece, dimpotrivă, de la poli la ecuator. Curenții oceanici au un impact semnificativ asupra climatului zonelor de coastă pe care le spală. Deci, curenții reci, care împiedică creșterea aerului, contribuie la scăderea precipitațiilor. Deșerturile de coastă (Atacama, Namib) se formează pe coastele subtropicale spălate de curenți reci (peruvian, bengalez).

Oceanul Mondial- locul de naștere al vieții pe Pământ. Condițiile pentru existența organismelor vii în apă sunt mai favorabile decât pe uscat. Nu există fluctuații accentuate ale temperaturii, apa din jur susține corpul organismului în spațiu. Numărul total de specii de organisme vii din Oceanul Mondial se apropie de 160 de mii. În același timp, cea mai mare parte a biomasei oceanului, spre deosebire de uscat, este alcătuită din animale.

Oceanele au o mare importanță în activitatea economică umană. Oceanul este o sursă de resurse naturale. Principalul lucru este resursele biologice: pește, fructe de mare, animale de mare, scoici, perle etc. În plus față de resursele biologice, au început să utilizeze activ resursele minerale, în principal petrolul și gazele din zonele de raft. Resursele energetice potențiale sunt enorme. În plus, oceanul este străbătut de cele mai importante rute de transport care deservesc comerțul global. Coastele oceanelor sunt utilizate pe scară largă în scopuri recreative.

Mai aveți întrebări? Vrei să afli mai multe despre oceane?
Pentru a primi ajutor de la un tutor -.
Prima lecție este gratuită!

site-ul blogului, cu copierea completă sau parțială a materialului, este necesar un link către sursă.