Dünya Okyanusu sularının yıllık ortalama tuzluluğu (ppm cinsinden). Dünya Okyanus Atlasından elde edilen veriler, 2001

Dünya Okyanusu sularının yıllık ortalama tuzluluğu (ppm cinsinden). Dünya Okyanus Atlasından elde edilen veriler, 2001

Deniz suyu, 40'tan fazla kimyasal element içeren bir çözeltidir. Tuz kaynakları, nehir akıntısı ve volkanizma ve hidrotermal aktivite sürecinde ve ayrıca kayaların su altı aşınması sırasında gelen tuzlardır - halmiroliz. Tuzların toplam kütlesi yaklaşık 49.2 * 10 15 tondur, bu kütle tüm okyanus sularının buharlaşması için gezegenin yüzeyini 150 m kalınlığında bir katman tabakası ile kaplamak için yeterlidir.Sularda en yaygın anyon ve katyonlar aşağıdaki (azalan sırada): Cl -, SO 4 2-, HCO 3 - anyonları arasında, Na +, Mg 2+, Ca 2+ anyonları arasında. Buna göre, katmanlar açısından en büyük miktar NaCl'ye (yaklaşık %78), MgCl2 , MgSO 4 , CaSO 4'e düşer. Deniz suyunun tuz bileşimine klorürler hakimdir (nehir suyunda daha fazla karbonat bulunurken). Deniz suyunun kimyasal bileşiminin insan kanının tuz bileşimine çok benzer olması dikkat çekicidir. Suyun tuzlu tadı, içindeki sodyum klorür içeriğine bağlıdır, acı tadı magnezyum klorür, sodyum ve magnezyum sülfatlarla belirlenir. Deniz suyunun hafif alkali reaksiyonu (pH 8.38-8.40), alkali ve alkali toprak elementlerinin - sodyum, kalsiyum, magnezyum, potasyum - baskın rolü ile belirlenir.

Denizlerin ve okyanusların sularında da önemli miktarda gaz çözülür. Çoğunlukla azot, oksijen ve CO2'dir. Aynı zamanda, deniz sularının gaz bileşimi, atmosferik tek deniz suyundan biraz farklıdır, örneğin hidrojen sülfür ve metan içerir.

Hepsinden önemlisi, azot, kimyasal inertliği nedeniyle katılmayan ve sedimantasyon ve biyolojik süreçleri önemli ölçüde etkilemeyen deniz suyunda (10-15 ml / l) çözülür. Sadece serbest nitrojeni bileşiklerine dönüştürebilen nitrojen sabitleyici bakteriler tarafından asimile edilir. Bu nedenle, diğer gazlarla karşılaştırıldığında, çözünmüş nitrojen içeriği (ayrıca argon, neon ve helyum) derinlikle çok az değişir ve her zaman doygunluğa yakındır.

Atmosferle gaz değişimi sürecinde ve fotosentez sırasında suya giren oksijen. Deniz sularının çok hareketli ve kimyasal olarak aktif bir bileşenidir, bu nedenle içeriği çok farklıdır - önemliden önemsize; okyanusun yüzey katmanlarında, konsantrasyonu genellikle 5 ila 9 ml/l arasındadır. Derin okyanus katmanlarına oksijen temini, tüketim hızına (organik bileşenlerin oksidasyonu, solunum vb.), suların karışmasına ve akıntılarla transferine bağlıdır. Oksijenin sudaki çözünürlüğü sıcaklığa ve tuzluluğa bağlıdır; genel olarak, artan sıcaklıkla azalır, bu da ekvator bölgesinde düşük içeriğini ve yüksek enlemlerdeki soğuk sularda daha yüksek olmasını açıklar. Artan derinlik ile oksijen içeriği azalır, oksijen minimum tabakasında 3.0-0.5 ml/l değerlerine ulaşır.

Karbondioksit deniz suyunda önemsiz konsantrasyonlarda (0,5 ml/l'den fazla değil) bulunur, ancak toplam karbondioksit içeriği atmosferdeki miktarının yaklaşık 60 katıdır. Aynı zamanda biyolojik süreçlerde (canlı bir hücrenin yapımında karbon kaynağı olarak) önemli bir rol oynar, küresel iklimsel süreçleri etkiler (atmosferle gaz alışverişine katılır) ve karbonat çökeltisinin özelliklerini belirler. Deniz suyunda karbon oksitler serbest formda (CO 2), karbonik asit formunda ve HCO3-anyonu formunda dağılır. Genel olarak, artan sıcaklıkla birlikte oksijenin yanı sıra CO2 içeriği de azalır, bu nedenle maksimum içeriği yüksek enlemlerdeki soğuk sularda ve su sütununun derin bölgelerinde görülür. Derinlikle, CO2 konsantrasyonu artar, çünkü fotosentez yokluğunda tüketimi azalır ve organik kalıntıların ayrışması sırasında, özellikle oksijen minimum tabakasında karbon monoksit arzı artar.

Deniz suyunda hidrojen sülfür, su değişiminin zor olduğu su kütlelerinde önemli miktarlarda bulunur (Karadeniz, "hidrojen sülfür kirliliğinin" iyi bilinen bir örneğidir). Hidrojen sülfürün kaynakları, derinlerden okyanus tabanına gelen hidrotermal sular, ölü organik maddenin ayrışması sırasında sülfat indirgeyen bakteriler tarafından sülfatların indirgenmesi ve çürüme sırasında kükürt içeren organik kalıntıların salınması olabilir. Oksijen, hidrojen sülfür ve sülfürlerle oldukça hızlı reaksiyona girer ve sonunda onları sülfatlara oksitler.

Okyanus sedimantasyon süreçleri için önemli olan, deniz suyundaki karbonatların çözünürlüğüdür. Deniz suyundaki kalsiyum ortalama 400 mg / l içerir, ancak bunun büyük bir kısmı deniz organizmalarının iskeletlerine bağlanır ve ikincisi öldüğünde çözülür. Yüzey suları kalsiyum karbonata göre doymuş olma eğilimindedir, bu nedenle organizmalar öldükten hemen sonra üst su sütununda çözünmez. Derinlik ile, su kalsiyum karbonat ile gittikçe daha az doygun hale gelir ve sonuç olarak, karbonat maddesinin belirli bir derinlikteki çözünme hızı oranı, tedarik hızına eşittir. Bu seviye denir karbonat kompanzasyonu derinliği. Karbonat kompanzasyonu derinliği, deniz suyunun kimyasal bileşimine ve sıcaklığına bağlı olarak değişir, ortalama 4500 m'dir.Bu seviyenin altında, karbonatlar birikemez, bu da esas olarak karbonat tortularının karbonat olmayan tortularla yer değiştirmesini belirler. Karbonat konsantrasyonunun tortunun kuru maddesinin %10'una eşit olduğu derinliğe, karbonat birikiminin kritik derinliği denir ( karbonat telafi derinliği).

Okyanus tabanının kabartmasının özellikleri

Raf(veya kıta sahanlığı) - kıtaların sualtı kenarının, kara kıyılarına bitişik ve onunla ortak bir jeolojik yapı ile karakterize edilen hafif eğimli, düzleştirilmiş bir kısmı. Raf derinliği genellikle 100-200 m'ye kadardır; raf genişliği 1-3 km ile 1500 km arasında değişmektedir (Barents Denizi rafı). Rafın dış sınırı, alt topografyanın - rafın kenarının bükülmesiyle belirlenir.

Modern raflar, esas olarak, buzulların erimesi nedeniyle Dünya Okyanusu seviyesindeki artış sırasında kıtaların kenarlarının taşması ve ayrıca dünya yüzeyinin okyanusla ilişkili kısımlarının çökmesi sonucu oluşur. son tektonik hareketler Raf, tüm jeolojik dönemlerde mevcuttu, bazılarında keskin bir şekilde büyüyor (örneğin, Jura ve Kretase'de), diğerlerinde küçük alanları (Permiyen) işgal ediyor. Modern jeolojik dönem, raf denizlerinin ılımlı gelişimi ile karakterizedir.

kıta yamacı kıtaların sualtı marjının ana unsurlarından bir sonraki; şelf ile kıta ayağı arasında yer alır. Raf ve okyanus tabanına kıyasla yüzeyin daha dik eğimleri (ortalama 3-5 0, bazen 40 0'a kadar) ve kabartmanın önemli bir diseksiyonu ile karakterizedir. Tipik yer şekilleri, eğimin tepesine ve tabanına paralel olan basamakların yanı sıra, genellikle raftan başlayan ve kıta ayağına kadar uzanan denizaltı kanyonlarıdır. Sismik çalışmalar, tarama ve derin su sondajı, jeolojik yapı açısından kıta eğiminin, şelf gibi, kıtaların bitişik bölgelerinde geliştirilen yapıların doğrudan bir devamı olduğunu ortaya koymuştur.

anakara ayağı malzemenin yamaçtan aşağı hareketi (bulanıklık akışları, su altı heyelanları ve heyelanlar yoluyla) ve süspansiyonun tortulaşması nedeniyle kıtasal yamacın eteğinde ortaya çıkan birikmiş birikintiler tüyüdür. Kıta ayağının derinliği 3,5 km veya daha fazla ulaşır. Jeomorfolojik olarak eğimli bir tepelik ovadır. Kıta ayağını oluşturan birikimli birikintiler genellikle okyanus tabanına bindirilir, okyanus tipi kabukla temsil edilir veya kısmen kıtada, kısmen okyanus kabuğunda bulunur.

Sonraki okyanus tipi kabuk üzerinde oluşan yapılardır. Okyanusların (ve bir bütün olarak Dünya) kabartmasının en büyük unsurları okyanus tabanı ve okyanus ortası sırtlarıdır. Okyanusun yatağı, sırtlar, surlar ve tepeler ile dibi abisal ovalar tarafından işgal edilen havzalara bölünmüştür. Bu alanlar, istikrarlı bir tektonik rejim, düşük sismik aktivite ve okyanus levhaları olarak kabul edilmelerine izin veren düz arazi ile karakterize edilir - talasokratonlar. Jeomorfolojik olarak bu alanlar abisal (derin su) birikimli ve tepelik düzlüklerle temsil edilir. Biriken ovalar düz bir yüzeye, hafif eğimli bir yüzeye sahiptir ve esas olarak kıtalardan önemli miktarda tortul malzeme girişi olan bölgelerde okyanusların çevresi boyunca gelişmiştir. Oluşumları, doğal özelliklerini belirleyen süspansiyon akışları yoluyla malzeme temini ve birikimi ile ilişkilidir: kıta ayağından okyanusa doğru yüzey depresyonu, denizaltı vadilerinin varlığı, tortuların kademeli katmanlaşması ve düzleştirilmiş kabartma. İkinci özellik, okyanus havzalarının derinliklerine hareket eden tortulların birincil disseke tektonik ve volkanik kabartmayı gömmesi gerçeğiyle belirlenir. Tepelik abisal düzlükler, parçalanmış bir kabartma ve küçük bir tortu kalınlığı ile karakterize edilir. Bu ovalar, havzaların kıyıdan uzak iç kısımlarının tipik özelliğidir. Bu ovaların kabartmasının önemli bir unsuru volkanik yükselmeler ve bireysel volkanik yapılardır.

Mega-kabartmanın bir başka unsuru da okyanus ortası sırtları, tüm okyanuslar boyunca uzanan güçlü bir dağ sistemidir. Okyanus ortası sırtların (MOR) toplam uzunluğu 60.000 km'den fazla, genişliği 200-1200 km ve yüksekliği 1-3 km'dir. Bazı bölgelerde, MOR'un zirveleri volkanik adalar (İzlanda) oluşturur. Kabartma parçalara ayrılmıştır, kabartma formları esas olarak sırtın uzunluğuna paralel olarak yönlendirilir. Sedimanter örtü, karbonat biyojenik siltler ve volkanojenik oluşumlarla temsil edilen incedir. Sedimanter tabakaların yaşı, sırtın eksenel kısımlarından uzaklaştıkça yaşlanır; eksenel bölgelerde tortul örtü yoktur veya modern tortularla temsil edilir. MOR bölgeleri, endojen aktivitenin yoğun tezahürü ile karakterize edilir: sismisite, volkanizma, yüksek ısı akışı.

MOR bölgeleri, birbirinden ayrılan litosferik plakaların sınırları ile sınırlıdır, burada gelen manto eriyikleri nedeniyle yeni bir okyanus kabuğunun oluşum süreci gerçekleşir.

Özellikle kayda değer olan, kıtasaldan okyanus kabuğuna geçiş bölgeleridir - kıtaların kenarları. İki tür kıta kenarı vardır: tektonik olarak aktif ve tektonik olarak pasif.

pasif etekler denizlerin ve okyanusların sularıyla dolu kıta bloklarının doğrudan devamını temsil eder. Sahanlık, kıta eğimi ve kıta ayağını içerirler ve endojen aktivite belirtilerinin olmaması ile karakterize edilirler. aktif ocarinalar okyanus plakalarının kıtasal plakaların altına dalmasının gerçekleştiği litosfer plakalarının sınırları ile sınırlıdır. Bu okarinalar aktif endojen aktivite ile karakterize edilir; sismik aktivite ve modern volkanizma alanları bunlarla sınırlıdır. Aktif ocarinalar arasında iki ana tip yapı ile ayırt edilir: batı Pasifik (ada-yay) ve doğu Pasifik (And). Batı Pasifik tipinin sınırlarının ana unsurları derin su hendekleri, volkanik ada yayları ve marjinal (veya arklar arası) deniz havzalarıdır. Derin su hendeğinin alanı, okyanus tipi kabuğa sahip plakanın daldığı sınıra karşılık gelir. Dalma levhasının bir kısmının ve yukarıda bulunan litosfer kayalarının erimesi (kayaların erime sıcaklığını keskin bir şekilde düşüren dalma levhasındaki su akışı ile ilişkili), eriyen magma odalarının oluşumuna yol açar. yüzeye girin. Aktif volkanizma nedeniyle, plakanın çökme sınırına paralel uzanan volkanik adalar oluşur. Doğu Pasifik tipinin sınırları, volkanik yayların (volkanizma doğrudan arazinin kenarında kendini gösterir) ve marjinal havzaların yokluğu ile ayırt edilir. Derin su hendeği, dik bir kıta eğimi ve dar bir raf ile değiştirilir.

Denizin yıkıcı ve birikimli faaliyeti

aşınma (enlemden. "aşınma" - kazıma, tıraş) dalgalar ve akıntılar tarafından kayaların yok edilmesi sürecidir. Aşınma, sörfün etkisi altında en yoğun olarak kıyıya yakın yerlerde meydana gelir.

Kıyı kayalarının tahribatı aşağıdaki faktörlerden oluşur:

dalga etkisi (fırtınalar sırasında gücü 30-40 t / m 2'ye ulaşan);

· dalganın getirdiği kırıntılı malzemenin aşındırıcı etkisi;

kayaların çözünmesi;

· yüksek basınç etkisi altında kayaların çatlamasına yol açan dalgaların etkisi sırasında kayanın gözenekleri ve boşluklarındaki havanın sıkıştırılması;

· donmuş kayaların ve buz kıyılarının çözülmesinde kendini gösteren termal aşınma ve kıyıdaki diğer etki türleri.

Aşınma işleminin etkisi, birkaç on metre derinliğe kadar ve okyanuslarda 100 m veya daha fazlasına kadar kendini gösterir.

Kıyıdaki aşınmanın etkisi, kırıntılı çökellerin ve belirli yer şekillerinin oluşmasına neden olur. Aşınma işlemi aşağıdaki gibi ilerler. Kıyıya vuran dalga yavaş yavaş tabanında bir çöküntü geliştirir - dalga kesen niş, üzerinde bir korniş asılı. Dalga kesimli niş derinleştikçe, yerçekimi etkisi altında korniş çöker, parçalar kıyının eteğinde bulunur ve dalgaların etkisiyle kum ve çakıllara dönüşür.

Aşınma sonucu oluşan uçurum veya dik çıkıntıya denir. uçurum. Geri çekilen uçurumun yerinde, bir aşınma terası, veya Bank (ingilizce "Bank"), anakayadan oluşur. Uçurum doğrudan bankta sınırlanabilir veya ikincisinden bir plajla ayrılabilir. Aşınma terasının enine profili, kıyıya yakın küçük eğimler ve terasın tabanında büyük eğimler ile dışbükey bir eğri şeklindedir. Ortaya çıkan kırıntılı malzeme kıyıdan uzaklaştırılarak sualtı birikimli teraslar.

Aşınma ve birikim terasları geliştikçe, dalgalar kendilerini sığ suda bulur, yükselir ve kök bankasına ulaşmadan enerji kaybeder, bu nedenle aşınma süreci durur.

Devam eden süreçlerin doğasına bağlı olarak, kıyı, aşınma ve birikimli olarak ayrılabilir.

A, B, C - aşınma ile yok edilen kıyı uçurumunun farklı geri çekilme aşamaları; A 1 , B 2 , C 3 - sualtı birikimli terasın farklı gelişim aşamaları.

Dalgalar yalnızca yıkıcı işler yapmakla kalmaz, aynı zamanda kırıntılı malzemeyi hareket ettirme ve biriktirme işini de gerçekleştirir. Karşıdan gelen dalga, dalga geri çekildiğinde kıyıda kalan çakıl ve kumları taşır, bu şekilde kumsallar oluşur. sahilde(Fransızlardan "plage" - eğimli deniz kıyısı) bir sörf akıntısının etki bölgesinde deniz kıyısında bir tortu şeridi olarak adlandırılır. Morfolojik olarak, hafif bir şişme şeklinde tam profilli plajlar ve arka tarafı ile kıyı uçurumunun eteğine bitişik, denize doğru eğimli bir tortu birikimi olan eksik profilli plajlar ayırt edilir. Tam profilli plajlar, birikimli kıyılar için tipiktir, eksiktir - esas olarak aşınma kıyıları için.

Dalgalar birkaç metre derinlikte oyuk açarken, su altında biriken malzeme (kum, çakıl veya kabuk) bir sualtı kum bankası oluşturur. Bazen büyüyen sualtı biriken şaftı, kıyıya paralel uzanan su yüzeyinin üzerinde çıkıntı yapar. Bu tür miller denir Barlar(Fransızlardan "barre" - bariyer, sürü).

Bir çubuğun oluşumu, deniz havzasının kıyı kısmının ana su alanından ayrılmasına yol açabilir - lagünler oluşur. lagün (enlemden. göl - göl) denizden bir çubukla ayrılmış veya denize dar bir boğazla (veya boğazlarla) bağlanan sığ bir doğal su havzasıdır. Lagünlerin temel özelliği, suların tuzluluğu ile biyolojik topluluklar arasındaki farktır.

Denizlerde ve okyanuslarda sedimantasyon

Denizlerde ve okyanuslarda, kökenlerine göre aşağıdaki gruplara ayrılabilecek çeşitli yağış birikir:

· kayaların mekanik yıkım ürünlerinin birikmesi nedeniyle oluşan korkunç;

organizmaların hayati aktivitesi ve ölümü nedeniyle oluşan biyojenik;

deniz suyundan gelen yağışla ilişkili kemojenik;

· sualtı püskürmeleri sonucu biriken ve karadan getirilen püskürme ürünleri nedeniyle volkanik;

poligenik, yani farklı kökenli malzeme nedeniyle oluşan karışık çökeltiler.

Genel olarak, dip sedimanlarının malzeme bileşimi aşağıdaki faktörler tarafından belirlenir:

· sedimantasyon alanının derinliği ve dip topografyası;

hidrodinamik koşullar (akımların varlığı, dalga aktivitesinin etkisi);

· tedarik edilen tortul malzemenin doğası (iklimsel bölgelilik ve kıtalardan uzaklık tarafından belirlenir);

biyolojik üretkenlik (deniz organizmaları sudan mineralleri çıkarır ve ölümden sonra onları dibe iletir (kabuklar, mercan yapıları vb. şeklinde));

volkanizma ve hidrotermal aktivite.

Belirleyici faktörlerden biri, sedimantasyon özelliklerinde farklılık gösteren birkaç bölgeyi ayırt etmeyi mümkün kılan derinliktir. kıyısal(lat. "litoralis"- kıyı) - kara ve deniz arasındaki sınır şeridi, düzenli olarak yüksek gelgitlerde sular altında kalır ve düşük gelgitlerde boşaltılır. Kıyı, en yüksek gelgit ve en düşük gelgit seviyeleri arasında yer alan deniz yatağı bölgesidir. nerit bölgesi rafın derinliklerine karşılık gelir (Yunancadan. "eritler"- deniz yumuşakçası). Batyal bölge(Yunanca "derin" den) kabaca kıtasal eğim ve ayak ve 200 - 2500 m derinlik alanına karşılık gelir Bu bölge aşağıdaki çevresel koşullarla karakterize edilir: önemli basınç, neredeyse tamamen ışık yokluğu, hafif mevsimsel sıcaklık ve su yoğunluğundaki dalgalanmalar; organik dünyada zoobenthos ve balık temsilcileri baskındır, bitki dünyası ışık eksikliğinden dolayı çok fakirdir. abisal bölge(Yunanca "dipsiz"), derin su havzalarına karşılık gelen 2500 m'den fazla deniz derinliklerine karşılık gelir. Bu bölgenin suları, nispeten düşük hareketlilik, sürekli düşük sıcaklık (1-2 0 C, 0 0 C'nin altındaki kutup bölgelerinde), sabit tuzluluk; hiç güneş ışığı yok ve organik dünyanın özgünlüğünü ve yoksulluğunu belirleyen muazzam baskılar elde ediliyor. 6000 m'den daha derin alanlar genellikle şu şekilde ayırt edilir: ultra abisal bölgeler havzaların ve derin su hendeklerinin en derin kısımlarına karşılık gelir.