Шельф
Шельф (англ. shelf), мелководная часть подводной окраины материков и островов, имеющая относительно выровненную поверхность и незначительные уклоны. Общая площадь шельфов 31 194 тыс. км 2 (или 8,6% площади Мирового океана). Геоморфологическими границами шельфа являются береговая линия и перегиб поверхности (бровка шельфа), ниже которого резко увеличиваются глубины моря. При отсутствии видимого перегиба внешняя граница проводится по изобате 200 м. Глубина бровки шельфа изменяется от 50 до 2000 м (например, в Южно-Курильской котловине Охотского моря ), ширина – от 1 до 1500 км. Наиболее широкий шельф – на севере Евразии , у северного побережья Австралии , а также в Беринговом , Жёлтом , Восточно-Китайском и Южно-Китайском морях .
Геодинамическая характеристика
Ширина, глубина, рельеф поверхности, строение шельфов в значительной степени зависят от типа континентальной окраины, к которой они относятся (например, шельф пассивной окраины Евразии в Северном Ледовитом океане простирается на 500–1000 км от береговой линии; шельф активной окраины Южной Америки в Тихом океане имеет ширину 15–70 км). Континентальный шельф (материковая отмель) пассивных континентальных окраин представляет собой продолжение континентальных структур в сторону моря от береговой линии до бровки шельфа; земная кора под ним имеет континентальный тип строения, но сокращённую, по сравнению с корой прилегающей части материка, мощность. Островные шельфы активных континентальных окраин и вокруг океанических островов располагаются в пределах земной коры переходного и океанического типов.
Обобщённый профиль дна Мирового океана. Фото: Архив БРЭ. Обобщённый профиль дна Мирового океана. Фото: Архив БРЭ.
Образование шельфов. Донные осадки и биогенные постройки
Образование шельфов и формирование их современного рельефа – результат длительного опускания окраин континентов и накопления (аккумуляции) осадков на их поверхности; эрозии , обусловленной эвстатическими колебаниями уровня Мирового океана в четвертичном периоде , оледенениями . Осадки шельфа представлены песками , песчанистыми илами , гравием , аллювиальными , ледниковыми , биогенными, аутигенно -биогенными отложениями. Среди биогенных образований особое место занимают коралловые рифы , развитые на шельфах тропических морей, где они формируют барьерные рифы , а также на шельфах островов ( атоллы ).
Полезные ископаемые. Хозяйственное использование
В недрах континентального шельфа сосредоточены огромные ресурсы нефти и природного горючего газа . Наиболее крупными районами добычи нефти и газа на шельфе являются Мексиканский залив, Северное море и Персидский залив. Твёрдые полезные ископаемые шельфа представлены в основном прибрежно-морскими россыпями самородного золота (на шельфах Аляски, Северо-Востока России), платины , алмазов (близ берегов Намибии), вольфрамита , шеелита , танталита , монацита , рутила , ильменита , титаномагнетита (у берегов Австралии, Индии, Бразилии), касситерита (на шельфах Малайзии, Таиланда, Индонезии) и др. Осаждение фосфора в зонах апвеллинга обусловливает формирование месторождений фосфоритов (на шельфах Калифорнии, Новой Зеландии). На шельфе также добывают природные строительные материалы (песок, гравий), известковый ил (для получения извести).
Шельф издавна используется в целях рыболовства и промысла морских животных. О правовом положении см. в статье Континентальный шельф .
Источник
Полезные ископаемые глубоководной зоны шельфа и материкового склона
Во многих районах Мирового океана на поверхности и в недрах шельфа и континентального склона выявлены различные ценные полезные ископаемые.
На дне залегают фосфоритовые конкреции — специфические образования, представленные зернами размером от 0,1-0,3 до 2-3 мм, желваками — до 5-10 см, плитами и глыбами весом до десятков и сотен килограммов. Они содержат до 30% окиси фосфора с незначительными примесями молибдена, ванадия, цинка, стронция.
В размещении фосфоритных конкреций проявляются определенные закономерности. Их залежи встречаются на пространствах, ограниченных параллелями 40-42° с.ш. и 50° ю.ш., и приурочены они исключительно к океанским шельфам. В окраинных и внутренних морях они не обнаружены. Скопления конкреций наблюдаются в зонах апвеллинга.
Наиболее богаты фосфоритами южнокалифорнийский и мексиканский шельфы. Эти ископаемые широко распространены у берегов Северной и Южной Америки, от острова Ванкувер до берегов Чили, возле Хонсю, на плато Чатам у Новой Зеландии, на шельфе острова Тасмания, на банках возле Соломоновых островов, на западноафриканском шельфе, от Гибралтара до банки Агульяс, в районе Пиренейского полуострова, у берегов Бразилии и США, на плато Блейк, в шельфовой зоне Аравийского полуострова, Индостана, Северных Андаманских островов, острова Рождества, Мадагаскара, Сокотра и в других районах.
Общие запасы фосфоритных конкреций в Мировом океане достигают 3*10 11 тонн. Их запасы на шельфе Калифорнии оцениваются в 2-4 млрд. тонн. При современных и даже более высоких темпах потребления фосфатного сырья океан может обеспечить мировую потребность в нем на ближайшие 1000 лет. Однако промышленная добыча фосфоритов из подводных залежей пока не ведется, так как их качество ниже, чем на суше; технология морских разработок еще не отработана. Исследования показали, что только калифорнийские фосфоритовые конкреции образуют настолько богатые залежи, что их добыча может давать до 50% прибылей на вложенный капитал. Здесь проводится разведка фосфоритовых залежей. Определенный интерес к подводным фосфоритовым месторождениям проявляют Япония, Австралия, Перу и другие страны. В настоящее время морская добыча фосфоритовых конкреций может быть оправданной лишь в районах, где остро ощущается недостаток фосфатного сырья и куда затруднен его ввоз.
Другой вид ценных полезных ископаемых — баритовые конкреции. Они представляют собой образования округлой формы размером от 1 до 20 см и содержат примерно от 75 до 84% сернокислого бария. В качестве примесей в них присутствуют сульфаты стронция и свинца. Эти конкреции обнаружены на шельфе Шри-Ланки, на банке Син-Гури в Японском море и в других районах океана. На Аляске, в проливе Дункан, на глубине 30 м разрабатывается единственное в мире жильное месторождение барита. Его запасы оцениваются здесь в 2,5 млн. тонн, а суточная добыча составляет около 1000 тонн. Баритовое сырье используется в химической и пищевой промышленности, а также как утяжелитель глиняных растворов при бурении на нефть.
В морских осадках на глубинах 2000-6000 метров распространен минерал глауконит, содержащий от 4 до 9,5% окиси калия. Этот минерал считают потенциально возможным сырьем для производства калийных удобрений.
Некоторые виды полезных ископаемых залегают в недрах шельфа. К ним относится сера. Обычно она встречается в соляных куполах, погребенных под слоем осадочных пород мощностью в несколько десятков метров. Потенциальные ресурсы серы в подводных месторождениях оцениваются от десятков до сотен миллионов тонн. В настоящее время серу добывают США в Мексиканском заливе на глубинах порядка 15 метров. Здесь пробурены скважины, через которые к местам залегания серы подается горячий пар или вода. Сера плавится, становится жидкой и под воздействием сжатого воздуха через эти же скважины поступает к трубопроводам и по ним к баржам, где и застывает в охладительных цистернах. Это месторождение дает 20% серы, производимой в США, и 4% ее мирового выпуска. Соляно-купольные структуры с возможным промышленным содержанием серы обнаружены в Персидском заливе, Красном и Каспийском морях.
В прибрежной зоне шельфа расположены подводные месторождения железной руды. Ее добывают с помощью наклонных шахт, уходящих с берега в недра шельфа. Наиболее значительная разработка морских залежей железной руды ведется в Канаде, на восточном побережье Ньюфаунленда (месторождение Ваба-на). Достоверные запасы железной руды здесь оцениваются в 2 млрд. тонн, а ее ежегодная добыча равна примерно 3 млн. тонн. Кроме того, Канада добывает железную руду в Гудзоновом заливе, Япония — на острове Кюсю, Финляндия — у входа в Финский залив. Вместе взятые, эти страны добывают из подводных месторождений 1% от общемировой добычи железной руды. Перспективны шельфы Африки, полуострова Индостан в Азии, Австралии, Южной Америки.
В небольших количествах из подводных шахт добываются медь и никель (Канада — в Гудзоновом заливе, близ Черчилля, и Великобритания — у полуострова Корнуолл). В Турции, на побережье Эгейского моря, разрабатываются ртутные руды. Швеция начала проектные работы по добыче железа, меди, цинка, свинца, золота и серебра из недр Ботнического залива. Разработки предполагается вести шахтным способом на глубине 140-150 м от поверхности дна.
В настоящее время в Мировом океане осваиваются коренные месторождения уже в значительных масштабах. Известно более 100 подводных шахт и рудников, заложенных с берега материков, естественных или искусственных островов для добычи полезных ископаемых погребенного типа. Некоторые из этих рудников и шахт глубиной 100-120 метров удалены от берега на 8 км и простираются до глубин от 30 до 240 метров ниже уровня моря. В перспективе намечается освоение новых подводных месторождений с выходом на большие глубины.
Источник