/>Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
1. Группы организмов в морях и океанах
1.1 Бентосные организмы1.2 Планктон
1.2.1 Фитопланктон1.2.2 Зоопланктон 1.3 Нектон2. Органогенные постройки2.1 Биогерм2.2 Банка2.3 Биостром3. Рифы4. Типы рифов
4.1 Окаймляющие
4.2 Барьерные
4.3 Атоллы5. Состав организмов рифтов6. Ископаемые рифы7. Происхождение нефти и газа7.1 Миграция нефти и газа7.2 Возраст и распространение нефтяных и газовых месторождений7.3 Формирование месторождений нефти и газа7.4 Породы-коллекторыЛитература
Введение
Хотя океаническиеводы не разделены границами, их обитатели при своем распространении сталкиваютсяс непреодолимыми барьерами, выявление которых относится к важнейшим проблемам морскойбиологии.
Если двигатьсяот пляжа в глубины океана, можно заметить, как меняются физические условия средыи одновременно сменяют друг друга виды животных и растений. В то же время определенноесочетание средовых факторов приводит к тому, что те или иные организмы часто встречаютсявместе. Например, по всему миру в пределах береговой полосы, заключенной между уровнямиверхней воды (в прилив) и нижней воды (в отлив), можно встретить рачков-баланусов(морских желудей) и мидий. />/> Литоральная зона
Полоса, заливаемаяморской водой во время прилива, называется приливно-отливной зоной моря, или литоралью.Независимо от типа ее субстрата (камни, песок, ил) живущие здесь организмы должныбыть приспособлены к периодическому, причем ежесуточному, воздействию воздуха игорячих солнечных лучей во время отливов. Следовательно, они должны как-то спасатьсяот высыхания. Многие литоральные животные живут в норках или образуемых ими трубочках,куда прячутся при спаде воды; другие подвижные формы, например крабы, заползаютпод камни, кучи водорослей и т.п.
Некоторые обитателилиторали ведут сидячий образ жизни, т.е. прикреплены к субстрату или перемещаютсякрайне медленно. В то же время многим из них свойственна тонкая, быстро высыхающаяна воздухе кожа. Хорошим примером служат актинии. Хотя они редко встречаются в верхнейчасти литорали, части из них все же приходится несколько часов проводить вне воды.Поскольку эти животные прикреплены к субстрату и уползти не могут, они вынужденыбороться с высыханием. Как и многие другие морские обитатели, актинии часто поселяютсяв расселинах скал или между камнями, где они защищены от продолжительного воздействияпрямых солнечных лучей даже во время отлива. Некоторые их виды образуют плотныескопления, к поверхности которых прикрепляются кусочки раковин и другие мертвыечастицы, помогающие сохранить влагу внутри группы. Эти группы могут ежедневно несколькочасов оставаться на воздухе и испытывать воздействие прямых солнечных лучей, ноне погибают благодаря агрегационному образу жизни.
Переносить периодическиеспады воды, образуя крупные скопления, способны и другие животные. Мидии часто целымиковрами покрывают литоральные скалы. Их раковины на воздухе захлопываются, сохраняявнутри воду, поэтому они могут селиться даже в верхней части литоральной зоны, уходящейпод воду лишь на несколько часов в сутки. Однако поверхность камней, к которой ониприкреплены т.н. биссусными нитями, может сильно нагреваться. Выжить в этих условияхмидиям помогает образование плотных групп: испарение воды с многочисленных прижатыхдруг к другу раковин охлаждает их, позволяя дождаться прилива.
Самый верхнийпояс литоральной зоны – супралитораль, покрываемая водой только в самые высокие(сизигийные) приливы. Ее еще называют зоной заплеска, поскольку в течение всегогода она увлажняется брызгами волн. Здесь обитает сравнительно мало животных. Большинствоиз них – подвижные формы, перемещающиеся в поисках корма на более высокие участкиво время прилива и отползающие вниз с отступлением воды. Здесь же живут некоторыемедлительные брюхоногие моллюски, например морские блюдечки. Когда супралиторальмокрая, они ползают по камням, соскабливая с них микроскопические водоросли и органическиеостатки, а во время отлива могут плотно прижимать устье раковины к субстрату и,замерев, ожидать возвращения волн. Понятно, что супралитораль – весьма суровая средаобитания, и населяющие ее организмы должны быть приспособлены к неблагоприятнымусловиям.
Кроме высыханияи перегрева, литоральные животные противостоят периодическим заморозкам и атмосфернымосадкам, причем если первые бывают только в зоне умеренного и холодного климата,то дожди идут на всех широтах. Большинство морских организмов адаптировано к жизнив воде с соленостью 25–35 промилей. Когда сильный дождь или снегопад разбавляетморскую воду, многие из них могут погибнуть. Особенно остро стоит эта проблема влиторальной зоне, где дождь капает непосредственно на тело животных или заполняетмелкие лужи, в которых они прячутся во время отлива. И напротив, в жаркие дни сильноеиспарение из этих луж приводит к резкому повышению в них солености воды, что тожеможет неблагоприятно отразиться на скопившихся там организмах. Наконец, обитателилиторали часто испытывают сильные механические нагрузки, связанные с ударами волни приливно-отливными течениями. Животные и растения, населяющие в этой зоне скалы,должны прочно прикрепляться к ним, чтобы их не смыло, и иметь ткани с достаточновысоким сопротивлением удару, разрыву и сжатию. Такими адаптациями обладают мидии,морские желуди и блюдечки, некоторые водоросли.
Животные литоральнойзоны должны также уметь питаться под водой. Многие из них, например, морские желуди,отфильтровывают из воды микроскопические организмы, т.е. они могут питаться, тольконаходясь в воде. Другие, подвижные формы, питаются только в темноте по ночам, чтобыне быть замеченными крупными хищниками – чайками, рыбами, крабами и т.п.
Действующие влиторальной зоне факторы постоянно меняются, и это отражается на активности ее обитателей;поэтому морские биологи, изучающие их разнообразие и образ жизни, должны вести наблюденияпочти непрерывно – в прилив и отлив, днем и ночью. С практической точки зрения,такие исследования очень важны, поскольку литоральная полоса по сравнению с другимиморскими местообитаниями отличается очень высокой продуктивностью. Ее населяют многиепромысловые моллюски и ракообразные, которые находят здесь убежище от крупных хищников,обитающих в открытом море. В литоральной или расположенной непосредственно за нейсублиторальной зоне эстуариев развиваются икра, личинки и мальки многих рыб. />/> Эстуарии
Эстуариями называютсяприбрежные зоны, в которых текущие с суши пресные воды смешиваются с солеными морскими.Такое смешивание происходит в обширных заливах, например Чесапикском, Делавэре иСан-Франциско, в устьях крупных рек, таких, как Гудзон и Темза, в отделенных отморя полосой дюн болотах, которых так много вдоль берегов Новой Англии, Южной Каролиныи Джорджии.
Эстуарии служатрефугиями, или убежищами, для многих видов, способных жить в солоноватой, т.е. разбавленнойморской воде. Например, устрицы спасаются здесь от хищников – морских звезд и моллюскапод названием устричное сверло, которые не переносят низкой солености.
Эстуарии не толькоявляются высокопродуктивными водными местообитаниями, но и снабжают питательнымивеществами другие морские экосистемы. Здесь в изобилии развиваются болотные растенияи микроскопические водоросли. Когда они отмирают, разрушаются волнами, течениями,поедающими их животными и, в конечном итоге, бактериями, то образующиеся при этомрастворимые органические вещества и мелкие частицы детрита выносятся в прибрежнуюзону открытого моря, где становятся пищей для прочих морских организмов – от одноклеточныхпростейших до червей, моллюсков и рыб. Значительная доля этого питательного материалараспространяется еще дальше от берега и там – вместе с продуктами фотосинтеза планктонныхводорослей (фитопланктона) – поддерживает жизнь планктонных животных (зоопланктона)и бентосных, т.е. обитающих на дне, организмов.
1. Группы организмов в морях и океанах
1.1 Бентосные организмы
Бентосные организмы– это животные и растения, которые основную часть своей взрослой жизни проводятна дне или в толще дна эстуариев и океанов. В совокупности эти организмы называютбентосом. Некоторые ученые относят к бентосу и обитателей литоральной зоны. По мнениюдругих, к этой группе относятся только донные организмы, живущие ниже уровня отлива.
В любом случаеприкрепленная бентосная флора приурочена в основном к глубинам менее 60 м, а большаяее часть – к участкам не глубже 18 м. Однако диапазон такого вертикального распространенияво многом зависит от прозрачности воды. Поскольку растениям нужен для фотосинтезасвет, они живут только в достаточно освещенных местах. В результате там, где водаобычно мутная, донная флора может отсутствовать начиная уже с глубины несколькихдесятков сантиметров. Так называемой фотической зоной, т.е. толщей воды, в которуюпроникает солнечный свет, обычно считалась глубина до 185 м, однако в некоторыхморях она расположена гораздо глубже. Тем не менее основной фотосинтез происходитв верхних слоях воды, а существование всех бентосных животных зависит от органическихвеществ, составляющих первичную продукцию (непосредственный результат фотосинтеза)приповерхностного планктона или мелководной прибрежно-литоральной зоны.
Бентосная средав зависимости от глубины условно делится на несколько зон. Каждый континент окруженотносительно мелководной полосой, которая называется шельфом, или материковой отмелью.Дно этой сублиторальной зоны полого понижается до глубины примерно 185 м, послечего переходит в крутой континентальный склон высотой 900–1800 м. Ему соответствуетт.н. батиальная зона (батиаль).
Воды над шельфомназывают неритической средой; они относятся к самым продуктивным участкам океанов.Здесь ведется лов таких ценных промысловых рыб, как скумбрия, менхэден, сельдь,тунец, сардины, акулы. Знаменитые у рыбаков банки (отмели) Джорджес-Банк и Гранд-Банкнедалеко от берегов Новой Англии и Канады представляют собой части континентальногошельфа.
Воды над болееглубокой частью океанов называют эпипелагической средой. Из хорошо известных животныхв них обитают акулы, дельфины, скаты-манты (морские дьяволы), киты, а также марлиныи рыбы-парусники.
Дно ниже континентальногосклона (океаническое ложе; глубина 1800–5500 м) называют абиссалью. Температураздесь редко превышает 4 С. Еще более глубокие участки в океанических впадинахназываются ультраабиссалью, или хадальной зоной.
В отличие от литорали,мелкие участки шельфа характеризуются стабильностью температуры, солености и освещенности.В литоральной зоне эти параметры ежедневно, а то и ежечасно довольно резко колеблются,а на сублиторали их изменения, если и происходят, то плавно и в основном в зависимостиот времени года. Правда, местами и здесь случаются неожиданные вторжения холодныхвод, приводящие к снижению преобладающих летних температур. Такие скачки могут привестик миграции промысловых рыб.
Хотя штормовоеволнение у некоторых побережий ощущается до глубин 18–24 м, а сделанные в абиссальнойзоне фотографии наводят на мысль о существовании даже там устойчивых течений, бентоснаясреда в целом не связана с заметным движением воды. Для обитателей дна это имеетпо крайней мере два важных последствия. Во-первых, из воды оседают мелкие частицы,и на большой глубине бентосный субстрат часто состоит из тонкого ила и глины, тогдакак на литорали он образован в основном грубым песком, галькой и булыжниками. Во-вторых,в переходной полосе начиная от линии отлива размеры частиц донных осадков с глубинойпостепенно уменьшаются, а поскольку каждый вид животных предпочитает жить на (в)субстрате с определенным механическим составом, параллельно изменяется и бентоснаяфауна.
В связи с непрерывнымнакоплением осадка многие участки дна лишены твердых субстратов и, соответственно,прикрепленных организмов. Там, где дно все же каменистое, распространены такие сидячиеформы, как морские желуди, мидии, оболочники и гидроидные полипы. Этот «надонный»животный мир называют эпифауной. К ней относятся и крупные свободно передвигающиесявиды, например крабы, омары и морские звезды. Организмы, живущие в толще рыхлыхосадков, называются инфауной. Эта группа объединяет множество разнообразных червей,большинство двустворчатых моллюсков и некоторых ракообразных. />/> 1.2 Планктон
В состав планктонавходят самые разнообразные организмы. Некоторые из них – личиночные формы бентосныхвидов, у других жизненный цикл проходит полностью в толще воды, вдали от твердогосубстрата. Часть планктона представлена одноклеточными водорослями, способными кфотосинтезу, т.е. превращению диоксида углерода и воды в простые сахара и свободныйкислород. Поскольку для осуществления фотосинтеза необходим свет, большинство этихорганизмов сосредоточено в верхнем слое воды.
Планктонные водорослиотносятся к нескольким крупным таксономическим группам, основные из которых – диатомовыеводоросли (диатомеи) и динофлагеллаты. Клетки первых покрыты кремнеземным панцирем.В некоторых местах диатомей настолько много, что их мертвые остатки, оседая на дно,образуют особые диатомовые илы, которые за миллионы лет местами превратились в мощныепласты горной породы – диатомита. />/>1.2.1 Фитопланктон
Диатомеи, динофлагеллатыи другие планктонные водоросли вместе составляют фитопланктон. Как и другие организмы,способные превращать неорганические вещества в органические, т.е. в собственнуюпищу, они называются автотрофами, что в переводе с греческого значит «самокормящиеся».Вместе с прочими автотрофами, например сухопутными растениями, они объединяютсяв экологическую группу продуцентов, поскольку являются первым звеном различных пищевыхцепей.
/>Водорослевое цветение. Во многих морях, особенно в умеренной климатической зоне, в определенныесезоны, обычно зимой, вода обогащается минеральными солями, необходимыми для размноженияфитопланктона. Когда весной вода прогревается, микроскопические водоросли начинаютбурно делиться, взрывообразно увеличивая свою численность, и море становится мутным,а иногда даже окрашивается в несвойственный ему цвет. Это явление называют водорослевымцветением воды. Обычно оно идет на убыль и прекращается по мере истощения запасовнеобходимых солей: фитопланктонные организмы в массе гибнут и поедаются зоопланктоном,пока вновь не установится временное популяционное равновесие.
/>Красные приливы. Обычно водорослевое цветение сопровождается возрастанием численностизоопланктона, который, питаясь фитопланктоном, в определенной степени сдерживаетрост его массы. Однако временами она увеличивается так быстро, что процесс выходитиз-под контроля. Особенно часто это наблюдается при бурном размножении одного извидов динофлагеллат. Морская вода у побережья приобретает окраску и консистенциютоматного супа – отсюда и название «красный прилив». Главное же, что «цветущая»водоросль содержит токсин, опасный для многих рыб и моллюсков. Красные приливы воФлориде, Африке и других регионах приводили к гибели многих сотен тысяч этих животных.
/>Отравление моллюсками. Некоторые виды фитопланктона содержат нервно-паралитический яд.Двустворчатые моллюски, в частности мидии, питаются фитопланктоном, поэтому в определенныесезоны, как правило в теплые месяцы, поедают и огромные количества «цветущих» токсичныхводорослей, накапливая в тканях их яд без видимого вреда для себя. Однако употреблениев пищу таких моллюсков может вызвать тяжелое отравление.
/>Продуктивность. Фитопланктон активно размножается главным образом в прибрежныхводах, а чем дальше от берега, тем ниже его продуктивность. Вот почему в открытомокеане, особенно в тропиках, вода очень прозрачная и голубая, а у берегов, преждевсего в умеренном поясе, часто желтоватая, зеленоватая или бурого оттенка.
Резкое увеличениеконцентрации растворенных в воде минеральных солей, необходимых для развития фитопланктона,бывает связано с течениями, которые поднимают эти вещества из придонных слоев иливыносят их из эстуариев, где накапливается много остатков мертвых организмов, минерализуемыхбактериями. В некоторых участках океана существуют т.н. подъемы воды, или апвеллинги,– своеобразные течения, несущие богатую питательными (биогенными) элементами холоднуюокеаническую воду с огромных глубин к прибрежному мелководью. Апвеллинговые зонысвязаны с высокой продуктивностью фито- и зоопланктона, поэтому привлекают большоеколичество рыбы. />/>1.2.2 Зоопланктон
Непрерывно делящиесяпланктонные водоросли с не меньшей интенсивностью поедаются зоопланктоном, которыйподдерживает их численность на примерно постоянном уровне. К планктонным животнымотносятся в основном крошечные рачки, медузы и личинки тысяч видов других морскихживотных. В зоопланктоне представлено большинство таксономических типов беспозвоночных.
/>Биоиндикаторы. Как и бентосные животные, зоопланктонные формы могут существоватьлишь при определенных уровнях температуры, солености, освещенности и скорости движенияводы. Требования некоторых из них к окружающим условиям настолько специфичны, чтопо присутствию данных организмов можно судить об особенностях морской среды в целом.Такие организмы обычно называют биоиндикаторами.
Хотя большинствозоопланктонных форм в какой-то мере способно активно передвигаться, в целом этиживотные пассивно дрейфуют по течению. Однако многие из них при этом совершают ежедневныевертикальные миграции, иногда на расстояние до нескольких сот метров, реагируя насуточные изменения освещенности. Некоторые виды приспособлены к жизни в приповерхностномслое, где освещенность циклически меняется, тогда как другие предпочитают болееили менее постоянный полумрак, который находят в дневное время на больших глубинах.
/>Глубоководный рассеивающий слой. Многие планктонные животные образуют плотныескопления на средних глубинах. Такие скопления впервые были выявлены приборами дляизмерения глубины – эхолотами: посылаемые ими звуковые волны, явно не дойдя до дна,рассеивались каким-то препятствием. Отсюда возник термин – глубоководный рассеивающийслой (ГРС). Наличие его свидетельствует о том, что большие количества организмовмогут жить вдали от фитопланктонных продуцентов.
Зоопланктон вследза фитопланктоном концентрируется в богатых биогенными веществами прибрежных апвеллинговыхзонах. Повышенная численность здесь морских животных, несомненно, является следствиемактивного размножения водорослей.
/>/>1.3Нектон
Нектон – группа активно плавающих организмов,способных противостоять силе течения и перемещаться на значительные расстояния.К Н. относятся рыбы, кальмары, китообразные, ластоногие, водные змеи, черепахи,пингвины. Для нектонных животных характерны обтекаемая форма тела и хорошо развитыеорганы движения. Н. противопоставляют планктону; промежуточное положение между нимизанимает микронектон, представленный животными, способными к ограниченным активнымперемещениям: молодь и мелкие виды рыб и кальмаров, крупные креветки, эвфаузиевыерачки и др.
Представителигруппы нектон обитают в толще воды и способны передвигаться независимо от течения.К ним относится водный клещ. Вообще все водяные клещи отличаются красивой, частопестрой или яркой окраской. Тело водяных клещей укороченное, не членистое, голова,грудь и брюшко слиты вместе. У предельного края головного конца помещаются расположенныепопарно глаза, заключенные в хитиновые капсулы. Ноги у водяных клещей плавательные,покрытые многочисленными волосками.
2.Органогенные постройки
Мелководные обстановки охватывают районы шельфа с глубиной50-70 м, реже до 100м. Для этих отложений характерны две особенности. Во-первых,на открытых пространствах морей волнение распространяется практически до дна, всвязи с чем осадки часто взмучиваются и сортируются. При этом отмечаются следы перемываосадка. Поэтому в мелководных отложениях часто устанавливаются следы местных перемывови размывов. Активное перемешивание водной толщи ведет к ее насыщению кислородом,поэтому геохимическая обстановка в придонном слое практически всегда окислительная.
Второй особенностью мелководныхобстановок является обилие и разнообразие бентосных организмов. В связи с тем, чтопрактически везде до дна проникает свет, пышно развиваются водные растения, поставляющиев воду дополнительный кислород. Высшие и одноклеточные водоросли обеспечивают обильноеразвитие разнообразного животного бентоса — подвижного, лежащего на дне, прикрепляющегосяи роющего. Бентосные организмы часто являются породообразующими или в значительныхколичествах встречаются в терригенных отложениях.
Наиболее распространеннымитерригенными типами в мелководных условиях являются мелкообломочные породы-песчаникии алевролиты. Степень сортировки песчаников средняя — промежуточная между эоловымии пляжевыми с одной стороны, и речными, — с другой. Глины содержат примесь алевритовыхи песчаных частиц, по составу они гидрослюдистые и монтмориллонитовые.
Форма песчаных тел зависитот количества поступающего обломочного материала и скорости вертикальных колебательныхдвижений, контролирующих положение береговой линии [4].
В случае ограниченного поступленияпеска и обильного поступления ила (при очень низком побережье) возникает серия изолированныхлинз песков, выклинивающихся к внутренней части бассейна и залегающих кулисообразнодруг к другу. При умеренном поступлении песка и ила образуется покровообразное песчаноетело. Верхняя его граница представлена серией кулисообразно выклинивающихся языков.При обильном поступлении песка и ограниченном поступлении ила образуются покровыпесчаника с террасовидной верхней поверхностью.
Поперечные сечения песчаныхтел — линзообразно-выпуклые с неровной нижней и верхней поверхностями. Продольныесечения также линзообразно-выпуклые. В плане песчаные гряды имеют овальные очертания,располагаются кулисообразно. Ширина — несколько километров, длина — десятки километров.
Песчаники преимущественномелкозернистые с хорошо окатанным и отсортированным обломочным материалом. Слоистостькосая разнонаправленная, чередующаяся с горизонтальной.
Седиментологическая модель фации мелководного шельфа отражаетсреднюю динамику среды седиментации. Электрометрическая модель этой фации представляетсобой узкий треугольник, вершина которого расположена в зоне отрицательных отклоненийПС. Кровельная и подошвенная линии пологонаклонные зубчатые.
Особо важную в практическом отношении группу мелководныхобразований представляют органогенные постройки и рифы. Эти органогенные постройкиобразуются при глубинах моря 20-70 м вдоль берегов, при отсутствии речного стока.Схема развития различных органогенных образований показана на рис. 10.
Если скорость образованияпостройки была равна скорости накопления окружающих осадков иного состава или структуры,то палеогеоморфологической ее формой являлось плоское морское дно, покрытое зарослямиразных организмов. В геологическом разрезе возникает органогенная постройка в видепласта или линзы, получившая название биостром.
Если формирование постройкишло быстрее, чем накопление окружающих синхронных осадков, то в рельефе дна образуетсяхолм, изолированная отмель, подводный выступ. В ископаемом состоянии такая постройкаимеет вид выпуклой линзы и называется биогермом.
При длительном развитии биогерма,когда он поднимается до уровня моря и одновременно с ростом происходит его частичноеразрушение волнами, возникает подводная или надводная скала, окруженная продуктамисвоего разрушения — риф. Это сложное геологическое образование, возникшее в результатежизнедеятельности колониальных или нарастающих организмов. К рифообразующим организмамотносятся кораллы, водоросли, мшанки, иглокожие, строматопоры. Таким образом, рифпредставляет собой карбонатный массив, сложенный остатками организмов в прижизненномположении и продуктами их разрушения, возвышавшийся в период своего формированиянад дном и достигающий уровня моря. Мощность рифа всегда больше мощности синхронныхотложений.
Возникновение рифов частоначинается на локально приподнятых участках морского дна (аккумулятивных формахрельефа, тектонических поднятиях, затопленных вулканических конусах и т.д.), в мелководныхусловиях при глубинах не более первых десятков метров. В этом случае образуютсяодиночные изолированные рифы, относительно симметричные в поперечном сечении. Крометого, рифы часто возникают на перегибе морского дна, при смене мелководных обстановокболее глубоководными. В этом случае формируются протяженные вдоль этого уступа асимметричныев поперечном сечении рифовые системы.
Рифовые обстановки характеризуютсямелководностью, нормальной соленостью, высокой средней температурой воды, ее прозрачностью,интенсивной гидродинамикой. Для рифов в целом характерны [16]: куполовидная формамассива, очень чистый карбонатный состав, частое развитие органогенных структурс прижизненным положением органических остатков, наличие обломочных известняков,массивное неслоистое строение и различные пятнистые текстуры, отчетливая фациальнаязональность, нередко интенсивное развитие процессов перекристаллизации и доломитизации.
Относительно глубоководные обстановки располагаются навнешнем краю шельфа от глубин 50-70 м и далее до материкового склона, т.е. в среднемдо глубины 130-200 м. В отличие от мелководной части шельфа, здесь отсутствует постоянноеволнение, и только во время отдельных, исключительно сильных, штормов может происходитьвзмучивание и образование знаков ряби. Донные течения также обычно не очень активны,а главное, пространственно ограничены. Поэтому основной перенос материала и егораспределение по площади происходит во взвешенном состоянии в верхней, подверженнойволнению, части водной толщи. Условия в придонном слое отличаются значительным постоянствомво времени и пространстве. (см. рис.1)
Органический мир относительноглубокого шельфа также специфичен, по сравнению с мелководной его частью, и резкообеднен. Из донных организмов чаще встречаются кремневые губки, морские ежи, одиночные,реже колониальные кораллы, отдельные группы пелеципод, гастропод, мшанок. Раковины,даже при больших размерах, тонкостенные, со слабой скульптурой. Зато возрастаетколичество остатков нектонных и планктонных организмов — фораминифер, диатомей,радиолярий, рыб.
Спокойная гидродинамическаяобстановка, способы поступления осадочного материала и отсутствие илоедов обусловилиособенности состава и строения отложений. Среди них наиболее распространены тонкоотмученныеглинистые осадки. Песчано-алевритовые осадки встречаются значительно реже и, главнымобразом, в зонах течений. Среди других образований распространены пелитоморфныеи микрозернистые известняки, а в зонах холодного климата — кремнистые образования(диатомиты, спонголиты, опоки).
/>2.1 Биогерм
Биогерм — известковыйнарост на дне водоема, образованный прикрепленными организмами, отлагающими известьи сохраняющими после своей смерти прижизненное положение (кораллами, мшанками, губками,червями, фораминиферами-нубекуляриями и другими животными, а также сине-зеленымии багряными водорослями). Размеры биогермов варьируют от нескольких см до десяткови сотен м по вертикали и нескольких км по горизонтали (при длительном существовании).Биогермы всегда локальны, форма их разнообразна — от штоковидной до линзовидной.Биогермы характерны для рифовых фаций, они входят в состав рифа. Накопление осадкав биогерме происходит своеобразно: стоящие торчком на дне водоема твердые скелетыорганизмов задерживают детритовый, терригенный и пепловый материал, создавая условиядля более быстрого накопления отложений на положительных структурах и их склонах.Биогермы встречаются как в морских, так и (реже) в пресных водоемах./>2.2Банка
[bank-отмель]1. В палеозоологии прижизненное или образованное движением воды скопление раковинмоллюсков или брахиопод в виде подводных барьеров и мелей. Этим термином обозначаетсятакже скопление ископаемых раковин. 2. В океанологии отдельно расположенная мель,образованная резким местным поднятием дна. В зависимости от характера донных отложенийразличают банки песчаные, каменистые, коралловые, ракушечные, устричные и другие.
/>2.3Биостром
— линза значительнойпротяженности (десятки и сотни метров), сложенная биогермообразователями или биогермнымиизвестняками. Биостром немного возвышался над дном бассейна, выклиниваясь по краям,и при жизни организмов представлял собой банку, которая могла входить в состав рифав его лагунной части. Серия биостромов, развивавшихся друг над другом, могла образоватьбиостелл.
3.Рифы
Пожалуй, нет ни одного описанияпутешествия в тропические моря, где не упоминались бы коралловые рифы. Одни авторывосторженно отзываются о теплых водах прозрачных тихих лагун, на дне которых раскинулисьнеобычайные по красоте подводные коралловые «сады» с пестрыми проворными рыбамии удивительными моллюсками, дающими человеку жемчуг и перламутр. Другие повествуюто грозной опасности, подстерегающей корабль, который неосторожно приблизится к скрытойв бурунах и прочной, как камень, известняковой цитадели, построенной мириадами таинственныхсуществ, именуемых коралловыми полипами. На этих коварных рифах, вздымающихся ксамой поверхности океана, нашли свой конец многие славные и безвестные моряки. Такили иначе, но от самих слов «коралловый риф» веет романтикой дальних странствий.
Вместе с тем коралловые рифыобычно считают довольно редким экзотическим аксессуаром южных морей. Даже во многихсерьезных исследованиях и руководствах по общей и биологической географии океанакоралловые рифы подчас рассматриваются лишь в качестве своеобразных биоценозов нарядус сообществами растений и животных, населяющих илистые и песчаные пляжи, скалы иликаменистые россыпи. В лучшем случае, при описании конфигурации береговой полосыили строения морского дна, их считают локальными образованиями. Между тем совокупностьживых коралловых построек образует в верхнем отделе шельфа целый пояс, в которомкораллы служат основой зонального природного комплекса, подобно тому, как специфическиеформы растений служат основой таких наземных комплексов, как тундра, тайга, лиственныйлес, степь, саванна. В отличие от суши природные зоны Мирового океана принято выделятьне по руководящим формам организмов, а на основании годового хода температур в поверхностномслое воды, что получило свое отражение в их названиях. Большинство биогеографоввыделяют девять таких зон — по две полярные, субполярные, умеренные и субтропическиеи одну тропическую. Следует учесть, что широтная зональность Мирового океана гораздоболее сложна по сравнению с таковой суши. Дело в том, что зональные различия важнейшихабиотических факторов среды, в первую очередь температуры и освещенности, имеютместо только в поверхностном слое воды. На глубину 200 м проникает так мало солнечныхлучей, что фотосинтез там практически прекращается. Падение температуры с глубинойприводит к ее значительному выравниванию во всех широтных зонах. Как указывает известныйсоветский гидролог В. Н. Степанов (1974), «… изменения температуры воды по вертикалихарактерны только для верхних слоев. С 1500—2000 м до дна температура воды остаетсяпочти неизменной». На глубине во всем Мировом океане царит вечная холодная ночьи обитает особая глубоководная фауна. Следовательно, организмы, характерные длякаждой из широтных зон, населяют лишь сравнительно тонкий приповерхностный слойводы, причем донформы живут в верхних отделах шельфа, т. е. вблизи берегов, тогдакак пелагические зональные сообщества распределены также и в открытой части океана.Таким образом, границы одних и тех же океанических широтных зон по бентосу и попланктону не совпадают между собой.
С учетом всего сказанноговыше тропическая зона океана (конечно, только ее бентическая модификация) можетрассматриваться как зона коралловых рифов, ибо коралловые сообщества представляютсобой не только наиболее характерный, но и самый значительный по общей биомассеи продуктивности тип морских тропических донных биоценозов. Именно они создают лицотропической зоны Мирового океана.
Хотя идея эта, в общем, ненова, но впервые она была сформулирована только в 1933 году французским географомКамиллом Валло (C. Vallaux). К сожалению, он допустил чисто терминологическуюошибку, назвав охарактеризованную им зону океана Коралловым морем. Такое названиезадолго до этого уже закрепилось за водным пространством, ограниченным Новой Гвинеей,Соломоновыми островами, Новыми Гебридами, Новой Каледонией и Австралией, и потому,в общем совершенно справедливое, суждение К. Валло не получило признания. Посколькув настоящее время терминология природных зон океана прочно устоялась, нет никакойнеобходимости настаивать на переименовании тропической зоны в коралловую, но, темне менее, следует помнить, что коралловые постройки для тропической зоны имеют такоеже значение, как травостой для зоны степей или хвойные породы деревьев для зонытайги.
В подавляющем большинствебиоценозов, как суши, так и водоемов ведущая роль принадлежит растениям, так какв пищевых цепях функции продуцентов принимают на себя только эти фотосинтезирующиеорганизмы.* Строго говоря, коралловый биоценоз не представляет собой исключенияиз этого правила. Первичная продукция и в этом сообществе вырабатывается водорослями.Известная ее доля образуется в результате фотосинтеза, осуществляемого свободноживущимиформами, но ничуть не меньшую, если не большую роль в этом процессе играют одноклеточныесимбиотические водоросли — симбиодиниумы, поселяющиеся в тканях кораллов-рифостроителей.Физиологическая связь между рифообразующими (герматипными) кораллами и симбиотическимиводорослями настолько велика, что ни те, ни другие в природных условиях не могутжить самостоятельно. Эти кораллы так же немыслимы без симбиодиниумов, как немыслимгриб без водоросли в теле лишайника. Поэтому симбиотическое сочетание герматипныйкоралл — симбиодиниумы следует рассматривать в качестве единого организма. Такимобразом, рифообразующие кораллы могут служить единственным примером животных-продуцентов.
* Глубоководные биоценозысостоят из одних консументов, т. е. потребителей органического вещества, котороеони получают из верхних «этажей» океана и с суши. В недавно открытых и описанныхбиоценозах, расположенных вблизи глубоководных термальных источников, первичнаяпродукция вырабатывается в результате жизнедеятельности бактерий.
Тропический пояс Земли, спозиций астрономии, ограничен пространством между тропиками Рака и Козерога. Тольков пределах этого пояса можно наблюдать Солнце в зените. А в физической географииграницы тропической зоны приурочены к температурному режиму поверхностных слоевводы и почти нигде не совпадают с линией тропиков. На большем своем протяжении ониотклоняются в сторону высоких широт, в восточных же частях Атлантического и Тихогоокеанов тропическая зона значительно сужена — здесь ее границы, особенно южная,приближаются к экватору. Указанные отклонения связаны с воздействием холодных итеплых поверхностных течений. Главным критерием для выделения тропической зоны вбиогеографии служит наличие кораллов-рифостроителей, которые предъявляют высокиетребования к температурному режиму. Их распространение ограничено теми районамиМирового океана, в которых температура воды у поверхности никогда не опускаетсяниже 20,5°С.
Определить точные границытропической зоны довольно трудно вследствие известного непостоянства течений. Непомогают в этом деле и изотермы. Как известно, изотермы — их выводят на основаниимноголетних наблюдений — соединяют точки с одинаковой средней температурой за определенныйпромежуток времени (за месяц, сезон или год). Кратковременное одноразовое понижениетемпературы на 1 — 2 градуса не оказывает существенного влияния на эти усредненныепоказатели, но может привести к гибели коралловый риф. По этим и другим причинамв литературе имеются довольно сильные расхождения в данных о площади тропическойзоны океана.
Американский океанограф ПитерВейль (P. Weyl, 1970) считает, что она равна 200 миллионам кв. км. Примерно такуюже величину (190 миллионов кв. км) приводят в своей книге «Жизнь и смерть кораллов»Ж.-И. Кусто и Ф. Диоле. По мнению западногерманского исследователя Г. Шумахера (Н.Schuhmacher, I976), площадь зоны океана, на которой могут развиваться коралловыерифы, не превышает 123 миллионов кв. км. Какова бы ни была на самом деле эта акватория,несомненно, что она невероятно велика, так как составляет от 1/2 до 1/3 поверхностивсего Мирового океана (362 миллиона кв. км). Правда, на долго самих коралловых поселенийприходится лишь незначительная часть этого пространства. Установить его истиннуювеличину еще более сложно. Дело в том, что рифы чрезвычайно многочисленны и вместес тем очень разрозненны. Наряду с такими гигантскими творениями природы, как БольшойБарьерный риф Австралии, протянувшийся на 2,4 тысячи км, существует множество крошечныхпоселений герматипных кораллов, площадь которых измеряется долями квадратного километра.Имеется большое количество погруженных коралловых банок с не установленным процентнымотношением между их живой и мертвой частями. Недостаточная изученность коралловыхрифов находит свое отражение в навигационных картах. В большинстве случаев районырифов окружены пунктирными линиями и лишь безопасные проходы нанесены на карты тщательнои снабжены навигационными знаками. В лоциях такие места обычно характеризуются общимизамечаниями вроде: «Район, опасный для мореплавания, множество рифов, бурунов иотмелей». В силу этих причин в большинстве справочников и руководств приводятсялишь весьма приближенные данные о площади живых коралловых рифов, причем и по этомувопросу мнения разных авторов весьма различны — называются цифры от 150 тысяч до7 —8 миллионов кв. км. По нашему мнению, последняя величина более правдоподобна,но к окончательному выводу, по-видимому, можно будет прийти только с развитием спутниковыхметодов картографии. Если даже считать, что общая площадь живых коралловых рифовв 2—3 раза меньше, то и в этом случае она очень значительна. Так или иначе, совершеннонесомненно, что с коралловыми рифами приходится считаться как с географическим явлением,играющим существенную роль не только в пределах тропической зоны, но и в масштабахвсего Мирового океана.
Хорошо известно, что пелагиальтропических морей в целом характеризуется относительной бедностью жизни, особеннов удаленных от берегов районах. В то же время коралловые рифы принадлежат к наиболеепродуктивным сообществам. По своим продуктивным показателям они сравнимы с тропическимидождевыми лесами или с полями таких искусственно возделываемых культур, как кукурузаи сахарная свекла в годы максимальных урожаев. Каким образом в пустынном океаневозникают и поддерживаются оазисы жизни? Это один из интереснейших вопросов наукио море, ответ на который в последние десятилетия усиленно ищут ученые разных стран.Высокая биологическая продуктивность кораллового рифа интересна не только сама посебе, но и как естественный образец для моделирования при создании подводных управляемыххозяйств по выращиванию съедобных и других практически важных морских организмов.Животные, населяющие рифы, в процессе эволюции приспособились к жизни при высокойтемпературе и нередко отличаются очень высоким продукционным потенциалом, поэтомуих использование в марикультурах весьма перспективно. В США уже практикуется искусственноеразведение креветок в морской воде, которая подогревается системой охлаждения тепловыхэлектростанций. По-видимому, большое значение в насыщенности жизни на рифе имееттакже его структура — наличие большого количества малых и больших полостей, сложностьих микрорельефа. Попытки имитировать структуру рифа (в том числе в условиях умереннойзоны океана) дали вполне обнадеживающие результаты — продуктивность подводных хозяйствна искусственных рифах заметно повышается.
Коралловые рифы в минувшиегеологические эпохи были распространены значительно шире, чем теперь, что, несомненно,связано с особенностями палеоклимата. Теперь эти ископаемые рифы частично находятсяна суше, причем не только в тропиках, но и в относительно высоких широтах. По даннымнекоторых специалистов, с коралловыми отложениями связано до 60 % нефтеносных горизонтов.Не исключено, что одним из источников нефти как раз и послужило органическое вещество,образовавшееся в далеком прошлом и захороненное в коралловых отложениях на дне давноисчезнувших морей. Известковые скелеты кораллов хорошо сохраняются в ископаемомсостоянии, и потому их широко используют в качестве руководящих форм при разведкенефтеносных пластов. Значение ископаемых кораллов для целей практической геологииочевидно, и потому над их изучением трудится целая армия специалистов. В нашей странебольшой коллектив палеонтологов-кораллистов возглавляет основатель советской школыакадемик Б. С. Соколов. Без знания биологии рецентных (современных) герматипныхкораллов, закономерностей развития, роста и гибели современных рифов геологам труднополучить правильное представление о рифах ископаемых.
Большое теоретическое и практическоезначение коралловых рифов выявилось лишь в последние 20—25 лет. До этого во всеммире имелось считанное число специалистов по рецентным кораллам. Немногие энтузиастыотваживались посвятить свою жизнь изучению хоть и прекрасных, но не сулящих никакихматериальных перспектив тропических кораллов. Работы эти плохо финансировались,а условия быта исследователей и оборудование их лабораторий на далеких экзотическихостровах были крайне примитивны.
В настоящее время положениерезко изменилось. Интерес к биологии коралловых рифов возрос во всем мире, в томчисле и в научных учреждениях тех стран, которые расположены вдали от тропическойзоны Мирового океана. Изучение коралловых рифов теперь ведется в нескольких институтахи на биологических станциях, расположенных в непосредственной близости от рифов.Такие стационары имеются во Флориде, на Кубе и Багамских островах, в Красном море,на Мадагаскаре, на Филиппинских, Гавайских и Марианских островах, на Новой Каледониии Новой Гвинее, в нескольких пунктах Большого Барьерного рифа Австралии и в рядедругих мест. Проводятся специальные экспедиции на научно-исследовательских судах.Огромную роль при этом играют легководолазная техника и подводные лаборатории. СозданоМеждународное общество по изучению коралловых рифов. В нашей стране образовано егоотделение на уровне Национального комитета. С 1982 года выходит международный журнал«Коралловые рифы».
Напомним, что в течение тысячелетийкоралловые рифы составляли основу жизни целых народов, исконных обитателей острововОкеании. Мало того, что сами острова, населенные полинезийцами, меланезийцами имикронезийцами, сложены из чистейшего кораллового известняка. Именно рифы давалии дают этим народам основную часть их пропитания, они играют огромную роль в духовнойжизни и материальной культуре океанийцев. Многовековой опыт этих народов позволяетим пользоваться всеми благами рифа, не подрывая его основу.
Интерес к коралловым рифамочень велик и в нашей стране, находящейся так далеко от тропиков. Однако, доступнаямассовому читателю популярная литература, равно как телевизионные передачи и кинофильмы,дает лишь отрывочные сведения, которые, конечно, не могут удовлетворить тех, ктопо-настоящему любит природу и хочет узнать о ней возможно больше.
Учитывая существенное значениекоралловых рифов в динамике Мирового океана, в практической деятельности человекаи высоко оценивая их как неповторимое произведение природы, как настоящее, вполнереальное чудо, авторы этой книги попытались дать краткое изложение проблемы в целом,познакомить читателей с основными аспектами изучения, использования и охраны одногоиз наиболее характерных природных сообществ тропической зоны океана.
4.Типы рифов
Типы рифов. Выделяется несколько типов коралловыхрифов.
4.1 Окаймляющие/>
Окаймляющие, или береговые,рифы, которые формируются у берега и часто бывают соединены с сушей материковили островов.
4.2 Барьерные
Барьерные, отделенные от коренногоберега материка или острова коралловыми лагунами. Мощность такого рифа может существеннопревышать мощность окаймляющих рифов. Это связано главным образом с тектоническимпрогибанием территории при условии успевающего за ним процесса роста коралловыхпостроек. Ярким примером является так называемый Большой Барьерный риф, протягивающийсявдоль северо-восточного берега Австралии почти на 2 тыс. км при средней ширине 150км и мощности (по данным бурения) до 150 м. Он отделяется от материка.лагуной относительнонебольшой глубины, в пределах которой формируются внутрилагунные береговые барьерные).В тропическом поясе юго-западной части Тихого океана многие вулканические островаполностью или частично окаймлены барьерными рифами, отделенными от островов лагунами.
4.3 Атоллы
Атоллы, к которым относятся кольцеобразные коралловыерифы, имеющие наибольшее распространение в Тихом и Индийском океанах). По даннымЧ. Дарвина, подтвержденным последующими исследованиями, большинство атоллов можносчитать разновидностью кольцевых барьерных рифов, в которых острова в результатемедленных тектонических движений опустились и на их месте образовались лагуны, соединяющиесяс открытым морем узким каналом. В лагунах атоллов и в прилежащих частях ложа океанапроисходит накопление карбонатных осадков, представляющих обломки и тонкий детрит(лат. «детритус — истертый) различных карбонатных организмов — водорослей,кораллов, в небольшом количестве раковины фораминифер и моллюсков. Местами наблюдаютсяпримеси терригенного, а местами и вулканогенного материала.
5.Состав организмов рифтов
Геологические данные свидетельствуют,что возникновение жизни на Земле относится к архейскому периоду, то есть это произошлооколо 3,5 миллиарда лет назад. Считается, что первые синезеленые водоросли возниклив архейском океане. Образование этих океанов как раз и связано с раскрытием древнейшихрифтов, которые потом превратились в зеленокаменные пояса. Такие пояса есть там,где распространены архейские породы, в том числе и в Африке, в Хоггаре. Получается,что рифты — области глубинного энергопотока, сквозь них из недр просачивается целыйсонм разнообразных флюидов. И с этим связано то, что именно рифты стали колыбельювсего живого на нашей планете.
«В том, что повышенные флюидопотоки,просачивающиеся сквозь рифты, влияют на все живое, я впервые убедился сам, когдаизучал магматизм одного из древних рифтов в Восточном Саяне. Обратил внимание нато, что там вырастают необычайно крупные овощи — огурцы, лук, картофель. Аборигеныутверждают, что эти места вообще удивительно богаты: в тайге много кедрового ореха,ягод, грибов, живности, озера просто кишат рыбой. „А уйдешь за перевалы, — говорят они, — совсем не то“. И мне понятно, почему это так. Местные озерарасполагаются в опущенных рифторных блоках. А перевалы, за которыми все „совсемне так“, — это борта, плечи рифтов, то есть их границы. Наверняка и видовоеразнообразие флоры и фауны в рифтовой долине гораздо богаче, чем за ее перевалами.Только в таком ракурсе это никто еще не изучал.
Через некоторое время, носовсем в другой обстановке и за тысячи километров от Саян я снова столкнулся с такимже явлением. Мне пришлось опуститься в субмарине на дно рифтовой впадины Красногоморя. Я был поражен богатством и разнообразием подводного мира. Эта была ярчайшаяиллюстрация связки — »рифты и жизнь". Думается, что иных доказательстви не надо. Но список удивительных феноменов, связанных с рифтами, этим не ограничивается.Тут и удивительные целебные для организма свойства Мертвого моря в Израиле — озераво впадине Левантийского рифта. И те рифты, которые расположены на суше. В них,как правило, встречаются карбонатитовые магмы. А с ними всегда связано такое разнообразиеполезных ископаемых, какого нет больше на Земле нигде (опять разнообразие, на сейраз — геологическое).
Таким образом, и возникновениежизни, и формирование разумного человека связаны с рифтогенезом — процессом образованияи раскрытия глубоких шрамов на земной поверхности. А процесс этот, как давно установленогеологами, сопровождается извержениями вулканов и, в свою очередь, связан с расширениемЗемли, возрастанием ее размеров, объема, а быть может, и массы…
Выходит, что рифты — колыбельчеловечества и всего живого; вулканы же — их повивальная бабка. Почему это так ичто ждет нашу планету в следующие 200 миллионов лет после очередной вспышки вулканическойактивности — какие более высокоорганизованные и сверхразумные существа выйдут насцену жизни, сменив нас? На эти головоломные вопросы пока нет определенных ответов.Но когда-нибудь они должны появиться. Размышлять есть над чем. Ведь постановка вопросов- это первый шаг на пути к их решению». – А.Н. Заварицкий./>
6. Ископаемые рифы
Термин «риф» означаетв океанологии подводное возвышение дна моря. Возникает в результате разрушения скалистыхберегов или роста коралловых построек, достигающих поверхности моря. Ископаемыйриф — захороненная в толще г.п. органич. постройка, четко обособленная от вмещающихпород. Р.д. образуются в результате жизнедеят-сти сообщества древних организмов(водорослей, кораллов, стоматопоров и др. биоценозов), живших в тот или иной периодгеол. времени в морском бассейне. Р.д. представлены карбонатным массивом, образованнымостатками вымерших организмов. Горы-одиночки (см. шиханы) у г.Стерлитамака — классич.пример ископаемых рифов, выходящих на дневную поверхность. Они возникли в пермскийпериод 260 млн. лет назад и сложены известковыми скелетами разл. древних организмов(брахиоподы, водоросли, морские лилии, кораллы и др.). Р.д. — уникальные памятникиприроды. С погребенными рифами связаны м-ния нефти и газа (Ишимбайское м-ние).
Коралловые рифы как биоценозыотличаются очень большой биомассой и продуктивностью населяющих их организмов, аизвестняки, слагающие их, обычно пористы и кавернозны. При переходе в ископаемоесостояние первое условие благоприятно для образования нефти и газа, а пористостьи кавернозность известняков делает их хорошими коллекторами. Поэтому ископаемыеК. с. часто содержат богатые месторождения нефти и газа. Изучение фациальных условийсовременных коралловых построек, их приуроченности к тем или иным тектоническимзонам имеет большое значение для нефтепоисковой геологии.
/>/>7. Происхождение нефти и газа
Пока не достигнуто еще полногосогласия исследователей в отношении того, как образуется в природе жидкая нефть.Нефтеподобные вещества могут быть синтезированы в лабораториях как из неорганических,так и из органических веществ, но залегание нефти и газа почти исключительно в осадочныхпородах, которые одновременно содержат остатки древних растений и животных, являетсяважным доказательством того, что исходный материал был органическим по своей природе.В основном предполагается, что остатки растений и животных, которые захоронилисьв иле, преобразуются в восстановительной среде, которая предохраняет органическоевещество от окисления. С погружением в глубину Земли температура и давление возрастают.Соответствующее время (вероятно, не менее 500 000 лет), умеренные температуры (вероятно,35–40 С) и давления (вероятно, ок. 10 атм)ведут к преобразованию органического вещества в низкомолекулярные легкие углеводороды,обычно находящиеся в сырой нефти. />/> 7.1 Миграция нефти и газа
В процессе седиментации происходитнакопление слоистых пород с дисперсным органическим веществом, которые имеют тенденциюк уплотнению. Одновременно формируются благоприятные для залегания нефти и газапористые породы (известняки и песчаники).
Поры между частицами заполняютсясмесью нефти, газа и воды; эта смесь в процессе уплотнения выжимается и тем самымпринуждается к миграции из пор пород. Породы с крупными порами, в которых собираетсянефть, называются резервуарными или коллекторами.
Залежи образуются обычно втаких местах, где высокопористые пески отлагались вслед за отложением обогащенныхорганических веществом илов, например, в дельте Миссисипи. Здесь пески находятсяв речных руслах и на морских побережьях, а между ними располагаются большие соленыемарши (прибрежные болота), где в илах захороняется органический материал. Крупныенефтяные и газовые залежи Луизианы, Техаса, Персидского залива и тюменского Севераприурочены к дельтовым отложениям древних рек. Система рифов – это другой примеробщей обстановки, благоприятной для образования как пород-коллекторов, так и нефтематеринскихпород. В зарифовой области отлагаются известковые илы, обогащенные органическимвеществом. Такие нефтяные месторождения обнаружены в провинции Альберта (Канада),западнее Флориды и в Мексике. Крупные месторождения нефти и газа в рифах открытыв Прикаспийской впадине, в Ливии, Узбекистане и многих других районах. />/> 7.2 Возраст и распространение нефтяныхи газовых месторождений
Нефть и газ залегают в породахвсех возрастов даже в трещиноватых и выветрелых приповерхностных зонах докембрийскогокристаллического фундамента. Наиболее продуктивные породы-коллекторы Северной Америкибыли сформированы в ордовикском, каменноугольном и третичном периодах. В другихчастях света добывают нефть в основном из отложений третичного возраста.
Месторождения нефти и газаприурочены к структурно-приподнятым участкам, таким, как антиклинали, но в региональномплане большинство месторождений располагается в крупных впадинах, так называемыхосадочных бассейнах, куда за геологическое время вносятся большие объемы песков,глин и карбонатных осадков. Многочисленны такие нефтяные месторождения по краямконтинентов, где реки откладывают приносимый ими материал в морские глубины. Примерамиподобных районов являются Северное море в Европе, Мексиканский залив в Америке,Гвинейский залив в Африке и регион Каспийского моря. Здесь бурятся скважины приглубине моря до 1500 м. />/> 7.3 Формирование месторождений нефтии газа
Необходимы следующие условиядля формирования месторождений нефти и газа в залегающих в глубинах земли отложениях,из которых экономически выгодно извлекать углеводороды: наличие соответствующихпород-коллекторов и относительно непроницаемых покрышек и ловушек, которые предотвращаютутечку углеводородов к земной поверхности. />/> 7.4 Породы-коллекторы
Для того чтобы стать коллектором,порода должна обладать пористостью и проницаемостью. Те же свойства необходимы длясохранения нефти и газа, а также запасов подземных вод. Пористость – это процентсодержания пустот в породе. Кристаллические породы могут иметь менее 1% пустот,тогда как некоторые песчаники – 35–40%, а кавернозные известняки могут обладатьдаже еще большей пористостью. Наиболее обычный тип пустот – промежутки между зернамикрупнозернистых осадочных пород, подобных песчаникам. Размер зерен не влияет напроцент пористости, если этот размер одинаков, но при смешении зерен разного размерамелкие зерна частично заполняют пространство между крупными, уменьшая тем самымпроцент пористости. Итоговая пористость обломочных пород зависит от степени последующейцементации зерен; цемент породы осаждается из циркулирующих вод (таковы многие карбонатные,сульфатные и другие «хемогенные» цементы; весьма распространенные глинистые цементыобразуются при одновременном осаждении песчаных зерен и глинистых частиц). Еслицементация полная, то пористость не сохраняется.
Другой распространенный типпустот – это каверны растворения в карбонатных породах – известняках и доломитах.Всякий раз, когда такие породы находятся в зоне проникновения или циркуляции подземныхвод, они в какой-то степени растворяются, и результатом может быть образование высокопористыхпород. Размер каверн выщелачивания изменяется от микроскопических пор до гигантскихпещер. Еще одним типом природных пустот являются каверны выветривания, а также трещиныи щели.
Проницаемость – это свойствопород быть проводником при движении жидкостей или газов. Некоторые глины имеют такуюже высокую пористость, как и песчаники, но они непроницаемы, так как размер их порочень мал. Чем крупнее поры, тем выше проницаемость. Прямой связи между пористостьюи проницаемостью, в общем, нет, хотя обычно породы с невысокой пористостью (10–15%)имеют также и низкую проницаемость. Если проницаемость мала, то нефть будет толькослабо сочиться из породы и продуктивность окажется ниже экономически эффективной.Поэтому трудно извлекать нефть из глин, хотя обильные признаки нефти в них имеютсяво многих районах мира. Методы извлечения нефти из глинистых пород разрабатываются.
Пласты пород-коллекторов должныиметь определенную мощность и относительно постоянную проницаемость по латерали.Мощность, ниже которой пласт-коллектор не может разрабатываться с необходимой экономическойэффективностью, зависит от многих причин, включая стоимость бурения в данном районе,глубину, пористость и объем (запасы) нефти.
Хотя обычно породами-коллекторамиявляются песчаники и карбонатные породы, любые породы, которые обладают необходимымигеологическими или структурными характеристиками, могут содержать нефть в промышленныхколичествах. Примером являются трещиноватые глины (аргиллиты), конгломераты, зонывыветривания на древних поверхностях гранитов и серпентизированные магматическиеобразования.
/>/>ЛИТЕРАТУРА
1. Биология океана, тт. 1–2. М., 1977
2. Дозье Т. Киты и другиеморские млекопитающие. М., 1980 3
3. Дозье Т. Опасные морскиесоздания. М., 1985
4. Быховер Н.А. Экономикаминерального сырья, тт. 1–3. М., 1967–1971 Минеральные ресурсы мира. М., 1997