Геология полезных ископаемых - Смирнов В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Зона дзаимодейстбия моря и суши
Подзона прибоя
Пляж
/7 о дз о и а болн
Подводный склон
Открытое море
'оиморье Берег Взморье
Рис. 261. Схема строения стабильного морского побережья
Прохождение волн над подводным склоном сопровождается их деформацией, начинающейся обычно с глубины 10—15 м и приводящей к уменьшению их длины при одновременном увеличении высоты. Трение воды о дно замедляет движение нижней части волны и создает опережение в перемещении верхней ее части. Волна становится асимметричной и в зоне первичного забурунивания гребень ее опрокидывается. При этом кинетическая энергия волны скачкообразно надает и влекомый ею по дну обломочный материал отлагается в зоне забурунивания в виде подводной гряды, вытянутой параллельно набегающей волне. За счет остаточного запаса энергии происходит возрождение волны, дальнейшее ее продвижение к берегу, заканчивающееся новым забуруниванием и образованием очередной гряды, располагающейся ближе «к берегу.
Подводные гряды имеют асимметричный профиль с крутым склоном в сторону берега. Вследствие постоянного переката галши с пологого на крутой склон подводные гряды медленно перемещаются к берегу, а на их месте возникают новые валы. Наконец, волна выплескивается на пляж, полностью теряет кинетическую энергию и за счет силы тяжести скатывается с пляжа, образуя обратное течение, затухающее с глубиной.
Таким образом, в прибрежной зоне кинетическая энергия и скорость движения воды скачкообразно затухает до нуля. При этом на
Рис. 262. Схема формирования донных гряд в забуруниваииях (внизу) и кривые иадения энергии (вверху) прибойной (сплошная линия) и возвратной (штриховая линия) волн
Рис. 263. Соотношение скоростей прибойной (Упр) и возвратной (Уобр) волн у берегового вала. По В. Логинову
путях движения «волны выпадают івсє более мелкие и легкие частицы обломочного материала, завершающиеся выплеском на пляж наиболее легкой их фракции (рис 262^.
Прибрежные россыпи, сложенные тяжелыми минералами, должны были бы накапливаться в подводных грядах, однако они, как правило, размещаются на пляже. Это связано главным образом с тем, что скорость прибойной волны всегда существенно выше скорости возвратных волн (рис. 263). Вследствие этого прибойная волна поднимается и выбрасывает на берег как тяжелые, так и легкие частицы, а возвратные воды, стекающие обратно в море, способны поднять и вынести только легкие частицы.
Более того, волнение моря никогда не бывает постоянным. При его увеличении волны выбрасывают далеко на берег смесь леших и тяжелых частиц, формируя фронтальный береговой «вал. При 'постепенном ослаблении волнения -материал прибойных волн уже не достигает берегового вала, они начинают его подмывать со стороны, обращенной к морю, а слабосильные возвратные воды оказываются способными сносить в море лишь легкую фракцию, обогащая оставшуюся часть морского «песка тяжелыми минералами.
Многократное повторение выброса материала с подводного склона на .пляж прибойными волнами и его последующего отмучивания сбегающей водой приводит к образованию прибрежных россыпей. При этом тяжелые минералы не в состоянии проникнуть в плотную массу неподвижных подстилающих .песков и накапливаются в верхней «части пляжных отложений, подверженной постоянному неремыву морскими волнами. Образующиеся таким образом поверхностные, открытые россыпи резко отличаются от погруженных вглубь осадков всех разновидностей речных россыпей «((кроме косовых).
Действие «приливов и отливов в создании (прибрежных россыпей изучено плохо. Сам но себе этот процесс вряд ли способен «формировать россыпные месторождения, но в сочетании с работой прибойных волн он может интенсифицировать их образование.
Прибрежные течения, не нарушая общую схему формирования прибрежных россыпей, вносят в нее известные осложнения. Прибреж-
ные, или дрейфовые, течения «растягивают» обломочный материал вдоль берега со скоростью, достигающей десятков или даже сотен метров в суши, -придавая движению минеральных частиц до их отложения в береговом валу сложный зигзагообразный Xa1PaKTeP (рис. 264). В связи с этим прибрежные россыпи сбычно сильно растягиваются вдоль берега, достигая длины в сотни километров.
Рис. 264. Схема перемещения обломков вдоль берега моря вследствие прибрежного
течения и косых волн
Максимально интенсивное продольное ,перемещение материала достигается при подходе волн к берегу под некоторым -критическим углом <р большим 35° и меньшим 50°.
В заключение следует отметить, что концентрация ценных минералов в морских россыпях зависит не от плотности, а от абсолютной массы зедзен. Поэтому полноценные россыпи могут формироваться только в том случае, когда размер ценных минералов равен или больше остальных, зерен и обломков. В противном случае на пляже будет накапливаться более тяжелая крупная галька породы, а более мелкие и легкие зерна ценных минералов сноситься и рассеиваться. Для сопоставления размеров одновременно осаждающихся минералов Г. Тоиртело ввел понятие о гидравлическом эквиваленте, представляющем собой отношение диаметра зерна тяжелого минерала к диаметру равновесного округлого зерна кварца; для циркона он составляет 0,6; для рутила 0,6 для золота 0,12.
