Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
0,0078
0,01
F-
0,0013
H3BO3
0,0255
Сумма катионов
12,8749
49,99
Сумма анио-
22,3006
49,99
нов
преобладают хлориды (89,1%): NaCl-77,8%, MgCl2 — 9,3 и KCl-2%; на -втором месте сульфаты (10,1%): MgSO4-6,6%, CaSO4 — 3,5%; карбонаты составляют около 0,56% и KBr—0,3%. Опреснение или повышение концентрации воды вызывает уменьшение или увеличение содержания отдельных ионов.
Газовый режим. Помимо солей в морской воде растворены также газы: кислород, углекислый газ и местами сероводород.
Кислород поступает в морские воды двумя путями: 1) из атмосферы, 2) за счет фотосинтеза фитопланктона (зеленых растений). Содержание его подвержено очень большим колебаниям, что связано с изменениями солености, температуры и др. Растворимость кислорода в воде понижается при повышении температуры, вследствие чего максимальное количество его в поверхностном слое воды отмечается в высоких широтах, минимальное —в низких. Имеют место также сезонные колебания. Весной м летом при повышении температуры воды избыток газов выделяется в атмосферу, а осенью и зимой наблюдается обратная картина: поглощение газов из атмосферы. Так осуществляется динамическое взаимодействие атмосферы и гидросферы. Благодаря хорошей вертикальной и горизонтальной циркуляции вод в океанах почти всюду содержится свободный кислород. Его значительные количества в придонных водах океана объясняются поступлением холодных, богатых кислородом вод Антарктики и Арктики, которые и заполняют придонный слой.
Углекислый газ содержится в морской воде частично в растворенном свободном состоянии, в большинстве же — в химически связанной форме в составе карбонатов и бикарбонатов. Суммарное содержание CO2 в морской воде более 45 см3/л, из которого только около половины падает на долю свободного CO2, остальное связано в химические соединения. Между свободной и химически связанной углекислотой существует подвижное равновесие. Содержание CO2, как и кислорода, в морской воде регулируется температурным режимом. В верхних прогретых слоях морских вод растворимость CO2 падает и избыток ее выделяется в атмосферу. Создается дефицит CO2, что приводит к образованию нерастворимого карбоната кальция CaCO3, который выпадает в осадок. Напротив, в холодных водах высоких широт и в холодных придонных слоях океанских вод, приуроченных к большим глубинам, отмечается высокое содержание CO2. Такие воды становятся агрессивными по отношению к карбонатным осадкам. Следует отметить, что в океанах и во всех открытых морских бассейнах с интенсивными циркуляцией и водообменом существует нормальный газовый режим. Исключение составляют лишь некоторые морские бассейны.
Сероводород распространен ограниченно и приурочен к замкнутым котловинным морям, сообщающимся с Мировым океаном с помощью узких, мелководных проливов. Такая затрудненная связь нарушает свободный водообмен между ними. Одним из таких бассейнов является Черное море. Котловинный характер его дна и интенсивное поступление речных вод обусловливают значительное опреснение 'поверхностных горизонтов морской воды. Это приводит к расслоению воды по солености: вверху опресненные (17—18%0), ниже соленые (20—22%0), что исключает вертикальную циркуляцию. В результате нарушается газовый ре-
Черное море 5
жим. Нормальное содержание кислорода (по Н. М. Страхову) наблюдается лишь до глубин 40—50 м, ниже оно значительно падает (рис. 11.6). Недостаток кислорода в более глубоких слоях Черного моря приводит к восстановительным процессам: восстановлению сульфатов анаэробными бактериями и появлению сероводорода. Сероводородное заражение начинается с глубин около 200 м. Содержание H2S постепенно увеличивается с глубиной и в придонной части достигает 5—? см3/л.
Рис. .11.6. Схема сероводородного заражения в Черном море и в норвежских: фиордах (по Н. М. Страхову): I — кислородная зона; II — сероводородная зона; А, В — типы газового режима норвежских фиордов (А — в случае наличия только выносящего-течения; В — при двустороннем токе воды)
1000
2000
Температура морской воды. Распределение температур воды на поверхности океана тесно связано с климатической зональностью и в первую очередь с солнечной радиацией. Распределение последней весьма неравномерно, с чем связаны и значительные различия в температуре воды на поверхности океана. Она колеблется от —1,8--2° в высоких широтах до 28° и более близ экватора и в тропиках. В умеренных широтах температура воды испытывает значительные сезонные колебания (примерно в пределах 5—20°).
На больших глубинах температура воды изменяется от 1 до 3°, а в полярных областях опускается до —1,9°. Переход от верхнего слоя воды с высокой температурой к нижнему слою низкой температуры совершается в относительно тонком слое, который называется термоклинным. Этот слой приблизительно совпадает с изотермой 8—10° и находится на глубине 300—'400 м в тропиках и 500—1000 м в субтропиках. Указанные закономерности изменения температуры с глубиной местами нарушаются течениями, перемещающими большие массы воды различной температуры.
