Поднятый пляж , прибрежная терраса, [1] или возвышенная береговая линия — это относительно плоская, горизонтальная или пологая наклонная поверхность морского происхождения, [2] в основном старая абразионная платформа , выведенная из сферы волновой деятельности (иногда называемая « шаг»). Таким образом, он лежит выше или ниже современного уровня моря , в зависимости от времени его формирования. [3] [4] Он ограничен более крутым восходящим склоном со стороны суши и более крутым нисходящим склоном со стороны моря [2] (иногда называемым «стояком»). Благодаря своей, как правило, плоской форме, он часто используется для антропогенных сооружений, таких как поселения и инфраструктура . [3]
Поднятый пляж представляет собой возникающую прибрежную форму рельефа . Поднятые пляжи и морские террасы — это пляжи или волнообразные платформы, поднятые над береговой линией за счет относительного падения уровня моря . [5]
Во всем мире сочетание тектонического поднятия побережья и четвертичных колебаний уровня моря привело к образованию последовательностей морских террас, большинство из которых сформировались во время отдельных межледниковых возвышенностей, которые можно соотнести с морскими изотопными стадиями (МИС). [6]
Морская терраса обычно сохраняет угол береговой линии или внутренний край, перегиб склона между морской абразионной платформой и связанным с ней палеоморским утесом. Угол береговой линии представляет собой максимальную береговую линию трансгрессии и, следовательно, палеоуровень моря.
Платформа морской террасы обычно имеет уклон от 1 ° до 5 ° в зависимости от прежнего диапазона приливов и обычно имеет профиль от линейного до вогнутого. Ширина весьма варьируется, достигая 1000 метров (3300 футов), и, похоже, различается в северном и южном полушариях . [9] Крутизна скал , ограничивающих платформу, может различаться в зависимости от относительной роли морских и субаэральных процессов . [10] На пересечении бывшей береговой (волновой/абразивной) платформы и поднимающейся скалы платформа обычно сохраняет угол береговой линии или внутренний край (выемку), который указывает расположение береговой линии во время максимального уровня моря. ингрессия и, следовательно, палеоморской уровень . [11] Субгоризонтальные платформы обычно заканчиваются обрывом отлива, и считается, что появление этих платформ зависит от приливной активности. [10] Морские террасы могут простираться на несколько десятков километров параллельно побережью . [3]
Более старые террасы покрыты морскими и/или аллювиальными или коллювиальными материалами, тогда как самые верхние уровни террас обычно сохранились хуже. [12] В то время как морские террасы в районах с относительно быстрыми темпами подъема (> 1 мм/год) часто можно соотнести с отдельными межледниковыми периодами или этапами, террасы в районах с более медленными темпами подъема могут иметь полициклическое происхождение со стадиями восстановления уровня моря, следующими за ними. периоды воздействия атмосферных воздействий . [2]
Морские террасы могут быть покрыты самыми разнообразными почвами со сложной историей и разным возрастом. На охраняемых территориях встречаются аллохтонные песчаные материнские породы отложений цунами . Обычными типами почв морских террас являются планосоли и солонцы . [13]
В настоящее время широко распространено мнение, что морские террасы формируются во время отдельных возвышенностей межледниковых стадий, коррелирующих с морскими изотопными стадиями (МИС). [14] [15] [16] [17] [18]
Образование морских террас контролируется изменениями природных условий и тектонической деятельностью в новейшее геологическое время . Изменения климатических условий привели к эвстатическим колебаниям уровня моря и изостатическим движениям земной коры , особенно при смене ледниковых и межледниковых периодов.
Процессы эвстазии приводят к гляциоэвстатическим колебаниям уровня моря за счет изменения объема воды в океанах и, следовательно, к регрессиям и трансгрессиям береговой линии. Во времена максимальной протяженности оледенения в последний ледниковый период уровень моря был примерно на 100 метров (330 футов) ниже по сравнению с сегодняшним днем. Эвстатические изменения уровня моря также могут быть вызваны изменениями объема пустот океанов либо в результате седименто-эвстазии, либо в результате тектоно-эвстазии. [19]
Процессы изостазии сопровождаются поднятием континентальных корок вместе с их береговой линией. Сегодня процесс ледниковой изостатической корректировки в основном касается плейстоценовых ледниковых территорий. [19] В Скандинавии , например, нынешняя скорость подъема достигает 10 миллиметров (0,39 дюйма) в год. [20]
В целом эвстатические морские террасы формировались во время отдельных высоких стояний уровня моря межледниковых стадий [19] [21] и могут быть соотнесены с морскими изотопными стадиями кислорода (МИС) . [22] [23] Гляциоизостатические морские террасы в основном создавались во время застоя изостатического поднятия . [19] Когда эвстазия была основным фактором формирования морских террас, полученные колебания уровня моря могут указывать на прежние изменения климата . К этому выводу следует относиться с осторожностью, поскольку изостатические изменения и тектонические активности могут быть в значительной степени компенсированы эвстатическим повышением уровня моря. Таким образом, в областях как эвстатических, так и изостатических или тектонических влияний ход относительной кривой уровня моря может быть сложным. [24] Следовательно, большинство сегодняшних последовательностей морских террас были сформированы в результате сочетания тектонических прибрежных поднятий и четвертичных колебаний уровня моря.
Резкие тектонические поднятия также могут приводить к заметным ступеням террас, в то время как плавные относительные изменения уровня моря могут не приводить к образованию явных террас, и их образования часто не называют морскими террасами. [11]
Морские террасы часто возникают в результате морской эрозии вдоль скалистых берегов [2] в регионах с умеренным климатом из-за воздействия волн и отложений, переносимых волнами. Эрозия имеет место также в связи с выветриванием и кавитацией . Скорость эрозии сильно зависит от материала береговой линии (твердости породы [10] ), батиметрии и свойств коренных пород и может составлять от нескольких миллиметров в год для гранитных пород до более 10 метров (33 футов) в год. год для вулканических выбросов . [10] [25] Отступление морского утеса в результате абразии создает береговую (волновую/абразивную) платформу . Относительное изменение уровня моря приводит к регрессиям или трансгрессиям и в конечном итоге образует еще одну террасу (террасу, вырезанную в море) на другой высоте, а выемки на скале указывают на короткие стоянки. [25]
Считается, что градиент террасы увеличивается с увеличением прилива и уменьшается с увеличением сопротивления горных пород. Кроме того, зависимость между шириной террасы и прочностью породы обратная: более высокие скорости подъема и опускания, а также более высокий уклон внутренних районов увеличивают количество террас, образовавшихся за определенное время. [26]
Кроме того, береговые платформы образуются в результате денудации , а морские террасы возникают из скоплений материалов, удаленных береговой эрозией . [2] Таким образом, морская терраса может образовываться как в результате эрозии , так и в результате аккумуляции. Однако продолжаются споры о роли волновой эрозии и выветривания в формировании береговых платформ. [10]
Рифовые равнины или приподнятые коралловые рифы — еще один вид морских террас, встречающихся во внутритропических регионах. Они являются результатом биологической активности, продвижения береговой линии и накопления рифового материала. [2]
Хотя последовательность террас может датироваться сотнями тысяч лет, ее деградация представляет собой довольно быстрый процесс. Более глубокая трансгрессия скал в береговую линию может полностью разрушить прежние террасы; но более старые террасы могут быть разрушены [25] или покрыты отложениями, коллювиями или аллювиальными конусами . [3] Еще одну важную роль в этом процессе деградации играют эрозия и износ склонов, вызванные прорывными ручьями. [25]
Общее смещение береговой линии относительно возраста соответствующего межледникового этапа позволяет рассчитать среднюю скорость поднятия или рассчитать эвстатический уровень в определенное время, если известно поднятие.
Для оценки вертикального поднятия необходимо как можно точнее знать эвстатическое положение рассматриваемых уровней палеоморья относительно современного. Современная хронология опирается главным образом на относительное датирование, основанное на геоморфологических критериях, но во всех случаях угол береговой линии морских террас связан с числовым возрастом. Наиболее представленная терраса в мире — это та, которая соответствует последнему межледниковому максимуму ( MIS 5e ). [27] [28] [29] Возраст MISS 5e произвольно фиксируется в диапазоне от 130 до 116 тыс. лет назад [30] , но показано, что он колеблется от 134 до 113 тыс. лет на Гавайях и Барбадосе с пиком от 128 до 116 тыс. лет назад на тектоническом уровне. стабильные береговые линии. Более древние морские террасы, хорошо представленные в разрезах мира, относятся к МИС 9 (~303–339 тыс. лет назад) и 11 (~362–423 тыс. лет назад). [31] Сборники показывают, что уровень моря был на 3 ± 3 метра выше во время МИС 5e, МИС 9 и 11, чем во время нынешней, и на -1 ± 1 м выше нынешнего во время МИС 7 . [32] [33] Следовательно, морские террасы МИС 7 (~180-240 тыс. лет назад) менее выражены, а иногда и отсутствуют. Когда высоты этих террас превышают неопределенности палеоэвстатического уровня моря, упомянутые для голоцена и позднего плейстоцена , эти неопределенности не влияют на общую интерпретацию.
Последовательность может также произойти там, где накопление ледяных щитов привело к депрессии суши, так что, когда ледяные щиты тают, земля со временем корректируется, увеличивая высоту пляжей (гляцио-изостатический отскок), а также в местах, где происходит косейсмическое поднятие. В последнем случае террасы не коррелируются с уровнем моря, даже если косейсмические террасы известны только для голоцена.
Для точной интерпретации морфологии применяются обширные датировки, съемки и картографирование морских террас. Сюда входит интерпретация стереоскопических аэрофотоснимков (около 1:10 000 – 25 000 [11] ), инспекции на месте с использованием топографических карт (около 1 : 10 000) и анализ эродированного и накопленного материала. Кроме того, точную высоту можно определить с помощью барометра-анероида или, что предпочтительнее, с помощью нивелира, установленного на штативе. Его следует измерять с точностью до 1 см (0,39 дюйма) и примерно через каждые 50–100 метров (160–330 футов), в зависимости от топографии . В отдаленных районах могут применяться методы фотограмметрии и тахеометрии . [24]
Можно использовать и комбинировать различные методы датировки и корреляции морских террас.
Морфостратиграфический подход особенно фокусируется на регионах морской регрессии на высоте как наиболее важном критерии для различения береговых линий разного возраста. Более того, отдельные морские террасы можно соотносить по их размеру и непрерывности. Кроме того, для поиска корреляций между террасами можно использовать палеопочвы, а также ледниковые , речные , эоловые и перигляциальные формы рельефа и отложения . [24] На Северном острове Новой Зеландии , например, тефра и лесс использовались для датировки и сопоставления морских террас. [34] На конечной точке бывших ледников морские террасы можно соотнести по их размеру, поскольку их ширина уменьшается с возрастом из-за медленного таяния ледников вдоль береговой линии. [24]
Литостратиграфический подход использует типичные последовательности отложений и толщ горных пород для доказательства колебаний уровня моря на основе чередования наземных и морских отложений или прибрежных и мелководных морских отложений. Эти слои демонстрируют типичные слои трансгрессивных и регрессивных моделей. [24] Однако несогласие в последовательности отложений может затруднить этот анализ. [35]
Биостратиграфический подход использует остатки организмов , которые могут указывать на возраст морской террасы. Для этого часто используют раковины моллюсков , фораминиферы или пыльцу . Особенно моллюски могут проявлять специфические свойства в зависимости от глубины их осаждения . Таким образом, их можно использовать для оценки прежних глубин воды. [24]
Морские террасы часто коррелируют с морскими изотопными стадиями кислорода (МИС) [22] , а также могут быть грубо датированы по их стратиграфическому положению. [24]
Существуют различные методы прямой датировки морских террас и связанных с ними материалов. Наиболее распространенным методом является радиоуглеродное датирование 14 С [36] , которое использовалось, например, на Северном острове Новой Зеландии для датирования нескольких морских террас. [37] Он использует земные биогенные материалы из прибрежных отложений , такие как раковины моллюсков , путем анализа изотопа 14 C. [24] Однако в некоторых случаях применялось датирование на основе соотношения 230 Th / 234 U , в случае, если обломочное загрязнение или низкие концентрации урана затрудняли датирование с высоким разрешением. [38] В исследовании на юге Италии палеомагнетизм использовался для проведения палеомагнитного датирования [39], а люминесцентное датирование (OSL) использовалось в различных исследованиях на разломе Сан-Андреас [40] и на четвертичном разломе Юпчеон в Южной Корее . [41] За последнее десятилетие датировка морских террас была улучшена с появлением метода земных космогенных нуклидов , в частности за счет использования космогенных изотопов 10 Be и 26 Al , производимых на месте. [42] [43] [44] Эти изотопы фиксируют продолжительность воздействия на поверхность космических лучей . [45] Этот возраст воздействия отражает возраст заброшенности морской террасы у моря.
Чтобы рассчитать эвстатический уровень моря для каждой датированной террасы, предполагается, что эвстатическое положение уровня моря, соответствующее по крайней мере одной морской террасе, известно и что скорость поднятия остается практически постоянной на каждом участке. [2]
Морские террасы играют важную роль в исследованиях тектоники и землетрясений . Они могут показывать закономерности и скорость тектонического поднятия [40] [44] [46] и, таким образом, могут использоваться для оценки тектонической активности в определенном регионе. [41] В некоторых случаях обнаженные вторичные формы рельефа можно соотнести с известными сейсмическими событиями, такими как землетрясение Вайрарапа 1855 года на разломе Вайрарапа недалеко от Веллингтона , Новая Зеландия , которое привело к поднятию на 2,7 метра (8 футов 10 дюймов). [47] Эту цифру можно оценить по вертикальному смещению между поднятыми береговыми линиями в этом районе. [48]
Кроме того, зная эвстатические колебания уровня моря , можно оценить скорость изостатического поднятия [49] и в конечном итоге восстановить изменение относительных уровней моря для определенных регионов. Таким образом, морские террасы также предоставляют информацию для исследований по изменению климата и тенденциям будущих изменений уровня моря . [10] [50]
При анализе морфологии морских террас необходимо учитывать, что на процесс формирования могут оказывать влияние как эвстазия , так и изостазия . Таким образом можно оценить, были ли изменения уровня моря или имели место тектонические действия .
Поднятые пляжи встречаются в самых разных прибрежных и геодинамических условиях, таких как субдукция на тихоокеанском побережье Южной и Северной Америки , пассивная окраина атлантического побережья Южной Америки, [51] контекст столкновения на тихоокеанском побережье Камчатки, Папуа-Новый Гвинея , Новая Зеландия , Япония , пассивная окраина побережья Южно-Китайского моря , на западных побережьях Атлантического океана, таких как залив Донегол , графство Корк и графство Керри в Ирландии ; Бьюд , залив Уайдмут , Крэкингтон-Хейвен , Тинтагель , Перранпорт и Сент-Айвс в Корнуолле , долина Гламорган , полуостров Гауэр , Пембрукшир и залив Кардиган в Уэльсе , Юра и остров Арран в Шотландии , Финистер в Бретани и Галисия в Северной Испании и в Сквалли-Пойнт в Итонвилле, Новая Шотландия, на территории провинциального парка Кейп-Чинекто .
Другие важные объекты включают различные побережья Новой Зеландии , например, Туракирае-Хед возле Веллингтона , являющийся одним из лучших и наиболее тщательно изученных примеров в мире. [47] [48] [52] Также вдоль пролива Кука в Новой Зеландии есть четко выраженная последовательность поднятых морских террас позднего четвертичного периода в районе Тонг-Пойнт. Он включает хорошо сохранившуюся нижнюю террасу последнего межледниковья , широко эродированную верхнюю террасу предпоследнего межледниковья и еще одну более высокую террасу, которая почти полностью разрушилась. [47] Кроме того, на Северном острове Новой Зеландии в восточной части залива Пленти была изучена последовательность из семи морских террас. [12] [37]
Вдоль многих побережий материка и островов Тихого океана типичными прибрежными особенностями являются морские террасы. Особенно заметную морскую террасированную береговую линию можно найти к северу от Санта-Крус , недалеко от Давенпорта , Калифорния , где террасы, вероятно, были подняты в результате неоднократных землетрясений на разломе Сан-Андреас . [40] [53] Ганс Дженни, как известно, исследовал карликовые леса морских террас округов Мендосино и Сонома . «Экологическая лестница» морской террасы государственного парка Солт-Пойнт также ограничена разломом Сан-Андреас.
Вдоль побережий Южной Америки присутствуют морские террасы, [44] [54] где самые высокие из них расположены там, где края плит лежат над субдуцируемыми океаническими хребтами, и происходят самые высокие и быстрые темпы поднятия. [7] [46] На мысе Лаунди, остров Сумба , Индонезия , на высоте 475 м (1558 футов) над уровнем моря можно найти древний патч-риф , являющийся частью последовательности террас коралловых рифов с одиннадцатью террасами шириной более 100 м (330 футов). футов). [55] Коралловые морские террасы на полуострове Хуон , Новая Гвинея , простирающиеся на 80 км (50 миль) и возвышающиеся более чем на 600 м (2000 футов) над нынешним уровнем моря [56] в настоящее время включены в предварительный список всемирного наследия ЮНЕСКО . сайты под названием Houn Terraces – Лестница в прошлое. [57]
Другие важные примеры включают морские террасы высотой до 360 м (1180 футов) на некоторых Филиппинских островах [58] и вдоль средиземноморского побережья Северной Африки , особенно в Тунисе , высотой до 400 м (1300 футов). [59]
Подъем также можно зарегистрировать по последовательностям приливов и отливов. Выемки часто изображаются лежащими на уровне моря; однако типы выемок на самом деле образуют континуум от волновых выемок, образовавшихся в спокойных условиях на уровне моря, до выемок для прибоя, образовавшихся в более турбулентных условиях и на высоте до 2 м (6,6 футов) над уровнем моря. [60] Как указано выше, в голоцене было по крайней мере одно повышение уровня моря, так что некоторые вырезы могут не содержать тектонического компонента в своем формировании.
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )[04.02.2011]