Сила Кориолиса и залежи полезных ископаемых

Сила Кориолиса и залежи полезных ископаемых
В последние годы уделяется много внимания геологическим, геохимическим исследованиям железомарганце-вых конкреций. От споров вокруг гипотез, объясняющих происхождение этих удивительных залежей на дне океанов, ученые все ближе подходят к решению конкретных практических задач, связанных с поиском и добычей конкреций.

Рассматривая причины образования и скопления «железных шариков», которые в довольно больших количествах встречаются на поверхности дна Тихого, Атлантического и Индийского океанов, исследователи говорят и о геологических особенностях поверхности, и о накоплении осадков, и о придонных течениях. Однако до сих пор в обсуждениях не учитывался такой важный фактор, как сила Кориолиса.

Сила и ускорение Кориолиса возникают в результате суточного вращения Земли вокруг своей оси. На поверхности Земли, на суше кориолисово ускорение приводит к тому, что у рек северного полушария правые берега больше подмыты протекающими водами, чем левые. В южном полушарии - наоборот.

Морские и океанские течения - это тоже своеобразные «реки в океане». Всегда в северном полушарии правая половина течения как будто богаче водой, в правой половине наблюдают нагон вод, а в левой - сгон. Если течение замкнуто в кольцо (это так называемые ринги), то из-за действия силы Кориолиса в северном полушарии у кольца образуется выпуклость в случае антициклонического движения вод (вращение по часовой стрелке) или вогнутость в случае циклонического (против часовой стрелки) движения вод. В первом случае! происходит нагон воды, во втором - сгон.

Поверхностные течения влекут) за собой вертикальное перемещение глубинных вод. В местах, где происходит сгон, снизу поднимаются новые порции воды, и, наоборот, нагон воды на поверхности приводит к тому, что большие ее объемы опускаются вниз.

Такая циркуляция водных масс может быть очень разной по пространственным и временным масштабам. Вихри в океане, например, имеют размеры от метра до нескольких десятков километров. Они могут жить минуты или существовать практически постоянна (квазистационарные вихри).

Работы, проведенные научными сотрудниками Северного производственного объединения по морским геологоразведочным работам (Ленинград) в восьмидесятых годах, показали, что движение океанских вод с учетом действующей на них силы Кориолиса влияет на распределение залежей конкреций на дне океана.

Был исследован в северном полушарии участок океанского дна размером 40 на 40 километров. Глубина - от 4850 до 5050 метров. Дно представляет собой пологие холмы высотой не более 200 метров. Цепочки холмов тянутся вдоль меридиана и создают на дне что-то вроде каналов или долин с придонным течением воды с юга на север. В каждом «канале» на одинаковых глубинах были взяты пробы, определена плотность залегания конкреций.

Оказалось, что в долинах на океанском дне левые борта богаче железо-марганцевыми конкрециями, чем правые. (Максимальная плотность - 25 килограммов на квадратный метр.)
Такая асимметрия, вероятно, следствие кориолисовых сил, которые действуют на движущиеся воды океана. Вертикальные потоки в придонной области, нагон воды у правых и сгон у левых бортов долины приводят к тому, что левая сторона оказывается богаче правой осадочными материалами биологического происхождения. Это, в свою очередь, прямым или косвенным образом сказывается на распределении конкреций. В левой (западной) стороне долины плотность залегания конкреций выше.

Закономерность, подмеченная советскими исследователями,- влияние силы Кориолиса на распределение железомарганцевых конкреций на дне океана - имеет важное практическое значение. Зная карту течений в Мировом океане, можно заранее определить места, наиболее перспективные для поиска конкреций на дне океана.