Морская пещера
Морская пещера , также известная как прибрежная пещера , представляет собой тип пещеры, в основном под волн воздействием морских образовавшейся . Основным процессом является эрозия . Морские пещеры встречаются по всему миру, активно формируясь вдоль нынешних береговых линий и в виде реликтовых морских пещер на прежних береговых линиях. Некоторые из крупнейших волновых пещер в мире находятся на побережье Норвегии, но сейчас они находятся на высоте 100 футов и более над нынешним уровнем моря. [1] Их по-прежнему можно было бы отнести к прибрежным пещерам. Напротив, в таких местах, как залив Пханг Нга в Таиланде , образовавшиеся в результате растворения пещеры в известняке были затоплены поднимающимся уровнем моря и теперь подвергаются прибрежной эрозии, что представляет собой новую фазу их расширения.
Некоторые из самых известных морских пещер являются европейскими. Пещера Фингала на острове Стаффа в Шотландии представляет собой просторную пещеру длиной около 70 м, образованную столбчатым базальтом . Голубой грот Капри , хотя и меньше по размеру, славится очевидным люминесцентным качеством своей воды, создаваемым светом, проходящим через подводные отверстия. Римляне построили лестницу в его задней части и ныне обрушившийся туннель на поверхность. Греческие острова также известны разнообразием и красотой морских пещер. Многочисленные морские пещеры были исследованы в Англии, Шотландии и Франции, особенно на побережье Нормандии. До 2013 года крупнейшие известные морские пещеры были обнаружены вдоль западного побережья США, Гавайских и Шетландских островов. В 2013 году было объявлено об открытии и исследовании крупнейшей в мире морской пещеры. [2] Пещера Матинака , расположенная на побережье Отаго Южного Зеландии Новой острова , оказалась самой обширной в мире: ее длина составляет 1,5 км. Также в 2013 году Кроссли сообщил о новом обследованном комплексе протяженностью чуть более километра на пляже Бетеллс на Северном острове Новой Зеландии. [3]
Формирование
[ редактировать ]
Прибрежные пещеры можно найти в самых разных вмещающих породах: от осадочных до метаморфических и магматических , но пещеры в последних, как правило, больше по размеру из-за большей прочности вмещающих пород. Однако есть некоторые заметные исключения, о которых говорится ниже.
Чтобы сформировать морскую пещеру, вмещающая порода должна сначала содержать слабую зону. В метаморфических или магматических породах это обычно либо разлом, как в пещерах Нормандских островов в Калифорнии , либо дайка, как в больших морских пещерах Кауаи , гавайского побережья На-Пали . [4] [5] В осадочных породах это может быть расслоение плоскостей напластования или контакт слоев разной твердости. Последнее также может встречаться в магматических породах, например, в пещерах на острове Санта-Крус , в Калифорнии где волны атаковали контакт между андезитовым базальтом и агломератом . [6]
Движущей силой развития прибрежных пещер является воздействие волн. Эрозия происходит везде, где волны разбивают скалистые берега, но там, где морские скалы содержат зоны слабости, скальные породы в этих зонах удаляются с большей скоростью. По мере того, как море проникает в образовавшиеся таким образом трещины, они начинают расширяться и углубляться из-за огромной силы, действующей в замкнутом пространстве, не только в результате прямого воздействия прибоя и любых частиц породы, которые он несет, но также из-за сжатия воздуха внутри. . Об этом процессе свидетельствуют жерла (частично затопленные пещеры, которые выбрасывают большие брызги морской воды по мере отступления волн и позволяют быстро расширять сжатый внутри воздух). К гидравлической мощности волн добавляется абразивная сила взвешенного песка и камня. Стены большинства морских пещер неровные и массивные, что отражает процесс эрозии, при котором скала раскалывается по частям. Однако в некоторых пещерах есть участки, где стены закруглены и сглажены, обычно полы выложены булыжником и возникают в результате вихревого движения этих булыжников в зоне прибоя.
Настоящие прибрежные пещеры не следует путать с внутренними пещерами, которые были пересечены и обнаружены при эрозии линии морского утеса, или с пустотами растворения, образовавшимися в прибрежной зоне на тропических островах. В некоторых регионах, таких как залив Халонг . во Вьетнаме , пещеры в карбонатных породах встречаются в прибрежных зонах и расширяются в результате прибрежных процессов, но первоначально образовались в результате растворения Такие пещеры получили название гибридных пещер. [7]
Дождевая вода также может влиять на образование морских пещер. Углекислые и органические кислоты, выщелачиваемые из почвы, могут способствовать ослаблению породы внутри трещин. Как и в растворных пещерах, небольшие образования в морских пещерах могут развиваться .
Камеры морских пещер иногда обрушиваются, оставляя «прибрежный провал». Они могут быть довольно большими, например, Орегоне в Devils Punch Bowl или Queen's Bath на побережье На-Пали . Небольшие полуострова или мысы часто имеют пещеры, которые полностью прорезают их, поскольку они подвергаются атакам с обеих сторон, а обрушение туннеля морской пещеры может оставить отдельно стоящий « морской штабель вдоль побережья ». Считается, что в результате такого процесса калифорнийский остров Анакапа был разделен на три островка.
Жизнь в морских пещерах также может способствовать их расширению. Например, морские ежи пробивают себе путь в скалу и в течение последующих поколений могут удалить значительную часть коренной породы с пола и нижних стен.
Факторы, влияющие на размер
[ редактировать ]Большинство морских пещер малы по сравнению с другими типами. Сборник исследований морских пещер по состоянию на июль 2014 года показывает, что 2 имеют длину более 1000 метров, 6 — более 400 метров, девять — более 300 метров, 25 — более 200 метров и 108 — более 100 метров в длину. В Норвегии есть несколько, по-видимому, реликтовых морских пещер, длина которых превышает 300 метров. Нет сомнений в том, что существует множество других крупных морских пещер, но они не исследованы из-за их удаленного расположения и/или неблагоприятных морских условий.
Развитию относительно крупных морских пещер способствует несколько факторов. Природа самой зоны слабости, безусловно, является фактором, хотя его трудно оценить количественно. Более очевидным фактором является расположение входа в пещеру относительно преобладающих морских условий. На острове Санта-Крус самые большие пещеры обращены к преобладающим северо-западным волнам, что также затрудняет их исследование. Пещеры в хорошо защищенных бухтах, защищенных от преобладающих волн моря и ветров, как правило, меньше по размеру, как и пещеры в районах, где море обычно более спокойное.
Тип вмещающей породы также имеет значение. Большинство крупных морских пещер на западном побережье США и на Гавайях построены из базальта. [8] прочная вмещающая порода по сравнению с осадочной породой. Базальтовые пещеры могут проникать глубоко в скалы, где большая часть поверхности разрушается относительно медленно. В более слабых породах эрозия вдоль более слабой зоны может не намного превосходить эрозию скалы. Однако крупнейшая в мире морская пещера образовалась в сильно раздробленном песчанике Кавершем (Barth, 2013), что изменило наше представление о том, какие вмещающие породы могут образовывать большие морские пещеры.
Время – еще один фактор. Активная прибрежная зона меняется на протяжении геологического времени в результате взаимодействия изменения уровня моря и регионального поднятия. Повторяющиеся ледниковые периоды в плейстоцене изменили уровень моря в пределах 200 метров по вертикали. На Калифорнийских Нормандских островах образовались значительные морские пещеры, которые сейчас полностью затоплены из-за повышения уровня моря за последние 12 000 лет. В регионах устойчивого поднятия постоянная прибрежная эрозия может привести к образованию морских пещер большой высоты - Пещера Пейнтед имеет высоту почти 40 м у входа. На норвежском побережье сейчас находятся огромные морские пещеры, возвышающиеся на 30 и более метров над уровнем моря. Датирование отложений самого крупного из них (Халвикшулен в Осене, длина 340 м) показывает, что он формировался в течение не менее миллиона лет. [9] Вполне возможно, что это самая длинная пещера в мире, прорезанная волнами. Самая большая по объему пещера - пещера Рикорико на островах Бедных рыцарей в Новой Зеландии, ее площадь составляет 221 494 м. 3 . [10]
Наконец, пещеры большего размера, как правило, более сложны. Безусловно, большинство морских пещер состоят из одного прохода или камеры. Те, что образовались на разломах, обычно имеют каньонообразные или наклонные проходы, которые очень прямые. В пещере Сил-Каньон на острове Санта-Крус. [ нужна ссылка ] входной свет все еще виден с задней стороны пещеры в 189 м от входа. Напротив, пещеры, образованные вдоль горизонтальных плоскостей напластования, как правило, шире и имеют меньшую высоту потолка. В некоторых районах морские пещеры могут иметь сухие верхние уровни, приподнятые над активной прибрежной зоной региональным поднятием.
Морские пещеры могут оказаться на удивление сложными, там, где сходятся многочисленные слабые зоны – часто разломы. В пещере Катакомбы на острове Анакапа (Калифорния) пересекаются как минимум шесть разломов. [11] В нескольких пещерах Калифорнийских Нормандских островов длинные трещинные ходы ведут в большие камеры за ними. Это неизменно связано с пересечением второго разлома, ориентированного почти перпендикулярно входному проходу. Когда в пещерах есть несколько входов, они подвергаются большему воздействию волн и, следовательно, могут расти относительно быстрее. , находится исключительно большая пещера Под Фогла Скерри , островком у побережья Папа-Стур , на Шетландских островах . [12] Несмотря на отсутствие исследований, по оценкам, его длина составляет почти 500 м. Пещера Матинака в Новой Зеландии имеет 12 отдельных входов, в которые могут проникать волны, и многочисленные трещины, вдоль которых образовались пересекающиеся ходы.
Библиография
[ редактировать ]- Баннелл, Д.Э. и Коварик, Дж.Л. (2013). «Развитие прибрежных пещер на западном побережье США». В Лейсе, MJ и Милрой, JE. (ред.). Прибрежные карстовые формы рельефа . Нью-Йорк: Спрингер. ISBN 978-94-007-5015-9 .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Сьоберг, Раббе (1988). «Прибрежные пещеры, указывающие на доледниковую морфологию Норвегии». Пещерная наука, Труды Британской ассоциации исследования пещер . 15 (3): 99–103.
- ^ Барт, Н. (октябрь 2013 г.). «Пещеры Кавершем, Новая Зеландия: ломая парадигму морских пещер». Новости НСС . 71 (10): 4–14.
- ^ Кроссли, П. (декабрь 2013 г.). «Морские пещеры Бетеллс-Бич». Tomo Times (Журнал Новозеландского спелеологического общества) . 190 :8.
- ^ Мур, Д.Г. (1954). «Происхождение и развитие морских пещер». Бюллетень Национального спелеологического общества . 16 : 71–76.
- ^ Баннелл, Д. (2004). «Прибрежные пещеры». В Ганн, Дж. (ред.). Энциклопедия пещер и карста . Нью-Йорк: Фицрой Дирборн. ISBN 1-57958-399-7 .
- ^ Баннелл, Д. (1988). Морские пещеры острова Санта-Крус . Санта-Барбара, Калифорния: МакНелли и Лофтин. ISBN 0-87461-076-1 .
- ^ Милрой, Дж. Э. и Милрой, младший (2013). «Псевдокарстовые пещеры в прибрежной зоне». В Лейсе, MJ и Милрой, JE. (ред.). Прибрежные карстовые формы рельефа . Нью-Йорк: Спрингер. ISBN 978-94-007-5015-9 .
- ^ Баннелл, Д. (2004). «Прибрежные пещеры». В Ганн, Дж. (ред.). Энциклопедия пещер и карста . Нью-Йорк: Фицрой Дирборн. ISBN 1-57958-399-7 .
- ^ Сьоберг, Раббе (1988). «Прибрежные пещеры, указывающие на доледниковую морфологию Норвегии». Пещерная наука, Труды Британской ассоциации исследования пещер . 15 (3): 99–103.
- ^ Баннелл, Д. (май 2004 г.). «Пещера Рико-Рико, крупнейшая морская пещера Новой Зеландии в мире?». Новости НСС . 62 (5): 145–147.
- ^ Баннелл, Д. (1993). Морские пещеры острова Анакапа . Санта-Барбара, Калифорния: МакНелли и Лофтин. ISBN 0-87461-093-1 .
- ^ Хэнсом Джей Ди (2003). «Папа Стор, Шетландские острова». В мае VJ; Хэнсом, доктор медицинских наук (ред.). Прибрежная геоморфология Великобритании . Серия обзоров геологической охраны. Том. 28. Объединенный комитет охраны природы, Великобритания.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Фотографии и информация о морских пещерах в Virtual Cave.
