Канадский Арктический архипелаг состоит из многочисленных островов и проливов, соединяющих Арктический бассейн с морем Баффина, и Гудзонова пролива Острова Канадского Арктического архипелага разделяют около 16 крупных проливов, ширина которых меняется от 10 до 120 км, а глубина — от нескольких метров до 700 м.
Рельеф дна
Шельф Канадского Арктического архипелага имеет различные глубины и протяженность. Вдоль западного берега моря Баффина, к С от Гудзонова пролива, ширина шельфа редко превышает 55 км, а глубина примерно 200 м. Менее изучена батиметрия в районе берегов Арктического бассейна. К СЗ от острова Эллеф-Рингнес на расстоянии 170 км от берега склон шельфа обрывается на глубине 550 м. В этом районе рельеф шельфа, по-видимому, исключительно спокоен, его не пересекают каньоны или подводные русла рек. Наибольшие глубины в районе Канадского Арктического архипелага обнаружены во впадинах, которые были открыты в системе проливов. Глубина порогов проливов Канадского Арктического архипелага обычно не превышает 150 м, как, например, в проливе Барроу; в проливе Смит между островом Элсмир и Гренландией она составляет 200 м.
Ледовые условия
Проливы покрыты льдом не менее 7 месяцев в году. Осеннее ледообразование во всех прибрежных водах начинается в середине сентября, взлом и вынос льда в восточной Арктике происходит не ранее первой декады. На В встречаются участки воды с небольшой сплоченностью льда и даже свободной ото льда. В настоящее время известно, что акватория, не покрывающаяся льдом в зимний период, находится в районе между морем Баффина и проливом Дейвиса; большие участки чистой воды иногда наблюдаются в проливах Ланкастер и Смит. Гудзонов залив, являющийся по своему гидрологическому режиму внутренним морем, хотя расположен южнее, составляет исключение. В феврале и марте он покрывается льдом на всем протяжении, но в его льдах зимой появляются большие полыньи и разводья.
В западных проливах Канадского Арктического архипелага образуется припай; здесь движение льда зимой практически отсутствует. Летом дрейф льда неравномерен. Анализ данных подробных летних разведок показал, что основное направление дрейфа льда — восточное, т. е. он соответствует восточному переносу вод через проливы Канадского Арктического архипелага в сторону системы проливов Парри.
Общая циркуляция
Циркуляция в мелководных проливах Канадского Арктического архипелага слабая, формируется и находится под влиянием циркуляционной системы Арктического бассейна и моря Баффина.
Наблюдения, выполненные на американской дрейфующей станции «Т-3», когда она
находилась вблизи западных островов Канадского Арктического архипелага, показывают, что вдоль их берегов движение поверхностных водных масс направлено на ЮЗ со скоростью примерно 2 км/сутки летом и несколько больше 1 км/сутки зимой.
На В Канадского Арктического архипелага ограничен морем Баффина, проливом Нэрс и целой системой проливов, которые соединяют северную часть моря Баффина с Арктическим бассейном. Направление циркуляции в море Баффина определяется Западно-Гренландским течением, идущим на С вдоль западных берегов Гренландии, и Баффиновым течением, идущим на Ю вдоль берегов острова Баффинова Земля. Западно-Гренландское течение переносит частично воды Восточно-Гренландского течения поступающие в пролив Дейвиса у мыса Фарвель, и относительно теплые воды течения Ирмингера, которое проходит вдоль юго-восточных берегов Гренландии.
Холодные воды Арктического бассейна, проникающие через проливы Канадского Арктического архипелага слабая и северная ветвь Западно-Гренландского течения образуют Баффиново течение. Килеряц (1938) определил, что это течение несет свои воды на Ю вдоль восточных берегов острова Элсмир со скоростью 17 км/сутки. Небольшие ответвления этого течения проникают в проливы Джонс и Ланкастер.
Преобладающее течение в проливах Канадского Арктического архипелага слабая направлено на Ю и В главным образом через проливы Перри, Принс-Риджент и Джонс. Однако это течение возмущается в восточном секторе пролива Ланкастер постоянной вихревой циркуляцией и устойчивым западным течением, которое прослеживается в северном секторе пролива Ланкастер. Судя по данным наблюдений, западное течение прослеживается на всем участке от моря Баффина до пролива Барроу. В проливах Принс-Риджент и Веллингтон преобладающее течение направлено на Ю, однако вдоль восточных берегов здесь наблюдается сравнительно слабый северный дрейф.
Водные массы
Система прол. Парри объединяет проливы Мак-Клур, Барроу, Вайкаунт-Мелвилл, Ланкастер, которые соединяют воды Арктического бассейна с водами моря Баффина Поэтому на шельфе в западной части Канадского Арктического архипелага гидрологические условия идентичны условиям Арктического бассейна. В западных проливах Канадского Арктического архипелага принято различать три водные массы. Поверхностный слой образуют холодные (температура близка к точке замерзания) и относительно распресненные воды. Ниже 50-метрового горизонта соленость резко увеличивается. Температура воды в слое от 70 до 140 м колеблется от —1,2 до —1,4° С, а соленость от 32,2 до 33,5 пром. В прибрежных водах в западной части шельфа на глубине 75 м. На глубинах между 150 и 250 м наблюдается равномерное повышение температуры и солености. Под промежуточным слоем тихоокеанских вод располагаются полярно-атлантические воды. Эти воды атлантического происхождения характеризуются хорошо выраженным максимумом температуры в слое от 400 до 600 м.
В море Баффина (восточная часть Канадского Арктического архипелага) различают четыре водные массы. Летом техмпература и соленость поверхностных вод колеблются от —1,0 до 5,0° С и от 30,0 до 33,5 пром. Такое колебание обуслоЕшено местными эффектами летнего нагревания, зимнего охлаждения, изменениями сплоченности льда. На глубинах 50—200 м находится хорошо выраженный слой холодных вод, температура которых —1,6° С, соленость 33,8 пром. Более высокая соленость на этой глубине по сравнению с соленостью этого слоя в западных проливах Канадского Арктического архипелага или в Арктическом бассейне указывает на то, что холодные воды не поступают в море Баффина с С и что их особенности обусловлены местными метеорологическими условиями и общей схемой циркуляции. Ниже горизонта 200 м располагается промежуточный слой теплых вод; обычно соленость этих вод 34,2— 34,5 пром; температура выше —0,5° С. За проливом Ланкастер этот слой наблюдается между 200 и 1000 м; на горизонте 500 м может быть максимум температуры, равный 1,0° С.
Ниже горизонта 1000 м температура воды опять понижается до —0,5° С и менее, соленость остается фактически без изменения и равна 34,5 пром. Раньше считали, что глубинные воды моря Баффина образуются при замерзании поверхностных вод, которые затем постепенно опускаются. Однако правильнее было бы предположить, что эти воды образуются в Арктическом бассейне и затем поступают в море Баффина в процессе обмена через пролив Смит. По низкому содержанию кислорода в глубинных водах моря Баффина (3,6 мл/л на глубине 2000 м) установлено, что эти воды не участвуют в общей циркуляции моря Баффина и что их обновление происходит далеко не регулярно.
В поверхностном слое моря Баффина воды с температурой выше —1,0° С, а соленостью меньше 33,5 пром образуют заметную прослойку, которая прослеживается от моря Баффина до пролива Барроу. К 3 от пролива Барроу в поверхностном слое расположены менее соленые и холодные воды Арктического бассейна. На глубине 150 м температура и соленость на всем этом участке относительно однородные, но уже в проливе Мак-Клур с глубиной температура повышается до 0° С, соленость до 34,7 пром. К В от пролива Барроу, в проливе Ланкастер, на этой же глубине температура повышается до 0,5° С, соленость до 34,5 пром. Перенос вод в восточном направлении через пролив Джонс, равный 0,27 млн. м3/с, был определен по данным динамического расчета переноса вод в южном направлении через пролив Пири и по расчетным данным южного переноса через пролив Юрика на основе зимних наблюдений над течениями.
Рельеф дна и геология
Глубины дна на арктическом шельфе обычно больше, чем на атлантическом. В Арктике шельф включает две отчетливые морфологические провинции: 1) внутреннюю часть, состоящую в основном из затопленных мысов, низких прибрежных и аллювиальных систем. 2) внешнюю часть — сравнительно ровный участок, где амплитуда неровностей рельефа не превышает 25 м.
Глубины на внутренней частя шельфа начиная от островов постепенно увеличиваются приблизительно до 425 м; здесь на расстоянии 20—50 миль от берега внешний край внутренней части шельфа прорезается рядом ущелий. Морское дно внешней части шельфа постепенно понижается к СЗ примерно на расстоянии 100—115 миль от берега, где глубина достигает 650 м. Здесь начинается собственно материковый склон, который отмечается резким изломом батиметрического профиля. Глубины в проливах между островами в западной части Канадского Арктического архипелага возрастают по мере приближения к Арктическому бассейну до 450—550 м. В центральной части Канадского Арктического архипелага в проливах глубины небольшие (глубины порогов менее 100 м). Такие небольшие глубины зафиксированы в проливах Нансен, Свердруп, Пири, Маклейн и Мак-Клур. В западной части Канадского Арктического архипелага глубины составляют 450—750 м, но в его центральной части они уменьшаются до 100 м. В некоторых случаях проливы разделены продольными подводными грядами, которые поднимаются к центру Канадского Арктического архипелага, где выходят на поверхность в виде островов. Исключением являются проливы Баллантайн и Уилкинс, так как они имеют океаническую и островную части, разделенные подводным поперечным хребтом или водоразделом с глубинами менее 50 м. Вдоль осей вышеназванных проливов встречаются небольшие впадины; судя по поперечному профилю, эти проливы имеют форму широкого U. Между собой они соединяются другими затопленными U-образными долинами, расположенными на 200 м выше ложа проливов.
Впадины и мелководные пороги в восточной части Канадского Арктического архипелага похожи на впадины и пороги западной части. Пролив Нэрс, очевидно, представляет собой вытянутую погруженную котловину, характеризующуюся наличием порога глубиной 100 м у бассейна Кейна. От этого порога глубина резко увеличивается в северном направлении, достигая 550 м у входа в море Линкольна в Северном Ледовитом океане и 650 м в южном направлении у северного входа в моря Баффина К проливу Нэрс примыкают несколько затопленных U-образных долин, дно которых находится на 200 м (или более) выше основного ложа пролива. Ложе самого пролива характеризуется наличием небольших вытянутых впадин, напоминающих систему ледниковых озер, свойственных ледниковым долинам. Пролив Джонс, глубина которого примерно 550 м, имеет U-образную форму (по данным поперечного профиля) и характеризуется наличием отмели глубиной менее 200 м на западном конце. Погруженные U-образные долины примыкают к основной долине, находящейся на 200—300 м глубже. Как и в некоторых других районах Арктики, эти подводные долины родственны ледниковым долинам на суше, в истоках которых обычно находятся ледники.
В море Баффина глубины увеличиваются от 200—400 м в северной части бассейна, где дно моря Баффина переходит в дно пролива Смит, до 2300 м в центральной части бассейна. Подводный рельеф северной части моря Баффина, к Ю от Гренландии, холмистый, неровный, напоминает рельеф затопленного мыса, длительное время (до затопления) подвергавшийся субаэральному выветриванию. Затопленные мысы суши переходят в наклонную поверхность, простирающуюся на расстояние 140 миль от берега и достигающую глубин 600 м, где она переходит в широкую террасу, которая и является собственно шельфом.
На восточной стороне моря Баффина шельф рассекают глубокие извилистые долины, которые являются продолжением долин западного побережья Гренландии. Рельеф дна между подводными долинами очень сходен с рельефом аналогичных участков суши. Профиль, проведенный на 3 от Гренландии (72° с ш.), показывает, что неровная, холмистая поверхность простирается на расстоянии 70 миль от берега, глубина не превышает здесь 300 м. Но за этой зоной дальше в море глубина увеличивается, и на расстоянии 140 миль от берега она достигает 400—500 м; в центральной части моря Баффина глубина резко увеличивается до 2300 м. В районе между крутым склоном н берегом на глубине 600 м проходят извилистые долины. Устья этих долин переходят в шельф вблизи верхней части крутого материкового склона.
На западной стороне моря Баффина наблюдается аналогичная картина; отличие заключается только в том, что шельф здесь уже и морфология его рельефа более сложная. Таким образом, образовавшиеся в плейстоцене в результате выветривания долины под воздействием ледников превратились в речные долины современной формы. Погружение и затем поднятие в эпохи, последующие за плейстоценом, явились последними стадиями морфологической истории этих районов с малыми глубинами. Центральная котловина моря Баффина имеет глубину в 5— 10 раз большую, чем средняя глубина рассмотренных выше проливов Канадского Арктического архипелага. Дно центральной котловины ровное, имеет характер абиссальной равнины и по своей структуре сходно с истинно океаническим бассейном. По-видимому, эта часть дна не подвергалась сколь-нибудь существенной субаэральной эрозии. Центральная котловина моря Баффина с В и 3 ограничена крутыми склонами, которые также лишены признаков как наземной эрозии, так и любых морфологических изменений, которые имели место на примыкающих к котловине участках шельфа. На этих склонах нет никаких признаков продолжения погруженных долин и хребтов, которые прослеживаются на соседних шельфах. Происхождение центральной котловины моря Баффина неизвестно. Однако, принимая во внимание существенное отличие се подводного рельефа от рельефа прилегающего шельфа, можно предположить, что дно моря Баффина по своему происхождению отличается от дна в проливах, разделяющих острова Канадского Арктического архипелага.море Баффина могло образоваться в результате процессов рифтообразоваиия, разломообразования или прогибания земной коры.
Данными, подтверждающими вертикальные движения земной коры, исключая погружение, которое, судя по морфологическим признакам, составило 394 м, являются поднятые береговые пляжи. Возраст пляжей или одного из пляжей определен в 8700 ±400 лет. Они располагаются на высоте до 260 м. Эти факты, а также понижение высоты более молодых отмелей в сторону моря указывают на то, что Канадский Арктический архипелаг поднимался в течение длительного времени, начиная с позднего плейстоцена, т. е. этот подъем начался 10 тыс. лет назад.
Подтверждением поднятия являются колонки грунта, взятие в проливах западной части Канадского Арктического архипелага. Эти колонки грунта показывают изменение текстуры осадков снизу вверх с увеличением крупности, что указывает на общие изменения гидрологических условий от состояния покоя до активизации энергии. Эти изменения могут быть частично связаны с климатическими изменениями, а частично с подъемом, вызвавшим в свою очередь изменение глубины в тех районах, в которых прежде происходила постепенная глубоководная седиментация.
Другим доказательством поднятия является наличие в нижней части колонок грунта остатков фауны, которая могла обитать только на значительной глубине: в верхней части колонок найдены остатки организмов, которые в настоящее время обитают на мелководье. Такая разнородная фауна обычно распределяется по зонам вертикально в нескольких сотнях метров друг от друга, хотя географические границы могут быть порядка десятков миль.
Донные осадки
На арктическом шельфе осадки состоят в основном из ила. но иногда в разных районах встречается песок, составляющий 100% всех отложений. Это особенно наблюдается в районах, которые представлеим позднемезозойским и третичным песчаником. В основном в районах, расположенных на возвышенных частях рельефа и затопленных пляжах, содержание песка обычно высокое. За пределами пляжа, на расстоянии до 40 миль, песок составляет только половину пробы, а сортировка песка исключительно хорошая. В районах пониженного рельефа мелкий материал оседает и накапливается, но сортировка его плохая. На всем протяжении шельфа крупнозернистый материал приносится льдами, и этот процесс продолжается и ныне. Дно у западных островов Канадского Арктического архипелага покрыто обычно мелкозернистыми и плохо сортированными осадкам за исключением участков, находящихся в центральной части проливов, где благодаря сильным течениям сортировка исключительно хорошая.Следует отметить преобладание двух различных условии осадконакопления: 1) дельтового типа вблизи речных устьев 2) недельтового типа, характерных для всех островных проливов на расстоянии нескольких миль от берега и районов, не связанных с речными наносами. Вообще дельтовые наносы бывают более крупнозернистыми у берега и уменьшаются по размеру по мере удаления от берега. Они исключительно хорошо сортированы и могут содержать примесь выветренных (эоловых) осадков. В основном отложения приносятся впадающей рекой и состоят главным образом из мелкозернистого песка. Примерно на расстоянии мили от берега содержание песка менее 5%. Недельтовые отложения обычно очень мелкозернистые, плохо сортированные и приносятся в район отложения прибрежными течениями, дрейфующими льдами и ветром. Непосредственно из рек отложений поступает мало.
Центральная часть дна пролива Нэрс сложена в основном докембрийскими гранитами, гнейсами, аспидными сланцами, песчаниками и карбонатами нижнего палеозоя. В этом районе на дне благодаря сильным течениям отсутствует песок и мелкий материал. Так как гранитная галька встречалась в пробах, взятых дночерпателем, то предполагается, что коренная порода обнажена в этих районах. В восточной части бассейна Кейна наблюдается слой моренного материала исключительно равномерной мощности, который был образован ледником Гумбольдта. Мощность его достигает примерно 16 м. По обеим сторонам основных каналов пролива Нэрс обычно встречаются песчаные и илистые отложения, перемешанные с гравием.
В юго-восточной части Канадского Арктического архипелага подстилающие породы состоят из метаморфических пород, гранитов и карбонатов раннего палеозоя. На отмелях и над порогами, где течение сильнее, чем на глубинах, содержание песка выше. Повсюду встречаются валуны и крупная галька, но в основном они встречаются в прибрежных районах, и это, как предполагается, является результатом выноса горных пород льдами.
На отмелях и крутых склонах отложения крупнозернистые, но на глубинах они мелкозернистые и состоят в основном из ила и осажденных наносов. В этом районе также обычен материал, принесенный льдом.
Рельеф дна
Шельф Канадского Арктического архипелага имеет различные глубины и протяженность. Вдоль западного берега моря Баффина, к С от Гудзонова пролива, ширина шельфа редко превышает 55 км, а глубина примерно 200 м. Менее изучена батиметрия в районе берегов Арктического бассейна. К СЗ от острова Эллеф-Рингнес на расстоянии 170 км от берега склон шельфа обрывается на глубине 550 м. В этом районе рельеф шельфа, по-видимому, исключительно спокоен, его не пересекают каньоны или подводные русла рек. Наибольшие глубины в районе Канадского Арктического архипелага обнаружены во впадинах, которые были открыты в системе проливов. Глубина порогов проливов Канадского Арктического архипелага обычно не превышает 150 м, как, например, в проливе Барроу; в проливе Смит между островом Элсмир и Гренландией она составляет 200 м.
Гидрологический режим
Ледовые условия
В западных проливах Канадского Арктического архипелага образуется припай; здесь движение льда зимой практически отсутствует. Летом дрейф льда неравномерен. Анализ данных подробных летних разведок показал, что основное направление дрейфа льда — восточное, т. е. он соответствует восточному переносу вод через проливы Канадского Арктического архипелага в сторону системы проливов Парри.
Общая циркуляция
Циркуляция в мелководных проливах Канадского Арктического архипелага слабая, формируется и находится под влиянием циркуляционной системы Арктического бассейна и моря Баффина.
Наблюдения, выполненные на американской дрейфующей станции «Т-3», когда она
находилась вблизи западных островов Канадского Арктического архипелага, показывают, что вдоль их берегов движение поверхностных водных масс направлено на ЮЗ со скоростью примерно 2 км/сутки летом и несколько больше 1 км/сутки зимой.
На В Канадского Арктического архипелага ограничен морем Баффина, проливом Нэрс и целой системой проливов, которые соединяют северную часть моря Баффина с Арктическим бассейном. Направление циркуляции в море Баффина определяется Западно-Гренландским течением, идущим на С вдоль западных берегов Гренландии, и Баффиновым течением, идущим на Ю вдоль берегов острова Баффинова Земля. Западно-Гренландское течение переносит частично воды Восточно-Гренландского течения поступающие в пролив Дейвиса у мыса Фарвель, и относительно теплые воды течения Ирмингера, которое проходит вдоль юго-восточных берегов Гренландии.
Холодные воды Арктического бассейна, проникающие через проливы Канадского Арктического архипелага слабая и северная ветвь Западно-Гренландского течения образуют Баффиново течение. Килеряц (1938) определил, что это течение несет свои воды на Ю вдоль восточных берегов острова Элсмир со скоростью 17 км/сутки. Небольшие ответвления этого течения проникают в проливы Джонс и Ланкастер.
Преобладающее течение в проливах Канадского Арктического архипелага слабая направлено на Ю и В главным образом через проливы Перри, Принс-Риджент и Джонс. Однако это течение возмущается в восточном секторе пролива Ланкастер постоянной вихревой циркуляцией и устойчивым западным течением, которое прослеживается в северном секторе пролива Ланкастер. Судя по данным наблюдений, западное течение прослеживается на всем участке от моря Баффина до пролива Барроу. В проливах Принс-Риджент и Веллингтон преобладающее течение направлено на Ю, однако вдоль восточных берегов здесь наблюдается сравнительно слабый северный дрейф.
Водные массы
Система прол. Парри объединяет проливы Мак-Клур, Барроу, Вайкаунт-Мелвилл, Ланкастер, которые соединяют воды Арктического бассейна с водами моря Баффина Поэтому на шельфе в западной части Канадского Арктического архипелага гидрологические условия идентичны условиям Арктического бассейна. В западных проливах Канадского Арктического архипелага принято различать три водные массы. Поверхностный слой образуют холодные (температура близка к точке замерзания) и относительно распресненные воды. Ниже 50-метрового горизонта соленость резко увеличивается. Температура воды в слое от 70 до 140 м колеблется от —1,2 до —1,4° С, а соленость от 32,2 до 33,5 пром. В прибрежных водах в западной части шельфа на глубине 75 м. На глубинах между 150 и 250 м наблюдается равномерное повышение температуры и солености. Под промежуточным слоем тихоокеанских вод располагаются полярно-атлантические воды. Эти воды атлантического происхождения характеризуются хорошо выраженным максимумом температуры в слое от 400 до 600 м.
В море Баффина (восточная часть Канадского Арктического архипелага) различают четыре водные массы. Летом техмпература и соленость поверхностных вод колеблются от —1,0 до 5,0° С и от 30,0 до 33,5 пром. Такое колебание обуслоЕшено местными эффектами летнего нагревания, зимнего охлаждения, изменениями сплоченности льда. На глубинах 50—200 м находится хорошо выраженный слой холодных вод, температура которых —1,6° С, соленость 33,8 пром. Более высокая соленость на этой глубине по сравнению с соленостью этого слоя в западных проливах Канадского Арктического архипелага или в Арктическом бассейне указывает на то, что холодные воды не поступают в море Баффина с С и что их особенности обусловлены местными метеорологическими условиями и общей схемой циркуляции. Ниже горизонта 200 м располагается промежуточный слой теплых вод; обычно соленость этих вод 34,2— 34,5 пром; температура выше —0,5° С. За проливом Ланкастер этот слой наблюдается между 200 и 1000 м; на горизонте 500 м может быть максимум температуры, равный 1,0° С.
Ниже горизонта 1000 м температура воды опять понижается до —0,5° С и менее, соленость остается фактически без изменения и равна 34,5 пром. Раньше считали, что глубинные воды моря Баффина образуются при замерзании поверхностных вод, которые затем постепенно опускаются. Однако правильнее было бы предположить, что эти воды образуются в Арктическом бассейне и затем поступают в море Баффина в процессе обмена через пролив Смит. По низкому содержанию кислорода в глубинных водах моря Баффина (3,6 мл/л на глубине 2000 м) установлено, что эти воды не участвуют в общей циркуляции моря Баффина и что их обновление происходит далеко не регулярно.
В поверхностном слое моря Баффина воды с температурой выше —1,0° С, а соленостью меньше 33,5 пром образуют заметную прослойку, которая прослеживается от моря Баффина до пролива Барроу. К 3 от пролива Барроу в поверхностном слое расположены менее соленые и холодные воды Арктического бассейна. На глубине 150 м температура и соленость на всем этом участке относительно однородные, но уже в проливе Мак-Клур с глубиной температура повышается до 0° С, соленость до 34,7 пром. К В от пролива Барроу, в проливе Ланкастер, на этой же глубине температура повышается до 0,5° С, соленость до 34,5 пром. Перенос вод в восточном направлении через пролив Джонс, равный 0,27 млн. м3/с, был определен по данным динамического расчета переноса вод в южном направлении через пролив Пири и по расчетным данным южного переноса через пролив Юрика на основе зимних наблюдений над течениями.
Рельеф дна и геология
Глубины дна на арктическом шельфе обычно больше, чем на атлантическом. В Арктике шельф включает две отчетливые морфологические провинции: 1) внутреннюю часть, состоящую в основном из затопленных мысов, низких прибрежных и аллювиальных систем. 2) внешнюю часть — сравнительно ровный участок, где амплитуда неровностей рельефа не превышает 25 м.
Глубины на внутренней частя шельфа начиная от островов постепенно увеличиваются приблизительно до 425 м; здесь на расстоянии 20—50 миль от берега внешний край внутренней части шельфа прорезается рядом ущелий. Морское дно внешней части шельфа постепенно понижается к СЗ примерно на расстоянии 100—115 миль от берега, где глубина достигает 650 м. Здесь начинается собственно материковый склон, который отмечается резким изломом батиметрического профиля. Глубины в проливах между островами в западной части Канадского Арктического архипелага возрастают по мере приближения к Арктическому бассейну до 450—550 м. В центральной части Канадского Арктического архипелага в проливах глубины небольшие (глубины порогов менее 100 м). Такие небольшие глубины зафиксированы в проливах Нансен, Свердруп, Пири, Маклейн и Мак-Клур. В западной части Канадского Арктического архипелага глубины составляют 450—750 м, но в его центральной части они уменьшаются до 100 м. В некоторых случаях проливы разделены продольными подводными грядами, которые поднимаются к центру Канадского Арктического архипелага, где выходят на поверхность в виде островов. Исключением являются проливы Баллантайн и Уилкинс, так как они имеют океаническую и островную части, разделенные подводным поперечным хребтом или водоразделом с глубинами менее 50 м. Вдоль осей вышеназванных проливов встречаются небольшие впадины; судя по поперечному профилю, эти проливы имеют форму широкого U. Между собой они соединяются другими затопленными U-образными долинами, расположенными на 200 м выше ложа проливов.
Впадины и мелководные пороги в восточной части Канадского Арктического архипелага похожи на впадины и пороги западной части. Пролив Нэрс, очевидно, представляет собой вытянутую погруженную котловину, характеризующуюся наличием порога глубиной 100 м у бассейна Кейна. От этого порога глубина резко увеличивается в северном направлении, достигая 550 м у входа в море Линкольна в Северном Ледовитом океане и 650 м в южном направлении у северного входа в моря Баффина К проливу Нэрс примыкают несколько затопленных U-образных долин, дно которых находится на 200 м (или более) выше основного ложа пролива. Ложе самого пролива характеризуется наличием небольших вытянутых впадин, напоминающих систему ледниковых озер, свойственных ледниковым долинам. Пролив Джонс, глубина которого примерно 550 м, имеет U-образную форму (по данным поперечного профиля) и характеризуется наличием отмели глубиной менее 200 м на западном конце. Погруженные U-образные долины примыкают к основной долине, находящейся на 200—300 м глубже. Как и в некоторых других районах Арктики, эти подводные долины родственны ледниковым долинам на суше, в истоках которых обычно находятся ледники.
В море Баффина глубины увеличиваются от 200—400 м в северной части бассейна, где дно моря Баффина переходит в дно пролива Смит, до 2300 м в центральной части бассейна. Подводный рельеф северной части моря Баффина, к Ю от Гренландии, холмистый, неровный, напоминает рельеф затопленного мыса, длительное время (до затопления) подвергавшийся субаэральному выветриванию. Затопленные мысы суши переходят в наклонную поверхность, простирающуюся на расстояние 140 миль от берега и достигающую глубин 600 м, где она переходит в широкую террасу, которая и является собственно шельфом.
На восточной стороне моря Баффина шельф рассекают глубокие извилистые долины, которые являются продолжением долин западного побережья Гренландии. Рельеф дна между подводными долинами очень сходен с рельефом аналогичных участков суши. Профиль, проведенный на 3 от Гренландии (72° с ш.), показывает, что неровная, холмистая поверхность простирается на расстоянии 70 миль от берега, глубина не превышает здесь 300 м. Но за этой зоной дальше в море глубина увеличивается, и на расстоянии 140 миль от берега она достигает 400—500 м; в центральной части моря Баффина глубина резко увеличивается до 2300 м. В районе между крутым склоном н берегом на глубине 600 м проходят извилистые долины. Устья этих долин переходят в шельф вблизи верхней части крутого материкового склона.
На западной стороне моря Баффина наблюдается аналогичная картина; отличие заключается только в том, что шельф здесь уже и морфология его рельефа более сложная. Таким образом, образовавшиеся в плейстоцене в результате выветривания долины под воздействием ледников превратились в речные долины современной формы. Погружение и затем поднятие в эпохи, последующие за плейстоценом, явились последними стадиями морфологической истории этих районов с малыми глубинами. Центральная котловина моря Баффина имеет глубину в 5— 10 раз большую, чем средняя глубина рассмотренных выше проливов Канадского Арктического архипелага. Дно центральной котловины ровное, имеет характер абиссальной равнины и по своей структуре сходно с истинно океаническим бассейном. По-видимому, эта часть дна не подвергалась сколь-нибудь существенной субаэральной эрозии. Центральная котловина моря Баффина с В и 3 ограничена крутыми склонами, которые также лишены признаков как наземной эрозии, так и любых морфологических изменений, которые имели место на примыкающих к котловине участках шельфа. На этих склонах нет никаких признаков продолжения погруженных долин и хребтов, которые прослеживаются на соседних шельфах. Происхождение центральной котловины моря Баффина неизвестно. Однако, принимая во внимание существенное отличие се подводного рельефа от рельефа прилегающего шельфа, можно предположить, что дно моря Баффина по своему происхождению отличается от дна в проливах, разделяющих острова Канадского Арктического архипелага.море Баффина могло образоваться в результате процессов рифтообразоваиия, разломообразования или прогибания земной коры.
Данными, подтверждающими вертикальные движения земной коры, исключая погружение, которое, судя по морфологическим признакам, составило 394 м, являются поднятые береговые пляжи. Возраст пляжей или одного из пляжей определен в 8700 ±400 лет. Они располагаются на высоте до 260 м. Эти факты, а также понижение высоты более молодых отмелей в сторону моря указывают на то, что Канадский Арктический архипелаг поднимался в течение длительного времени, начиная с позднего плейстоцена, т. е. этот подъем начался 10 тыс. лет назад.
Подтверждением поднятия являются колонки грунта, взятие в проливах западной части Канадского Арктического архипелага. Эти колонки грунта показывают изменение текстуры осадков снизу вверх с увеличением крупности, что указывает на общие изменения гидрологических условий от состояния покоя до активизации энергии. Эти изменения могут быть частично связаны с климатическими изменениями, а частично с подъемом, вызвавшим в свою очередь изменение глубины в тех районах, в которых прежде происходила постепенная глубоководная седиментация.
Другим доказательством поднятия является наличие в нижней части колонок грунта остатков фауны, которая могла обитать только на значительной глубине: в верхней части колонок найдены остатки организмов, которые в настоящее время обитают на мелководье. Такая разнородная фауна обычно распределяется по зонам вертикально в нескольких сотнях метров друг от друга, хотя географические границы могут быть порядка десятков миль.
Донные осадки
На арктическом шельфе осадки состоят в основном из ила. но иногда в разных районах встречается песок, составляющий 100% всех отложений. Это особенно наблюдается в районах, которые представлеим позднемезозойским и третичным песчаником. В основном в районах, расположенных на возвышенных частях рельефа и затопленных пляжах, содержание песка обычно высокое. За пределами пляжа, на расстоянии до 40 миль, песок составляет только половину пробы, а сортировка песка исключительно хорошая. В районах пониженного рельефа мелкий материал оседает и накапливается, но сортировка его плохая. На всем протяжении шельфа крупнозернистый материал приносится льдами, и этот процесс продолжается и ныне. Дно у западных островов Канадского Арктического архипелага покрыто обычно мелкозернистыми и плохо сортированными осадкам за исключением участков, находящихся в центральной части проливов, где благодаря сильным течениям сортировка исключительно хорошая.Следует отметить преобладание двух различных условии осадконакопления: 1) дельтового типа вблизи речных устьев 2) недельтового типа, характерных для всех островных проливов на расстоянии нескольких миль от берега и районов, не связанных с речными наносами. Вообще дельтовые наносы бывают более крупнозернистыми у берега и уменьшаются по размеру по мере удаления от берега. Они исключительно хорошо сортированы и могут содержать примесь выветренных (эоловых) осадков. В основном отложения приносятся впадающей рекой и состоят главным образом из мелкозернистого песка. Примерно на расстоянии мили от берега содержание песка менее 5%. Недельтовые отложения обычно очень мелкозернистые, плохо сортированные и приносятся в район отложения прибрежными течениями, дрейфующими льдами и ветром. Непосредственно из рек отложений поступает мало.
Центральная часть дна пролива Нэрс сложена в основном докембрийскими гранитами, гнейсами, аспидными сланцами, песчаниками и карбонатами нижнего палеозоя. В этом районе на дне благодаря сильным течениям отсутствует песок и мелкий материал. Так как гранитная галька встречалась в пробах, взятых дночерпателем, то предполагается, что коренная порода обнажена в этих районах. В восточной части бассейна Кейна наблюдается слой моренного материала исключительно равномерной мощности, который был образован ледником Гумбольдта. Мощность его достигает примерно 16 м. По обеим сторонам основных каналов пролива Нэрс обычно встречаются песчаные и илистые отложения, перемешанные с гравием.
На отмелях и крутых склонах отложения крупнозернистые, но на глубинах они мелкозернистые и состоят в основном из ила и осажденных наносов. В этом районе также обычен материал, принесенный льдом.