Средиземное море расположено между Европой, Малой Азией и Африкой. Оно со всех сторон окружено сушей, за исключением двух узких проливов — Гибралтарского пролива (соединяет Средиземное море с Северной Атлантикой) и проливом Босфор (соединяет Средиземное море с Черным морем) — и Суэцкого канала (соединяет Средиземное море с Красным морем).
Площадь Средиземного моря 2965,5 тыс. км2, Средняя глубина 1500 м; наибольшую глубину (5092 м) имеет впадина Ионического моря, расположенная к западу от полуострова Пелопоннес (часть Эллинской впадины). Мелководный порог Сицилийского пролива и узкий Мессинский пролив делят Средиземное море на две части — восточную и западную (и соответственно на две котловины). Границы морей, входящих в состав Средиземного моря, установлены произвольно.
В западной части Средиземного моря находятся моря Альборанское, Балеарское, Лигурийское и Тирренское, в восточной — Адриатическое, Ионическое, Эгейское и Мраморное, расположенное между проливами Дарданеллы и Босфор. Для Средиземного моря характерны многочисленные небольшие острова, особенно для Эгейского и Ионического морей.
Наиболее крупные острова: Сицилия, Сардиния, Кипр, Корсика и Крит. Главные реки, впадающие в Средиземное море: Рона, Нил и По. Воды рек, которые впадают в Черное море, попадают в Средиземное море через проливы Босфор и Дарданеллы.
Рельеф дна
Средиземного моря присущи многие морфологические черты, характерные для океанического бассейна. Материковые отмели довольно узкие (менее 25 миль), развиты умеренно. Материковые склоны обычно очень крутые и прорезаны подводными каньонами. Каньоны у Лазурного берега Франции и у западного берега Корсики относятся к числу наиболее изученных.
На материковом подножии у больших дельт рек Роны и По находятся конусы выноса. Конус выноса реки Роны простирается и море по направлению к Балеарской абиссальной равнине. Эта абиссальная равнина площадью свыше 78 тыс. км2 занимает большую часть западной котловины.
Крутизна склонов этой равнины дает основания предполагать, что отложение осадков, приносимых мутьевыми потоками из Роны, в значительной степени происходит через каналы, прорезающие конус выноса. Однако на Балеарскую абиссальную равнину осадочный материал в какой-то мере поступает из каньонов Лазурного берега и каньонов побережья Северной Африки (района Алжира).
В Тирренском море находится центральная абиссальная равнина с несколькими небольшими плато, на которой самая высокая подводная гора поднимается на 2850 м над дном моря (глубина над горой 743 м). В этом море имеется много других подводных гор; на материковом склоне Сицилии и Калабрии вершины некоторых из них поднимаются над поверхностью моря и образуют острова. В колонках грунта, взятых на центральной абиссальной равнине, отчетливо видны слои пепла, которые соответствуют историческим вулканическим извержениям на Апеннинском полуострове.
Морфология дна восточной котловины Средиземного моря заметно отличается от морфологии дна западной котловины. В западной котловине, кроме небольшой абиссальной равнины в центре Ионического моря, других крупных площадей с горизонтально лежащими и не деформированными терригенными осадками не обнаружено. Обширные участки дна представляют собой либо сложно расчлененный срединный хребет, либо серию обрушенных впадин, расположенных по дуге, параллельной Эллинскому архипелагу.
Глубоководные впадины тянутся от Ионических островов и проходят южнее островов Крит и Родос в заливе Анталья (Эллинская впадина). Наибольшую глубину Средиземного моря — 5092 м — имеет одна из таких впадин с плоским дном (заполнена осадками). Осадки стали заполнять и другую впадину к югу от острова Родос (глубина 4450 м).
На конусе выноса Нила имеются хорошо развитые каналы, которые образуют большую разветвленную систему. Каналы ведут к очень узкой абиссальной равнине, находящейся у основания конуса выноса, в отличие от западной котловины Средиземного моря, где конус выноса реки Роны питает большую Балеарскую абиссальную равнину. В настоящее время узкая абиссальная равнина у основания конуса выноса Нила активно деформируется; одни ее участки срединный хребет, либо серию обрушенных впадин, расположенных по дуге, параллельной Эллинскому архипелагу. По-видимому, в недалеком прошлом процесс отложения осадков происходил медленнее тектонической деформации крупных частей Восточного Средиземноморья.
Гидрологический режим. Средиземное море окружено странами с сухим климатом в Результате чего величина испарения значительно превышает количество атмосферных осадков и сток рек. Возникающий дефицит воды восполняется через Гибралтарский пролив путем поступления североатлантических поверхностных вод. Увеличение солености воды вследствие испарения вызывает увеличение ее плотности. Более плотная вода погружается на глубину; таким образом, западная и восточная котловины заполняются однородной и относительно теплой водной массой.
Температура и соленость глубинных и промежуточных вод колеблются в очень незначительных пределах: от 12,7 до 14,5° С и от 38,4 до 39 пром.
Циркуляция вод
Североатлантические поверхностные воды, входящие в Средиземное море через Гибралтарский пролив, движутся вдоль берегов Северной Африки и постепенно растекаются по поверхности Средиземного моря; часть вод распространяется в Лугирийское море часть в Тирренское море. Там, охлаждаясь вследствие испарения и влияния сухих полярных воздушных масс, поступающих из Европы, воды погружаются, образуя определенный тип водной массы западной части Средиземного моря. Североатлантические воды через Сицилийский пролив попадают также и в восточный сектор Средиземного моря. где часть их отклоняется к северу в Адриатическое море. В результате испарения они здесь также охлаждаются н погружаются на глубину. Североатлантические воды спорадически переливаются через порог пролива Отранто, образуя в восточной части Средиземного моря глубинную водную массу. Распределение растворенного кислорода в глубинных водах Ионического моря свидетельствует об их циркуляции против часовой стрелки.
Оставшиеся па поверхности североатлантические воды теперь уже очень сильно измененные под воздействием испарения, продолжают движение в восточном направлении к острову Кипр, где в зимние месяцы они погружаются.
Североатлантические поверхностные воды, несущие большое количество растворенных солей в конечном счете должны возвращаться в Северную Атлантику, так как соленость Средиземного моря с течением времени не увеличивается.
Отток вод из Средиземного моря происходит через порог Гибралтарского пролива на глубине ниже входящего потока (300 м). Средниземноморская вода, выходящая из Средиземного моря через Гибралтарский пролив, несмотря на более высокую температуру, является значительно более соленой и плотной, чем атлантическая, находящаяся на том же уровне. В результате средиземноморская вода, попав в Атлантический океан, стекает вниз по материковому склону, пока, наконец, на глубине 1000 м не встречает атлантическую глубинную воду той же плотности. Затем средиземноморская вода поднимается я распространяется к северу, югу и западу, образуя слой, который южно обнаружить в Атлантике на протяжении нескольких тысяч миль.
Биогенные элементы. Воды Средиземного моря бедны биогенными элементами. Фосфатов в них значительно меньше, чем в водах Северной Атлантики. Объясняется это тем. что воды из Северной Атлантики поступают в Средиземное море через мелководный порог, поэтому в Средиземном море проходят только североатлантнические поверхностные воды, которые уже сами сильно истощены. Накоплению биогенных элементов в глубинных водах препятствует также непрерывный отток вод, возвращающихся назад через Гибралтарский пролив. Для полной вентиляции всего бассейна Средиземного моря путем выноса воды требуется около 75 дет.
Приливы в Средиземном море преимущественно полусуточные. Восточная к западная котловины имеют обособленные системы стоячих волн. В Адриатическом море наблюдается прогрессивный (поступательный) прилив величиной около 1 м. движущийся вокруг аифидромической точки находящейся близ центра Средиземного моря. В других пунктах Средиземного моря величина прилива около 30 см.
Донные осадки у берегов включают следующие компоненты: 1) карбонаты, состоящие главным образом из кокколитофоридов, а также фораминифер и птеропод; 2) детриты, переносимые ветром и течениями; 3) вулканогенные вещества и 4) конечные продукты выветривания пород суши, главным образом глинистые минералы. Среднее содержание углерода в колонках грунта восточной котловины Средиземного моря около 40% и в колонках грунта западной котловины около 30%. Содержание детритов меняется от нуля до максимума; в целом оно выше в колонках грунта западной котловины Средиземного моря. Иногда в колонках грунта можно распознать песчаные горизонты и сопоставить их от керна к керну. Вулканический пепел образует более или менее отчетливые слои и встречается также в невулканическом материале. Количество вулканических продуктов невелико, исключая районы, близлежащие к вулканам (Везувию и Этне).
Скорость осадконакопления у Леванто и в Ионическом море небольшая, такая же, как и в центральной части Северной Атлантики; в западной части Средиземного моря она в несколько раз больше.
Структура земной коры. Анализ данных сейсмических измерений методом преломленных волн, выполненных в западной части Средиземного моря, показал, что земная кора здесь имеет «океаническую природу». По всей Балеарской абиссальной равнине глубина поверхности Мохоровичича менее 12 км от уровня моря. Эта величина возрастает по направлению к материку и достигает более 50 км под Приморскими Альпами, которые круто обрываются у Лазурного берега.
В Средиземном море слой осадков (мощность 1 —1,5 км) с малой скоростью продольных волн (1,7—2,5 км/с) подстилает мощная толща пород со средней скоростью продольных волн (3,0—6,0 км/с). Осадки с малой скоростью волн значительно мощнее в западной котловине Средиземного моря чем в восточной. Если слой с промежуточным значением скорости волн отмечает подошву толщи осадков, то их мощность чрезвычайно мала, принимая во внимание большую площадь, на которую распространяется сток реки Роны. (В глубоководной части Мексиканского залива мощность осадков более 6 км.)
Однако если отражающий слой представлен консолидированными осадками или вулканическими породами внутри осадочной толщи, то он свидетельствует о значительном изменении в геологической истории этого бассейна. Магнитное поле в Средиземном море удивительно однородно, особенно в тектонически активной восточной котловине. Тем не менее в Тирренском море над подводными горами встречаются сильные аномалии.
К центральной части Эллинской впадины приурочена широкая полоса отрицательных гравитационых аномалии Фая. Они связаны с большим опусканием блоков земной коры внутри этой впадины. Сейсмическими исследованиями в северной части западной котловины Средиземного моря обнаружено его опускание относительно Европейского материка на 3 км. Основная причина таких крупных вертикальных движений недостаточно изучена. Слабые гравитационные аномалии Фая в западной части Средиземного моря свидетельствуют о том, что бассейн находится в изостатическом равновесии. Чрезвычайно трудно представить, каким образом современная «океаническая» земная кора могла сохранить прежнее поднятие без какого-либо перераспределения плотности внутри глубокой части коры или верхней мантии.
Геотектоническое развитие. Средиземного моря является реликтовым морем, остатком огромного водного бассейна, который раньше простирался от Португалии до Тихого океана (через Альпы, Юго-Восточную Европу, Турцию, Иран, Гималаи, Юго-Восточную Азию). Считается, что он был связан с Маорийской геосинклиналью в Новой Зеландии. Этот древний морской бассейн Зюсс назвал морем Тетис.
Его история хорошо известна с триаса, но даже в палеозое заметны следы такой связи, и многие авторы говорят о прото- или палео-Тетисе. Тетис отделял северные материки (Евразию и, возможно, продолжение Северной Америки, т. е. Лавразию) от южных материков, первоначально объединенных в Гондвану.
Между двумя упомянутыми гигантскими материковыми блоками первичного «Протогена» существовало, по-видимому, постоянное взаимодействие, по крайней мере последние полмиллиарда лет. Различные авторы представляют себе эти взаимосвязи по-разному. Сторонники дрейфа материков, например Арганд, Вегенер, считают, что было постоянное сближение двух первоначальных земных масс, которое привело к прогибанию глубоководных впадин и в итоге к образованию альпийской складчатости, возникшей в начале позднемелового периода и возобновившейся в нескольких фазах третичного периода.
По мнению других (например Штауб, Гланжо), имели место так называемые «отливы и приливы», т. е. процессы сжатия и растяжения.
Площадь Средиземного моря 2965,5 тыс. км2, Средняя глубина 1500 м; наибольшую глубину (5092 м) имеет впадина Ионического моря, расположенная к западу от полуострова Пелопоннес (часть Эллинской впадины). Мелководный порог Сицилийского пролива и узкий Мессинский пролив делят Средиземное море на две части — восточную и западную (и соответственно на две котловины). Границы морей, входящих в состав Средиземного моря, установлены произвольно.
В западной части Средиземного моря находятся моря Альборанское, Балеарское, Лигурийское и Тирренское, в восточной — Адриатическое, Ионическое, Эгейское и Мраморное, расположенное между проливами Дарданеллы и Босфор. Для Средиземного моря характерны многочисленные небольшие острова, особенно для Эгейского и Ионического морей.
Наиболее крупные острова: Сицилия, Сардиния, Кипр, Корсика и Крит. Главные реки, впадающие в Средиземное море: Рона, Нил и По. Воды рек, которые впадают в Черное море, попадают в Средиземное море через проливы Босфор и Дарданеллы.
Рельеф дна
Средиземного моря присущи многие морфологические черты, характерные для океанического бассейна. Материковые отмели довольно узкие (менее 25 миль), развиты умеренно. Материковые склоны обычно очень крутые и прорезаны подводными каньонами. Каньоны у Лазурного берега Франции и у западного берега Корсики относятся к числу наиболее изученных.
На материковом подножии у больших дельт рек Роны и По находятся конусы выноса. Конус выноса реки Роны простирается и море по направлению к Балеарской абиссальной равнине. Эта абиссальная равнина площадью свыше 78 тыс. км2 занимает большую часть западной котловины.
Крутизна склонов этой равнины дает основания предполагать, что отложение осадков, приносимых мутьевыми потоками из Роны, в значительной степени происходит через каналы, прорезающие конус выноса. Однако на Балеарскую абиссальную равнину осадочный материал в какой-то мере поступает из каньонов Лазурного берега и каньонов побережья Северной Африки (района Алжира).
В Тирренском море находится центральная абиссальная равнина с несколькими небольшими плато, на которой самая высокая подводная гора поднимается на 2850 м над дном моря (глубина над горой 743 м). В этом море имеется много других подводных гор; на материковом склоне Сицилии и Калабрии вершины некоторых из них поднимаются над поверхностью моря и образуют острова. В колонках грунта, взятых на центральной абиссальной равнине, отчетливо видны слои пепла, которые соответствуют историческим вулканическим извержениям на Апеннинском полуострове.
Глубоководные впадины тянутся от Ионических островов и проходят южнее островов Крит и Родос в заливе Анталья (Эллинская впадина). Наибольшую глубину Средиземного моря — 5092 м — имеет одна из таких впадин с плоским дном (заполнена осадками). Осадки стали заполнять и другую впадину к югу от острова Родос (глубина 4450 м).
На конусе выноса Нила имеются хорошо развитые каналы, которые образуют большую разветвленную систему. Каналы ведут к очень узкой абиссальной равнине, находящейся у основания конуса выноса, в отличие от западной котловины Средиземного моря, где конус выноса реки Роны питает большую Балеарскую абиссальную равнину. В настоящее время узкая абиссальная равнина у основания конуса выноса Нила активно деформируется; одни ее участки срединный хребет, либо серию обрушенных впадин, расположенных по дуге, параллельной Эллинскому архипелагу. По-видимому, в недалеком прошлом процесс отложения осадков происходил медленнее тектонической деформации крупных частей Восточного Средиземноморья.
Гидрологический режим. Средиземное море окружено странами с сухим климатом в Результате чего величина испарения значительно превышает количество атмосферных осадков и сток рек. Возникающий дефицит воды восполняется через Гибралтарский пролив путем поступления североатлантических поверхностных вод. Увеличение солености воды вследствие испарения вызывает увеличение ее плотности. Более плотная вода погружается на глубину; таким образом, западная и восточная котловины заполняются однородной и относительно теплой водной массой.
Температура и соленость глубинных и промежуточных вод колеблются в очень незначительных пределах: от 12,7 до 14,5° С и от 38,4 до 39 пром.
Циркуляция вод
Североатлантические поверхностные воды, входящие в Средиземное море через Гибралтарский пролив, движутся вдоль берегов Северной Африки и постепенно растекаются по поверхности Средиземного моря; часть вод распространяется в Лугирийское море часть в Тирренское море. Там, охлаждаясь вследствие испарения и влияния сухих полярных воздушных масс, поступающих из Европы, воды погружаются, образуя определенный тип водной массы западной части Средиземного моря. Североатлантические воды через Сицилийский пролив попадают также и в восточный сектор Средиземного моря. где часть их отклоняется к северу в Адриатическое море. В результате испарения они здесь также охлаждаются н погружаются на глубину. Североатлантические воды спорадически переливаются через порог пролива Отранто, образуя в восточной части Средиземного моря глубинную водную массу. Распределение растворенного кислорода в глубинных водах Ионического моря свидетельствует об их циркуляции против часовой стрелки.
Оставшиеся па поверхности североатлантические воды теперь уже очень сильно измененные под воздействием испарения, продолжают движение в восточном направлении к острову Кипр, где в зимние месяцы они погружаются.
Североатлантические поверхностные воды, несущие большое количество растворенных солей в конечном счете должны возвращаться в Северную Атлантику, так как соленость Средиземного моря с течением времени не увеличивается.
Отток вод из Средиземного моря происходит через порог Гибралтарского пролива на глубине ниже входящего потока (300 м). Средниземноморская вода, выходящая из Средиземного моря через Гибралтарский пролив, несмотря на более высокую температуру, является значительно более соленой и плотной, чем атлантическая, находящаяся на том же уровне. В результате средиземноморская вода, попав в Атлантический океан, стекает вниз по материковому склону, пока, наконец, на глубине 1000 м не встречает атлантическую глубинную воду той же плотности. Затем средиземноморская вода поднимается я распространяется к северу, югу и западу, образуя слой, который южно обнаружить в Атлантике на протяжении нескольких тысяч миль.
Биогенные элементы. Воды Средиземного моря бедны биогенными элементами. Фосфатов в них значительно меньше, чем в водах Северной Атлантики. Объясняется это тем. что воды из Северной Атлантики поступают в Средиземное море через мелководный порог, поэтому в Средиземном море проходят только североатлантнические поверхностные воды, которые уже сами сильно истощены. Накоплению биогенных элементов в глубинных водах препятствует также непрерывный отток вод, возвращающихся назад через Гибралтарский пролив. Для полной вентиляции всего бассейна Средиземного моря путем выноса воды требуется около 75 дет.
Приливы в Средиземном море преимущественно полусуточные. Восточная к западная котловины имеют обособленные системы стоячих волн. В Адриатическом море наблюдается прогрессивный (поступательный) прилив величиной около 1 м. движущийся вокруг аифидромической точки находящейся близ центра Средиземного моря. В других пунктах Средиземного моря величина прилива около 30 см.
Донные осадки у берегов включают следующие компоненты: 1) карбонаты, состоящие главным образом из кокколитофоридов, а также фораминифер и птеропод; 2) детриты, переносимые ветром и течениями; 3) вулканогенные вещества и 4) конечные продукты выветривания пород суши, главным образом глинистые минералы. Среднее содержание углерода в колонках грунта восточной котловины Средиземного моря около 40% и в колонках грунта западной котловины около 30%. Содержание детритов меняется от нуля до максимума; в целом оно выше в колонках грунта западной котловины Средиземного моря. Иногда в колонках грунта можно распознать песчаные горизонты и сопоставить их от керна к керну. Вулканический пепел образует более или менее отчетливые слои и встречается также в невулканическом материале. Количество вулканических продуктов невелико, исключая районы, близлежащие к вулканам (Везувию и Этне).
Скорость осадконакопления у Леванто и в Ионическом море небольшая, такая же, как и в центральной части Северной Атлантики; в западной части Средиземного моря она в несколько раз больше.
Структура земной коры. Анализ данных сейсмических измерений методом преломленных волн, выполненных в западной части Средиземного моря, показал, что земная кора здесь имеет «океаническую природу». По всей Балеарской абиссальной равнине глубина поверхности Мохоровичича менее 12 км от уровня моря. Эта величина возрастает по направлению к материку и достигает более 50 км под Приморскими Альпами, которые круто обрываются у Лазурного берега.
В Средиземном море слой осадков (мощность 1 —1,5 км) с малой скоростью продольных волн (1,7—2,5 км/с) подстилает мощная толща пород со средней скоростью продольных волн (3,0—6,0 км/с). Осадки с малой скоростью волн значительно мощнее в западной котловине Средиземного моря чем в восточной. Если слой с промежуточным значением скорости волн отмечает подошву толщи осадков, то их мощность чрезвычайно мала, принимая во внимание большую площадь, на которую распространяется сток реки Роны. (В глубоководной части Мексиканского залива мощность осадков более 6 км.)
Однако если отражающий слой представлен консолидированными осадками или вулканическими породами внутри осадочной толщи, то он свидетельствует о значительном изменении в геологической истории этого бассейна. Магнитное поле в Средиземном море удивительно однородно, особенно в тектонически активной восточной котловине. Тем не менее в Тирренском море над подводными горами встречаются сильные аномалии.
К центральной части Эллинской впадины приурочена широкая полоса отрицательных гравитационых аномалии Фая. Они связаны с большим опусканием блоков земной коры внутри этой впадины. Сейсмическими исследованиями в северной части западной котловины Средиземного моря обнаружено его опускание относительно Европейского материка на 3 км. Основная причина таких крупных вертикальных движений недостаточно изучена. Слабые гравитационные аномалии Фая в западной части Средиземного моря свидетельствуют о том, что бассейн находится в изостатическом равновесии. Чрезвычайно трудно представить, каким образом современная «океаническая» земная кора могла сохранить прежнее поднятие без какого-либо перераспределения плотности внутри глубокой части коры или верхней мантии.
Геотектоническое развитие. Средиземного моря является реликтовым морем, остатком огромного водного бассейна, который раньше простирался от Португалии до Тихого океана (через Альпы, Юго-Восточную Европу, Турцию, Иран, Гималаи, Юго-Восточную Азию). Считается, что он был связан с Маорийской геосинклиналью в Новой Зеландии. Этот древний морской бассейн Зюсс назвал морем Тетис.
Его история хорошо известна с триаса, но даже в палеозое заметны следы такой связи, и многие авторы говорят о прото- или палео-Тетисе. Тетис отделял северные материки (Евразию и, возможно, продолжение Северной Америки, т. е. Лавразию) от южных материков, первоначально объединенных в Гондвану.
По мнению других (например Штауб, Гланжо), имели место так называемые «отливы и приливы», т. е. процессы сжатия и растяжения.