Залив Святого Лаврентия расположен в устье реки Св. Лаврентия (Восточная Канада). С С, 3 и В его окаймляют холмистые и гористые берега Западного Ньюфаундленда, Лабрадора, Квебека (провинция Канады) и остров Кейп-Бретон, а с Ю — низменные острова Принца Эдуарда и Нью-Брансуика (провинция Канады).
По форме он почти треугольный, с полукруглой южной частью. Площадь залива Святого Лаврентия 150 тыс. км2, площадь бассейна водосбора 1300 тыс. км2. С Северной Атлантикой залив Святого Лаврентия соединяется через проливы Белл-Айл (между полуостровом Лабрадор и островом Ньюфаундленд) и Кабота (между островом Ньюфаундленд и островом Кейп-Бретон) см. также (Материковая отмель шельф)
Глубины в заливе Святого Лаврентия различные: южная часть — почти совершенно ровная, с глубинами около 60—80 м; она отделена от северной части с более переменными глубинами желобом Лоренс глубиной 400—500 м. Этот желоб простирается от Квебека по дуге к краю шельфа к ЮВ от пролива Кабота и соединяется с северным, более мелководным желобом, который продолжается на СВ по направлению к проливу Белл-Айл.
Генеральное направление циркуляции заливе Святого Лаврентия — против часовой стрелки. Холодные воды Лабрадорского течения попадают в залив Святого Лаврентия через пролив Белл-Айл. Течение Гаспе, вызванное стоком реки Св. Лаврентия, движется в залив Святого Лаврентия между полуостровом Гаспе и островом Антикости. Основной поток воды, так называемое течение Кабота, соленость вод которого 28 пром, проходит через пролив Кабота в район Новошотландского шельфа. Глубинное течение через пролив Кабота переносит в залив Святого Лаврентия воды Лабрадорского течения, смешанные с водами Новошотландского шельфа. Перенос через пролив Кабота составляет 1,5*10^13 м3/год.
В Заливе Святого Лаврентия по вертикали выделяют три слоя. Поверхностный слой — наиболее интересный из них — однородный по температуре и солености. Температура воды в этом слое изменяется от —1,8 до 20° С, соленость — от 26,0 до 32,0 пром. Поверхностный слой подвержен сезонным колебаниям. Летом он тоньше, около 18 м, и значения солености наименьшие. Весной и осенью его нижняя граница может достигать 54 м. Слой холодной промер жуточной воды с температурой менее 0° С и соленостью 32—34 пром также испытывает сезонные колебания; толщина слоя уменьшается летом до 27 м. Его наибольшем толщина около 54 м. Воды Новошотландского шельфа и Лабрадорского течения, попадающие в залив Святого Лаврентия через пролив Кабота, образуют слой более теплой глубинной воды — температура ее 5,6° С, соленость более 34 пром.
На С залива Святого Лаврентия граничит с провинцией Гранвилл, частью докембринского Канадского щита. С Ю его ограничивает Аппалачская горная система, имеющая направление с ЮЗ на СВ от Нью-Брансуика к Ньюфаундленду. Она состоит из деформированных нижнепалеозойских скальных пород, в которые вкраплены девонские граниты и которые перекрываются менее деформированными осадками каменноугольного, пермского и триасового возраста и вулканическими породами.
Аппалачская горная система имеет изгиб залива Святого Лаврентия; изменение направления простирания приблизительно следует очертаниям полуострова Гаспе. В верховьях реки Св. Лаврентия главная зона деформации горной системы отделена от северного форланда системой разломов.
Геофизическими исследованиями было установлено, что южная часть залива Святого Лаврентия подстилается осадками каменноугольного возраста, имеющими сходство с осадками на материке, а детальная съемка пролива Нортамберленд позволила определить единство структуры пород, слагающих остров Принца Эдуарда и полуостров Новая Шотландия. К С от желоба Лоренс залив Святого Лаврентия подстилается, по-видимому, осадочными породами меньшей мощности, но неизвестно, относятся ли они к каменноугольному периоду (как на ЮЗ острова Ньюфаундленд) или к нижнему палеозою (как на острове Антикости). Современная морфология залива Святого Лаврентия восходит к плейстоценовому периоду с более поздними модификациями доплейстоценового ландшафта, обусловившего ее некоторые структурные особенности.
Рельеф дна желоба Лоренс подтверждает предположение об изменениях, по-видимому, в плейстоцене из-за отложения обломков и их последующего перераспределения под воздействием льда и о ледниковом воздействии на современные очертания желоба. Значительная часть залива Святого Лаврентия покрывается льдом ежегодное января по апрель.
Петрологические характеристики поверхностных осадков обусловлены ледниковым периодом и плейстоцене и субарктическим климатом в настоящее время. Осадки минералогически неразвитые, их основным источником являются породы, окружающие залив Святого Лаврентия, и берега реки Св. Лаврентия. В этом смысле залив Святого Лаврентия очень отличается от Мексиканского залива и дельты реки Ориноко.
Сейсмические исследования заливе Святого Лаврентия показали, что земная кора здесь отличается от земной коры окружающих районов. В наименее деформированной части Аппалачской горной системы и в районе со значительной гранитной интрузией толщина земной коры около 35 км; по существу это один слой, в котором скорость продольных волн около 6,2 км/с, Т. е. меньше, чем в вышележащих слоях, где она достигает 8,1 км/с. Однако в заливе Святого Лаврентия мощность земной коры около 45 км, и кора, видимо, состоит из слоев со скоростью продольных волн от 4,5 до 7,5 км/с. Такие скорости характерны для осадочных пород каменноугольного возраста. В заливе Святого Лаврентия породы карбона лежат на поверхности, а более плотные горные породы — на глубине; последние, вероятно, связаны с центральной частью Аппалачской горной системы. Эти осадочные структуры можно сравнить со структурами в других районах земного шара, где доказана сильнейшая тектоническая активность в прошлом. Специфически ультраосновные породы, в которых отмечаются высокие скорости продольных волн, выходят на поверхность полуострова Гаспе; гравиметрические исследования позволили проследить их расположение в районе залива Святого Лаврентия.
В заливе Святого Лаврентия под земной корой верхняя мантия может быть аномальной, с кажущейся высокой скоростью продольных волн (около 8,5 км/с) благодаря либо большой плотности материала, либо очень крутому падению поверхности Мохоровичича. Так как Аппалачская система у залива Святого Лаврентия имеет изгиб, выбрать между этими двумя причинами нелегко.
Площадь и глубина Залива Святого Лаврентия
По форме он почти треугольный, с полукруглой южной частью. Площадь залива Святого Лаврентия 150 тыс. км2, площадь бассейна водосбора 1300 тыс. км2. С Северной Атлантикой залив Святого Лаврентия соединяется через проливы Белл-Айл (между полуостровом Лабрадор и островом Ньюфаундленд) и Кабота (между островом Ньюфаундленд и островом Кейп-Бретон) см. также (Материковая отмель шельф)
Глубины в заливе Святого Лаврентия различные: южная часть — почти совершенно ровная, с глубинами около 60—80 м; она отделена от северной части с более переменными глубинами желобом Лоренс глубиной 400—500 м. Этот желоб простирается от Квебека по дуге к краю шельфа к ЮВ от пролива Кабота и соединяется с северным, более мелководным желобом, который продолжается на СВ по направлению к проливу Белл-Айл.
Гидрологический режим
Генеральное направление циркуляции заливе Святого Лаврентия — против часовой стрелки. Холодные воды Лабрадорского течения попадают в залив Святого Лаврентия через пролив Белл-Айл. Течение Гаспе, вызванное стоком реки Св. Лаврентия, движется в залив Святого Лаврентия между полуостровом Гаспе и островом Антикости. Основной поток воды, так называемое течение Кабота, соленость вод которого 28 пром, проходит через пролив Кабота в район Новошотландского шельфа. Глубинное течение через пролив Кабота переносит в залив Святого Лаврентия воды Лабрадорского течения, смешанные с водами Новошотландского шельфа. Перенос через пролив Кабота составляет 1,5*10^13 м3/год.
В Заливе Святого Лаврентия по вертикали выделяют три слоя. Поверхностный слой — наиболее интересный из них — однородный по температуре и солености. Температура воды в этом слое изменяется от —1,8 до 20° С, соленость — от 26,0 до 32,0 пром. Поверхностный слой подвержен сезонным колебаниям. Летом он тоньше, около 18 м, и значения солености наименьшие. Весной и осенью его нижняя граница может достигать 54 м. Слой холодной промер жуточной воды с температурой менее 0° С и соленостью 32—34 пром также испытывает сезонные колебания; толщина слоя уменьшается летом до 27 м. Его наибольшем толщина около 54 м. Воды Новошотландского шельфа и Лабрадорского течения, попадающие в залив Святого Лаврентия через пролив Кабота, образуют слой более теплой глубинной воды — температура ее 5,6° С, соленость более 34 пром.
Геологическое происхождение
Аппалачская горная система имеет изгиб залива Святого Лаврентия; изменение направления простирания приблизительно следует очертаниям полуострова Гаспе. В верховьях реки Св. Лаврентия главная зона деформации горной системы отделена от северного форланда системой разломов.
Геофизическими исследованиями было установлено, что южная часть залива Святого Лаврентия подстилается осадками каменноугольного возраста, имеющими сходство с осадками на материке, а детальная съемка пролива Нортамберленд позволила определить единство структуры пород, слагающих остров Принца Эдуарда и полуостров Новая Шотландия. К С от желоба Лоренс залив Святого Лаврентия подстилается, по-видимому, осадочными породами меньшей мощности, но неизвестно, относятся ли они к каменноугольному периоду (как на ЮЗ острова Ньюфаундленд) или к нижнему палеозою (как на острове Антикости). Современная морфология залива Святого Лаврентия восходит к плейстоценовому периоду с более поздними модификациями доплейстоценового ландшафта, обусловившего ее некоторые структурные особенности.
Рельеф дна желоба Лоренс подтверждает предположение об изменениях, по-видимому, в плейстоцене из-за отложения обломков и их последующего перераспределения под воздействием льда и о ледниковом воздействии на современные очертания желоба. Значительная часть залива Святого Лаврентия покрывается льдом ежегодное января по апрель.
Петрологические характеристики поверхностных осадков обусловлены ледниковым периодом и плейстоцене и субарктическим климатом в настоящее время. Осадки минералогически неразвитые, их основным источником являются породы, окружающие залив Святого Лаврентия, и берега реки Св. Лаврентия. В этом смысле залив Святого Лаврентия очень отличается от Мексиканского залива и дельты реки Ориноко.
Геофизическая изученность
Сейсмические исследования заливе Святого Лаврентия показали, что земная кора здесь отличается от земной коры окружающих районов. В наименее деформированной части Аппалачской горной системы и в районе со значительной гранитной интрузией толщина земной коры около 35 км; по существу это один слой, в котором скорость продольных волн около 6,2 км/с, Т. е. меньше, чем в вышележащих слоях, где она достигает 8,1 км/с. Однако в заливе Святого Лаврентия мощность земной коры около 45 км, и кора, видимо, состоит из слоев со скоростью продольных волн от 4,5 до 7,5 км/с. Такие скорости характерны для осадочных пород каменноугольного возраста. В заливе Святого Лаврентия породы карбона лежат на поверхности, а более плотные горные породы — на глубине; последние, вероятно, связаны с центральной частью Аппалачской горной системы. Эти осадочные структуры можно сравнить со структурами в других районах земного шара, где доказана сильнейшая тектоническая активность в прошлом. Специфически ультраосновные породы, в которых отмечаются высокие скорости продольных волн, выходят на поверхность полуострова Гаспе; гравиметрические исследования позволили проследить их расположение в районе залива Святого Лаврентия.