К окаймляющим рифам относятся постройки, тыльная сторона флета которых примыкает к суше. Иногда между краем флета и берегом образуется небольшое понижение в виде узкой береговой лагуны ("boat channel"). Барьерные рифы представляют собой постройки, флет которых вытянут вдоль края суши в виде полос шириной до нескольких километров (обычной от 100 до 500 м), отделенных от суши достаточно широкой и глубокой лагуной. Ширина лагуны барьерных рифов варьирует от первых сотен метров до первых десятков километров, а глубина - от 5 до 70 м. Полосы барьерного рифа имеют сложную структуру. Они могут быть двойными или содержать внутри себя кольцевые, линейные и плоские (столовые) рифы.
К атоллам относятся крупные коралловые постройки, имеющие в макромасштабе кольцевую форму. Атоллы отличаются очень сложным строением. В составе кольцевого рифа атолла могут быть острова, банки, плоские рифы, микроатоллы, фаросы. В центре кольцевой системы рифов атолла бывает одна или несколько лагун, разделенных патч-рифами.
Кэй-рифы ("sand сау reefs") — это относительно небольшие плоские рифы, расположенные на мелководных плато. На их подветренной стороне образуются песчаные острова и косы.
Линейные рифы ("ribbon reefs") представляют собой рифовые гряды, вытянутые в длину до нескольких километров и имеющие в поперечнике от 50 до 100 м. На поперечном разрезе они как бы в сплюснутом виде содержат все основные элементы, исключая выраженную лагуну. На некоторых линейных рифах можно найти подобие лагуны у их подветренного края, которая представляет собой выемку, заполненную обломочным материалом и песком. С подветренной стороны она окаймляется зоной патч-рифов.
Платформенные рифы ("planular reefs") представляют собой плоские рифы с осушающимися во время отлива сильно эродированным флетом, который зарастает макрофитами, кораллинами, морскими травами. Флет этих рифов имеет крупные внешние склоны. На поверхности флета образуются валы обломочного материала, песчаные косы, островки.
Коралловые банки — рифоподобные постройки, иногда весьма обширные, которые имеют неопределенную бугровидную форму и почти целиком находятся под водой. У мелководных коралловых банок поверхности моря достигают лишь отдельные их небольшие участки. На мелководьях постройки типа банок образуются обычно при поселении кораллов на рыхлых грунтах. Однако наибольшее значение как биоценозы И как поставщики карбонатного материала коралловые банки приобретают в фотической зоне континентального склона, где они распространены чрезвычайно широко (Cairns, Starilcy, 1981) и являются одним из важнейших типов сообществ. Глубоководные коралловые банки обычны на континентальном склоне в умеренных и приполярных районах на глубинах от 60 до 1500 м (Tcicher, 1958; Fricke, Hottinger, 1983). Арматурную основу глубоководных коралловых банок создают агерматипные кораллы из родов Lophelia, Mardrepora, Desmophillia, некоторые из которых образуют довольно крупные дендровидные колонии размером более полуметра. В качестве наполняющего рыхлого материала в этих постройках служат скелетные останки и спикулы горгонарий и губок, скелетные остатки гидроидов, ежей, фораминифер, мшанок, полихет (Келлер, 1985) .
Первые попытки создания генетической классификации многообразных шельфовых рифов Большого барьерного рифа Австралии были сделаны Файнбриджем и Максвеллом (Fairdridge, 1967; Maxwell, 1968). Именно в зтом регионе большая часть отдельных рифов не подходила под классификацию Дарвина. Классификация рифов Максвелла фактически дополняет и расширяет классификацию рифов Файнбриджа. Обе они в своей основе имели возникшие в начале 50-х годов представления о том, что современные рифы - продукт их голоценового роста. Согласно этим представлениям, рифы голоцена начали расти на поверхности выровненных наземной эрозией рифовых платформах плейстоцена. Достигнув в своем росте поверхности моря после стабилизации уровня около 5-6 тыс. лет назад, рифовые постройки подверглись затем длительному разрушительному воздействию волнения и течений. Именно эти физические факторы во взаимодействии с биологическими факторами, контролирующими рост кораллов и расположение зон кальцификации и эрозии, привели в последствии к формированию всего многообразия рифовых структур, поскольку действие этих факторов варьировало в разных зонах рифа. Поэтому главными образующими агентами морфогенеза эти авторы считали процессы эрозии (резорбции) выросших во время голоценовой трансгрессии рифов и разнос образовавшихся при этом масс рыхлого карбонатного материала под действием волнения и течений.
Классификацию Максвелла здесь автор не рассматривает, поскольку лежащие в ее основе представления о генезисе рифов оказались противоречащими тем данным о структуре и возрасте рифовых построек Большого барьерного рифа, которые появились в 70-х годах в связи с результатами бурения, сейсмическими исследованиями и радиоуглеродными датировками рифовых конструкций (Purdy, 1974; Harvey, 1977; Thom et al." 1978; Hoply et al., 1978). На основе этих новых данных (см. описания выше факторов, влиявших на формирование рифов голоцена; раздел 1.2). Хопли создал новую эволюционную классификацию современных коралловый построек, входящих в систему Большого барьерного рифа Австралии (Hopley, 1982, 1983). Проанализировав морфологию и генезис многообразных рифов Большого барьера, он выделил их генетические группы в зависимости от их размеров и от рельефа поверхности исходных предголоценовых платформ, на которых они выросли. При этом он основывался на данных о том, что фундамент подавляющего большинства крупных рифов голоцена сложен древними рифовыми платформами, которые, несмотря на длительную осушку в период позднего плейстоценового оледенения, последующую воздушную эрозию, в общих чертах сохранили рельеф древних рифов, а именно поднятия в зонах древнего флета и надводных. построек и депрессии в зонах лагун. В периоды осушки эти депрессии в зонах лагун увеличивались под воздействием карстовых процессов (Purdy, 1974; Flood, Orme, 1977; Harvey, 1977; Вlackshell et al., 1979). Другим важным фактором эволюции голоце! ных рифов, определявшим современное их состояние, Хоппи считал глубину залегаш. я поверхности предголоценовых рифовых платформ относительно стабилизированного уровня океана. Рифы, которые росли на более мелководных платформах, быстрее достигали поверхности моря, ограничивающей их рост. Поэтому, несмотря на их относительно меньший возраст, ввиду более позднего их затопления достигли к настоящему моменту более поздней стадии своего генезиса. Они содержат меньше элементов рельефа на своей поверхности ввиду заноса ее карбонатным материалом (стадия "старого" рифа, см. рис. 1.6; 1C). Наоборот, рифы, которые росли на- более глубоких платформах, отставали от скорости роста последних.
Итак, эволюционная классификация Хопли учитывает взаимодействие в ходе генезиса рифов голоцена разных факторов: геологических (геоморфология платформ, трансгрессия) , биологических (условия и скорость роста кораллов) и физических (механическая эрозия, разнос осадков) . В сокращенном и упрощенном виде эта классификация иллюстрируется рис. 1.6. Принимая, что подавляющее большинство изученных до сих пор рифов выросло на поверхности древних рифовых платформ, Хопли в своей классификации рассматривает только подобные рифы и разбивает их на три группы по ширине лежащих в их основании платформ. Шельфовые рифы, не имеющие в своем основании древних рифовых платформ и не образующие четко выраженных консолидированных рифовых построек, отнесены им к четвертой группе рифов и подробно в его системе не рассматриваются, поскольку в зоне Большого барьерного рифа они, по мнению Хопли, редки, хотя в других районах тропического шельфа, например в Карибском бассейне, они встречаются гораздо чаще. Он считает, что развитие таких рифов сходно с развитием рифов третьей группы по его классификации — рифов, формировавшихся на малых платформах.
Рифы, отнесенные Хопли к первой группе, сформировались на платформах крупных плейстоценовых рифов шириною более 3,25 км (рис. 1.6, 1 А). Такие большие известковые платформы древних рифов имели, как правило, сложный рельеф, включавший несколько депрессий преимущественно карстового происхождения (Purdy, 1974). Рост рифов начался после затопления платформ по их краям и на возвышенностях. В результате на таких платформах в голоцене выросли большие серповидные или кольцевые рифы (атоллы) с несколькими лагунами, местоположение которых соответствует местоположению дипрессий рельефа древних платформ. Рифы, выросшие на крупных платформах, которые были расположены выше относительно береговой линии или в зонах, где имело место локальное тектоническое поднятие в период их роста, рано достигли поверхности и пройти стадию атолла. В настоящее время они достигли уже поздней стадии своего развития, превратившись в крупные плоские рифы, целиком занесенные осадками с обломочным материалом (рис. 1.6, 1C). Обширные площади лагун на таких рифах заполнены карбонатным материалом, и на их месте образовались осушаемые участки песчаного флета, заросшие макрофитами и морскими травами.
Рифовые постройки на платформах средних размеров (ширина 17,5-3,25 км) проделали аналогичную эволюцию и образовали те же морфологические типы рифов, что и рифы первой группы с той лишь разницей, что на них имелась всего одна, центральная лагуна. Такие средние кольцевые рифы с одной лагуной Хопли относит ко второй группе рифов (рис. 1.6, 2А— 2С). К третьей группе он относит рифы, которые выросли, на платформах шириною менее 1,75 км. Их особенность состоит в отсутствии четко выраженной лагуны (рис. 1.6, 3С). Депрессии на таких рифах быстро заполняются карбонатным материалом еще в период их вертикального роста. После достижения поверхности моря они превращаются в небольшие плоские рифы, основную часть которых занимает осушаемый в период отлива заросший кораллами скальный флет. На узких, вытянутый в длину в виде гряд древних платформах в период голоценовой трансгрессии выросли линейные рифы ("ribbon reefs"), широко распространенные в районе Большого барьерного рифа (Veron, Hudson, 19878; рис. 1.6, 4А, . По частоте встречаемости в этом районе преобладают серповидные или кольцевые рифы первой и второй групп и на промежуточный стадиях развития. Среди линейных рифов преобладает последняя стадия генезиса (рис. 1.6, 4С). И это понятно, ведь именно на данных рифах кораллы имеют оптимальные условия для быстрого роста и интенсивной продукции карбонатного материала на всей пощади вытянутой платформы. Поэтому они быстрее достигли стабилизированного уровня моря.
Оценивая эволюционную классификацию Хопли, следует еще раз подчеркнуть, что она была разработана для рифов Большого барьерного рифа и не охватывает всего разнообразия современный коралловых рифов. В частности, в ней нет классификации и описания шельфовых, барьерных и окаймляющих рифов. Однако принципы, заложенные в основу этой классификации, могут быть в дальнейшем использованы для создания всеобъемлющей эволюционной классификации коралловых рифов. Так, барьерные рифы у высоких островов в рамках эволюционной классификации по своей структуре и стадии развития близки к зрелым кольцевым рифам, а окаймляющие рифы — к плоским рифам, находящимся на поздней стадии своего формирования. Согласно теории Дарвина, барьерные рифы образовались при тектоническом погружении берегов высоких островов (см. рис. 1.1). Эта теория в определенных чертах, по-видимому, справедлива до сих пор, например, в отношении процесса формирования лагуны. В соответствии с новыми представлениями о голоценовой трансгрессии она пересматривается на основании более тщательный исследований геоморфологии барьерных и окаймляющих рифов, особенно в зонах интенсивный тектонических движений (Cheppel, 1983). Тектонические движения, которые имели место как до голоцена, так и во время голоценовой трансгрессии, оказали существенное влияние на характер рифов, формировавхся у берегов высоких островов, и в этом Дарвин был прав. В результате тектонических движений в эпоху плейстоцена в некоторых районах древние рифовые платформы были вознесены над уровнем моря на 100-200 м или погрузились на такую же глубину. Эти явления особенно были выражены там, где имело место схождение литосферных плит, например на Новой Гвинее, на Барбадосе (Chappel, 1974), на островах Тиморского моря (Chappel, Veen, 1978). Мы наблюдали такой вознесенный на высоту 100-150 м над современным уровнем моря плейстоценовый риф на островах Эфате. Новые Гебриды.
Тектонические процессы оказали значительное влияние на положение плейстоценового фундамента относительно уровня моря и на его рельеф. Так, в некоторых районах древние платформы утонули или бьши вознесены над уровнем моря настолько, что рост рифов голоцена шел на коренных породах склонов островов вне древних илатформ. Тектонические движения, которые происходили в период самой трансгрессии, а также неравномерная скорость самой трансгрессии в разных районах океана обусловили разную скорость подъема уровня относительно береговой линии в разных районах рифообразования (Chappel, 1983). Например; в Атлантике в районе Карибского бассейна современный уровень океана был достигнут только в настоящем тысячелетии, а в бассейне Тихого океана — 4-6 тыс. лет назад. Этот фактор, а также разная интенсивность роста самих рифов, вызванная различиями локальный условий роста кораллов, и явились условиями, которые предопределяли морфологический тип рифов голоцена у берегов высоких островов. Окаймляющие рифы образовались в условиях, когда скорость вертикального роста рифа бьта выше скорости подъема уровня. Если она бьта ниже, то на склонах островов формировались погруженные рифы. Образование же барьерный рифов происходило, когда оба эти параметра скорости повышения уровня моря и вертикального роста рифа были близкими, т.е. когда в зоне наиболее активного роста рифа у ее внeшнeгo края он нарастал примерно с той же скоростью, с какой повышался уровень (Chappel, Veen, 1978).
Оценивая эту теорию образования барьерных и окаймляющих рифов, следует подчеркнуть, что она, несомненно, является весьма плодотворной, хотя, по-видимому, и не охватывает всех причин их дифференциации. В качестве важнейших таких причин можно назвать строение, размеры и наклон прибрежных платформ древних рифов, послуживших фундаментом для роста окаймляющих и барьерных рифов. Можно полагать, что на крутых островных склонах, сложенный древним рифов, коренным или вертикальными породами, формировались узкие окаймляющие рифы, на которых шел рост кораллов по склоне на расстоянии не более 200-300 м от борега. Голоценовые рифы, росте на пологих прибрежных плейстоценовык гогатформах, край которых отстоял от современной береговой линии более чем на 30 м, дали начало барьерным рифам, что подтвердили' исследования упоминавшихся выше авторов (Chappel Veeh, 1978).
Наконец, анализируя причины современной дифференциации прибрежных рифов у высоких островов, не следует забывать и о возможности превращения барьерных рифов в большие окаймляющие рифы. В ходе эволюции барьерных рифов появлялась также общая тенденция превращения лагунных рифов в плоские на поздних стадиях их развития в условиях стабилизированного уровня океана, о чем упоминалось выше.