Континенты и океан следует рассматривать как структуры первого (высшего) порядка.
На дне океана структурами второго порядка являются подвижные (генеральные) гидрологические области срединно-океанических хребтов и поднятий с одной и стабильные гидрогеологические области океанических платформ с другой. (Рисунок схематический разрез срединно-океанического хребта). В пределах структур второго порядка на дне Мирового океана выделяют водоносные структуры: субокеанические массивы трещинных вод (СОМ), субокеанические бассейны осадочного чехла (СОБ), океанские вулканогенные бассейны: подводные и островные (ОВД).
Субокеанические массивы трещинных вод (СОМ) сложены преимущественно основными породами типа базальтов, прикрытыми местами рыхлыми осадками небольшой мощности. Гидрогеологические массивы образуют положительные формы рельефа океанического дна (валы, хребты, поднятия), сложенные нижним базальтовым слоем. Здесь преобладают трещинные воды океанического типа по минерализации и по составу, приуроченные к трещинам различного происхождения в основных изверженных породах нижнего слоя. На нижнем слое прерывисто залегает верхний слой – покров рыхлых несцементированных осадков, содержащих иловые воды. Иногда между фундаментом и верхним слоем с иловыми водами располагается средний слой, представленный литифицированными осадочными породами с порово-трещинными водами и базальтами с пластово-трещинными водами. Наиболее широко субокеанские массивы трещинных вод распространены в пределах срединно-океанических хребтов и поднятий, где они образуют огромные по протяжению и по щирине системы. Эти системы опоясывают весь земной шар; они протягиваются в субмеридиональном направлении в Северном Ледовитом, Атлантическом, Индийском и Тихом океанах и близ широтным кольцом с севера окружают Южный океан. Совокупность субокеанских массивов, субокеанских рифтовых бассейнов и океанских вулканогенных бассейнов в пределах срединно-океанических хребтов и поднятий можно назвать - гидрогеологическими срединно-океаническими областями (ГСО), а иначе подвижными гидрогеологическими областями (ПГО).
Субокеанские бассейны вод осадочного чехла (СОБ) подразделяются на крупные бассейны океанских котловин (СОБк), менее крупные субокеанские рифтовые бассейны (СОБр), субокеанские бассейны желобов (СОБж), субокеанские бассейны прогибов (СОБп), субокеанские бассейны разломов (СОБР): поперечных (СБОРп) и трансформных (СОБРт) и др.
Субокеанские бассейны котловин расположены обычно по обеим сторонам срединно-океанических поднятий и хребтов (ПГО). В их основании находится низший базальтовый слой, составляющий фундамент котловин и, по-видимому, заключающий з себе трещинные воды различного генезиса и типа. Фундамент котловин на их периферии поднимается к поверхности дна океана и местами выходит на дне, образуя субокеанские массивы трещинных вод (СОМ). Эти СОМ отделяют одну субокеанскую котловину от другой или ограничивают ее борт, примыкающий к ПГО. Базальтовый слой залегает на мантии и прикрывается средним надбазальтовым слоем, называемым также вторым слоем.
Второй слой представлен консолидированными осадочными отложениями, переслаивающимися с вулканогенными породами, преимущественно базальтами и вулканитами. Вулканогены нередко преобладают. Для второго слоя характерны пластово-трещинные воды. Второй слой в пределах СОБк прослеживается не повсеместно. Выше него залегает верхний слой рыхлых несцементированных осадков, называемых иногда илами, в которых заключены иловые воды океанского типа. Мощность верхнего слоя увеличивается в направлении к континентам и островам, свидетельствуя о привносе минерального вещества с материками и островов. Особенно интенсивно терригенный материал сносится с берегов в поясах гумидного климата, богатых атмосферными осадками, и со стороны дельт крупных рек, например, Амазонки, Ганга, Нила, Хуанхэ, Волги и др.
Критическая глубина (около 4800 м) разделяет глубоководную область с медленным накоплением красных глин от менее глубоководной, для которой характерно относительно быстрое накопление карбонатных илов. Наличие критической глубины в СОБк порождает специфические их особенности: мощный осадочный чехол на периферии котловины и тонкий в центральной ее части. Так, например, в Центральном Тихоокеанском СОБк на поднятиях и периферии мощность чехла, сложенного карбонатными илами, не превышает I км, в центральных глубоководных частях СОБк мощность чехла (красные глубоководные глины) менее 200 м.
В верхнем слое субокеанских бассейнов котловин заключены иловые воды, в среднем -- пластовые и трещинно-пластовые - пластово-трещинные воды, в нижнем слое или фундаменте, на котором лежит чехол из.двух верхних слоев, - трещинные и трещинно-жильные воды, Там, где СОБк пересекают глубокие разломы возникают трещинно-жильные воды разломов, нередко горячие, выносящие металлы и газы глубинного происхождения, иногда и мантийные. Состав этих вод отличается от иловых вод верхнего слоя, сходных с водами океанского типа, преобразованными под влиянием процессов диагенеза.
Расположенное вдали от континента дистальное крыло СОБк примыкает к склону срединно-океанских хребтов и поднятий. Здесь развиты вулканические образования - пирокласты, лавы, и туфы, прикрытые прерывистым покровом илов с их иловыми водами. В проксимальном крыле СОБк, расположенном вблизи от континента, из примыкающих к нему гидрогеологических структур континента (АБ, ГМ и ВБ) могут поступать свойственные последним подземные воды, разнообразные по составу и условиям образования.
СОБк являются наиболее крупными и сложными гидрогеологическими структурами. В пределах этих структур и на их окраинах иногда встречаются перекрывающие их вулканогенные субокеанские и островные бассейны, возникающие на глубоких (до мантии) разломах, секущих СОБк.
Размеры других субокеанских бассейнов значительно меньше, Субокеанские рифтовые бассейны (СОБр) в основном приурочены к осевым частям срединно-океанических хребтов и поднятий. Они вытянуты согласно с протиранием хребтов и поднятий, сменяя друг друга на огромном расстоянии. Эти образования - самые молодые среди СОБ. Для СОБр характерны осадки мутьевых потоков, оползней и обвалов, среди которых, по Т. В. Розановой (1971), можно выделить смеси грубого и мелкого материала, некарбонатные, слабокарбонатные и карбонатные турбидиты, вулканогенные и осадочные образования часто с градационной слоистостью и со следами гидротермальной деятельности. Г. Б. Удинцев (1987) отмечает, что рифтогенез развивается неравномерно в пространстве и во времени. Рифтовые зоны отличаются мощностью осадочного чехла, формой его залегания на фундаменте, глубинным строением земной коры, а также аномальной структурой магнитного поля, распределением теплового потока через дно океана, локальными гидротермальными проявлениями, аномалиями возрастных характеристик базальных осадков и магматических пород акустического фундамента, вариациями механизма очагов землетрясений. На склонах рифтовых долин обнажаются скальные породы второго и первого - нижнего - слоя, представленные основными породами.
Из сказанного видно, что на дне и склонах, покрытых осадками, развиты иловые воды, а в скальных породах - трещинные воды. Наконец, по разломам рифта распространены трещинно-жильные воды разломов, в ряде случаев термальные; некоторые из них поднимаются с больших глубин, среди них возможны и мантийные рудоносные растворы. Разломы служат и путями продвижения к поверхности дна океана магматических расплавов. Поэтому с рифтами также тесно связаны молодые вулканические образования - океанские ВБ (ОВБ).
Субокеанские бассейны трансформных разломов (СОБРт) приурочены к разломам, ориентированным вкрест простирания срединно-океанических хребтов и поднятий. Большей частью это разломы растяжения. Наряду с трещинными и трещинно-жильными водами фундамента, среди которых распространены и термальные, наблюдаются и иловые воды в осадках на дне и местами на склонах бассейнов. Гидрогеология СОБРт во многом еще не ясна. Наиболее широко трансформные разломы распространены в северо-восточной части Тихого океана. Восточное завершение некоторых из этих разломов прослеживается и на континенте (Северная Америка).
Субокеанские бассейны желобов (СОБж), подобно рифтовым, значительно вытянуты в длину и отличаются большим разнообразием. Наиболее широко они распространены в Тихом океане и отсутствуют в Северном Ледовитом океане
Гидрогеология СОБж сложна и разнообразна. В настоящее время о ней можно судить по данным морских геологических исследований. На склонах желобов обнажаются местами коренные породы океанической коры и мантии (?). Следовательно, фундамент СОБж должен характеризоваться трещинными и трещинно-жильными водами, солеными и термальными. На дне желоба, обычно плоском, находятся осадки, мощность которых достигает иногда 2 км. Для донных отложений СОБж должны быть типичны иловые воды. Местами склоны желобов прикрыты осадочными отложениями типа турбидитов, глинистыми и другими, включая скопления типа алевритовых до песчанистых. В них могут встречаться и скопления типа порово-пластовых вод. Отмечены случаи, когда склоны желобов смыкаются, не оставляя места для накопления илов. СОБж обычно развиты на периферии океанов и сопряжены с островными дугами; с последних сносятся в желоба терригенные и вулканогенные осадки.
Характерной особенностью СОБж является сочетание двух типов земной коры; океанической со стороны океана и континентальной со стороны островных дуг. Другой их особенностью являются дуги островов со стороны окраинных морей и валообразные поднятия со стороны океана - краевые валы (KB).
Краевые валы - специфические гидрогеологические структуры океанического дна. Их длина достигает 1000 км и более» ширина 300-500 км, высота над дном глубоководной котловины 2-5 км. Структура краевых валов - свод, образованный земной корой океана, в котором последовательно располагаются слои, типичные для коры океана, т.е. верхний - иловых вод, с. линий - пластово-трещинных и трещинно-жилъных вод и нижний базальтовый — трещинных и трещинно-жильных вод..
В отличие от типичных краевых СОБж выделяют внутренние краевые глубоководные желоба в поясах перехода суша - океан. К таким относятся Вебер, Ново-Британский и Бугенвильский в Соломоновом море, Сен-Кристобалъ, Санта-Крус и Ново-Гебридский в Коралловом море. Другой тип океанских желобов - это желоба-разломы; Романш в Атлантической ПГО; Вима, Восточно-Индийский, Диамантина в Индийском океане; Лира, Муссау и Макуори (Хьор) в Тихом океане.
Субокеанические бассейны прогибов (СОБп), особенно предматериковых, вытянуты вдоль континентов западного и восточного полушарий в Атлантическом океане и на востоке Тихого океана, Прогибы фундамента с его трещинными водами перекрыты чехлом осадков с иловыми водами. Наряду с фундаментом из коры океанического типа, встречается и фундамент материкового типа. Между фундаментом и чехлом осадков местами появляется слой литифицированных отложений разнообразного состава, возможно с пластовыми водами. Наряду с солеными водами океанского типа среди вод бассейнов прогибов отмечены и рассолы. Не исключена возможность подтока подземных пресных вод со стороны континента в проксимальное крыло СОБж и СОБп.
Субокеанские бассейны желобов (СОБж) и прогибов (СОБп) обычно располагаются на окраинах океанов и тесно связаны с переходной зоной суша - океан. Для лих характерны сложный водообмен и своеобразные условия формирования подземных вод. Здесь отмечено значительное преобразование иловых вод в связи с накоплением и погружением илов; вместе с тем погружение океанической коры и взаимодействие ее с мантией приводит к дегидратации и появлению больших объемов термальных вод. Гидротермальные флюиды, обогащенные кремнеземом, щелочами, летучими компонентами, металлами, мигрируют к поверхности дна океана и принимают участие в процессах метаморфизации вышележащих осадочных толщ. Значительное количество воды и пара, по-видимому, разгружается через находящиеся здесь вулканы в океан,
Субокеанские бассейны поперечных разломов (СОБРп) наиболее ярко проявились на востоке Тихого океана. Они представляют собой желоба длиной до 3500 км и более, шириной до 20 км, и глубиной до 5-6 км с иловыми водами на дне и трещинно-жильными в разломных зонах. Преимущественное их простирание близширотное. К разломам приурочены местами вулканы и гидротермы. К CБOРп относятся разломы Мендосино, Пайонир, Мёррей и многие другие.
Океанские вулканогенные бассейны (ОВБ) развиты в океанах весьма широко. В пределах срединно-океанских хребтов и поднятий они приурочены к рифтовым бассейнам, к продольным и поперечным разломам; на дне океанских котловин они образуют поднятия значительных размеров, вытянутые вдоль разломов на большом расстоянии: Северо-Западные (Императорские) горы - подводный вулканический хребет, Гавайский архипелаг - система вулканических бассейнов и др. Встречаются ОВБ и в виде гор-одиночек, иногда со срезанными вершинами (гайоты). Часто вулканические постройки появляются над уровнем океана в виде вулканических островов, которые хорошо известны в Тихом, Индийском, Атлантическом и других океанах (рис.соотношщение вулканогенных бассейнов островных дуг и тд). На некоторых островах наблюдается налегание молодых лав и других вулканитов на осадочные отложения неогенового, палеогенового и более древнего возраста. Нередко ОВБ располагаются на границе между океанскими котловинами и по берегам океанов.
Субаквальные вулканогенные бассейны (ОВБ) содержат соленые воды океанического типа. Особенностями вулканогенных бассейнов океанических островов является то, что им присущи линзы пресных вод, залегающие непосредственно на соленых водах океанического происхождения. Пресные воды вулканитов получают свое питание за счет атмосферных осадков. Эти особенности обуславливают специфику эксплуатации пресных подземных вод островов в целях водоснабжения, а именно необходимость не допускать внедрения (интрузии) соленых вод со стороны океана в пресные атмосферного происхождения води островов. Наряду с субокеаническими вулканогенными бассейнами (ОВБ) типа вулканов-конусов и гайотов - плосковершинных конусов - при извержениях на больших глубинах (свыше 2 км) образуются волнистые покровы подушечных лав, специфичные для больших глубин Мирового океана и морей и требующее своего гидрогеологического изучения. Этот особый тип гидрогеологических структур океанского дна может быть обозначен ОВБлп - океанские вулканогенные бассейны лавовых покровов.
Наконец, следует еще выделить вулканогенные бассейны подводных вулканических хребтов (ОВБх). На больших глубинах часто возникают силлы и лакколиты между вышележащими рыхлыми осадками и подстилающими их базальтами. При этом образуется волнистая и холмистая поверхность дна океана.
В отдельных районах Мирового океана встречаются отчлененные от шельфа предматериковыми прогибами погруженные блоки материковых структур. Для этих блоков должны быть характерны субокеанические и субмаринные гидрогеологические структуры материкового типа - субокеанические микроконтиненты.
Наконец, на дне Мирового океана и окраинных морей встречаются коралловые рифы и острова. (рисунок схемы атолла). Особенно многочисленны коралловые острова в пределах субаквальных вулканогенных бассейнов (ОВБ). Мощность коралловых рифов достигает 1000 м и более, пористость их 15-40 %. В субаквальной части они содержат соленые океанического типа воды, а на островах - пресные воды атмосферного происхождения. Эти пресные воды плоским маломощным слоем залегают на соленых водах. Их эксплуатация должна учитывать возможность интрузии соленых вод и проводиться с необходимыми предупредительными мерами. Во многих случаях коралловые острова являются надстройкой над вулканогенными бассейнами, что специфично для теплых и чистых вод Мирового океана.
Краткий обзор гидрогеологических структур дна Мирового океана свидетельствует о том, что некоторые из них сходны со структурами суши континентов. Среди них, например, массивы трещинных вод (ГМ) и субокеанские массивы (СОМ), вулканогенные бассейны (НБ) и субокеанские (ОВБ). Другие имеют отдаленное сходство, например, субокеанские бассейны котловин (СОБк) и артезианские-бассейны (АБ). Наконец, никакого сходства с континентальными не имеют и на континентах не встречаются такие гидрогеологические структуры дна океана как субокеанские бассейны желобов (СОБж), краевые валы (KB) и воды коралловых островов (К), трансформных (СОБРт) и поперечных разломов (СОБРп). Все это позволяет сохранить за структурами океана самостоятельное значение и наименования.
Структуры Мирового океана отделяются от структур суши континентов поясом перехода (зоной перехода) суша - океан разнообразного строения. В состав зоны входят прибрежно-шельфовые структуры континентов, которые представляют собой опустившиеся ниже уровня океана гидрогеологические структуры континента: гидрогеологические массивы (ГМ), артезианские бассейны (АБ) и вулканогенные бассейны (ВБ). Эти структуры полностью или частично находятся ниже уровня моря. К поясу относятся субмаринные бассейны окраинных морей, гидрогеологические складчатые области островных дуг, к которым со стороны океана примыкают отделяющие их от океанических структур субокеанические структуры глубоководных желобов (СОБж), а также бассейны предматериковых прогибов (СОБц) и др.
В краевом поясе суша - океан могут быть выделены гидрогеологические массивы, артезианские бассейны, вулканогенные бассейны, как указывалось, полностью скрытые под уровень моря. Структуры эти проходят субмаринный этап своего развития и могут быть названы с полным основанием субмаринными. Наряду с ними широко распространены структуры, часть которых расположена под уровнем моря, а другая выходит на поверхность суши на континенте или на островах. Такие структуры, лишь частью скрытые под уровней моря, могут быть названы семимаринными (от semi - полу).
Семимаринные гидрогеологические структуры, хотя и разделяются берегом моря на субаэральную и субмаринную части с гидрогеологических позиций представляют собой единое целое. Их водоносные горизонты или водоносные зоны уходят от берега под уровень моря, будучи едиными. Воды их субмаринной и субаэральной частей тесно взаимосвязаны. Все семимаринные структуры характерны для шельфа и прилегающего к нему берега и завершаются в пределах материкового склона. Их удобно поэтому называть прибрежно-шельфовыми, если часть их находится в пределах шельфа, а другая на поверхности суши, прилегающей к морю.
Вместе с тем следует отметить, что субмаринные и семимаринные гидрогеологические структуры более сложны, чем аналогичные субаэральные структуры. Выработанные абрадированные шельфы отличаются тем, что верхняя часть их водоносных горизонтов и зон уничтожена абразией и отсутствует под уровнем моря, сохраняясь на берегу. Трансгрессивные и аккумулятивно-дельтовые шельфы отличаются наличием толщи молодых новообразованных отложений до илов с иловыми водами включительно. В пределах пояса перехода суша - океан происходит энергичный водообмен суша - море, отмечены выходы субмаринных пресных источников на морском дне, иногда в значительном отдалении от берегов и на большой глубине. Вместе с тем на берегах морей наблюдаются интрузии морских вод и "береговые" источники с соленой водой морского происхождения, нередко термальные, например Чукотские береговые термы (по В. Г. Гольдтману, 1967).
В заключение отметим, что гидрогеология пояса перехода суша - океан весьма сложна и разнообразна. Здесь широко развиты гидрогеологические структуры материкового типа, но наряду с ними встречаются и субмаринные бассейны котловин (СМБк), весьма близкие по своим гидрогеологическим особенностям к гидрогеологическим структурам дна океана, к субокеанским бассейнам вод осадочного чехла (СОБ), субмаринным бассейнам желобов, вулканогенным бассейнам и другим структурам с фундаментом океанического тапа. Особо должны быть выделены складчатые области островных дуг с развитыми в их пределах вулканогенными бассейнами. В пределах Курильской, Японской и других островных дуг, помимо вулканогенных бассейнов, находятся сложные системы малых артезианских, адартезианских бассейнов, гидрогеологических массивов, нередко перекрытых ВБ.
Современная тектоника и вулканизм обусловили проявления на островных дугах вод морского генезиса и мантийных вод, а в пределах самих островов - пресных инфильтрационных вод атмосферного питания и вод смешанного типа.
Особое положение занимают гидрогеологические структуры дна внутренних морей: Средиземного, Черного, Каспийского, Балтийского, Северного, Карибского и др., а также Мексиканского залива. Здесь могут быть выделены субмаринные и семимаринные артезианские бассейны. В некоторых из них вскрыты и эксплуатируются нефтяные и газовые месторождения. Крылья некоторых бассейнов выходят на сушу и находятся на субаэральном этапе своего развития с инфильтрационным режимом для верхних водоносных горизонтов чехла (горизонтов и комплексов). Внутренняя часть этих структур скрыта под уровнем моря и характеризуется субмаринным этапом развития, элизионным режимом для осадочной водоносной толщи чехла.