Срединно-океанский хребет
Середине океана хребет ( Engl. Середина океанический хребет , сокращенно МОР ) представляет собой вулканический активный горный хребет в глубоком море , проходит вдоль шва двух расходящихся (расходящихся) литосферные плиты проходит. Постоянно создает новую океаническую кору на центральной оси этого горного хребта , этот процесс называется растеканием морского дна (Seafloor Spreading). Хребты проходят через все бассейны океана. Самая большая часть этой системы — среднеатлантический хребет , на котором находится Атлантический океан.ежегодно расширяется на два сантиметра. Вследствие многочисленных трансформационных нарушений вся спина делится на отдельные сегменты.
Помимо зон субдукции и горячих точек, срединно-океанические хребты являются одними из центров магматической активности на Земле. Одним из проявлений этого магматизма являются так называемые черные курильщики .
содержание
Образование корки
Литосферные плиты, которые можно рассматривать как жесткие, «плывут» по жесткой подлитосферной земной мантии , которая медленно поднимается под зоной расширения в процессе мантийной конвекции . Во время подъема давление и, следовательно, температура плавления падают, так что компоненты мантийной породы с самыми низкими точками плавления разжижаются (так называемое частичное плавление ). Это начинается на глубине от 10 до 70 километров, в зависимости от содержания воды в мантии и скорости распространения . Жидкая часть поднимается вверх по трещинам и порам горных пород и образует магматический очаг на относительно небольшой глубине под спиной.
Океаническая кора состоит из трех слоев схожего основного состава. Верхний слой состоит из базальта , который возник из лавы , которая проникла из магматического очага на морское дно и быстро там затвердела. Подушечная лава поэтому типична для этого слоя . Средний слой состоит из застывшей магмы, которая не достигла морского дна, но относительно быстро выкристаллизовалась в виде каналов . Соответствующая жильная порода очень похожа на базальт морского дна. Оба они известны как базальты срединно-океанических хребтов (сокращенно MORB) из-за особой геохимической характеристики, присущей только базальтам на срединно-океанических хребтах . Нижний слой состоит из глубинных пород габбро , минеральный состав которых идентичен MORB. Он представляет собой медленно остывающий и кристаллизованный расплав магматического очага. Ниже кора присоединяется к ультраосновной литосферной мантии. В случае океанической литосферы верхняя часть состоит в основном из гарцбургита , мантийной породы, которая остается после плавления магмы СОХ.
На молодой корке срединно-океанических хребтов много трещин и трещин. Кроме того, на определенном расстоянии от морского дна, особенно вблизи магматического очага, все еще очень жарко. Морская вода, которая проникает глубоко в трещины, нагревается до 400-500 ° C, так что возникает гидротермальная циркуляция (см. Также метаморфоз дна океана ). Вода растворяет химические соединения из породы. Когда вода выходит на морское дно, вода внезапно остывает, в результате чего химические соединения выпадают в осадок в виде мелких частиц сульфидных рудных минералов (« черный дымник ») и откладываются в виде рудного шлама вблизи точек выхода. . Такие отложения, возникшие в более далеком геологическом прошлом и теперь обнаруженные на континентах в результате горных образований , образуют так называемые вулканогенно-эксгаляционные отложения . Примером этого является кипрская медная руда, которую добывали с древних времен.
В некоторых местах срединно-океанические хребты поднимаются настолько высоко, что проникают через поверхность воды и образуют океанические острова. Примеры — Азорские острова и остров Вознесения в Атлантике. Особый случай — Исландия , необычно большая для океанического острова . Предполагается, что сочетание вулканизма СОХ и вулканизма горячих точек является причиной высокой магматической активности там. Вдобавок, по крайней мере, юго-восточная часть острова, кажется, подстилается старой континентальной корой Гренландии.
характеристики
Срединно-океанические хребты проявляют определенные свойства в зависимости от скорости распространения. Таким образом, различают спину с высокой (> 65 мм / год, яркий пример: спина восточно-тихоокеанского региона ), спину с низкой ( Быстрорастущие гребни , медленные гребни и сверхмедленные гребни ).
В настоящее время хребет Гаккеля в Северном Ледовитом океане считается хребтом с самой низкой известной скоростью распространения (от 6 до 13 мм в год).
Разрывы
Срединно-океанические хребты обычно делятся активными трансформными разломами, идущими поперек продольной оси хребта, на большое количество взаимно смещенных сегментов, каждый с равномерной скоростью распространения. Таким образом, на MOR существуют не только расходящиеся границы пластин вдоль продольной оси, но и консервативные границы пластин поперек продольной оси. В крайних случаях эти участки трансформации могут иметь длину более 1000 километров, например, в южной части Тихого океана. Количество трансформационных нарушений зависит от степени растекания спины: она выше на спине с меньшей скоростью растекания. Трансформные разломы на Срединно-Атлантическом хребте удалены друг от друга всего на 50 км, а на Восточно-Тихоокеанском хребте — на расстоянии нескольких сотен километров.
Так называемые перекрывающиеся спрединговые центры (сокращенно OSC) также известны из быстро расширяющегося Восточно-Тихоокеанского хребта . Это сегменты спины, которые смещены друг от друга на несколько километров поперек продольной оси спины и концы которых перекрываются параллельно продольной оси спины. Предполагается, что OSC возник из нормальных смещений преобразования, т.е. гребни распространения распространяются за пределы ограничивающего возмущения преобразования. Наконец, микропланшеты могут выходить из области между двумя перекрывающимися концами. Примерами таких плит являются Восточная плита и плита Хуана Фернандеса на Восточно-Тихоокеанском хребте.
топография
Топография срединно-океанических хребтов различается в зависимости от скорости распространения. Чаще всего они плоские и довольно ровной формы. При более низкой скорости гребни крутые, трещиноватые, а по продольной оси хребта проходит рифтовая долина глубиной до нескольких километров , так называемый центральный ров . Сотни очень маленьких подводных гор , часто высотой всего около 60 м, наблюдались в пределах 800-километрового участка центрального желоба Срединно-Атлантического хребта . Два бока спины часто имеют разную высоту. При очень низких скоростях распространения, таких как те, которые испытывает хребет Гаккель, больше нет крупных трансформных разломов, и на определенном участке хребта фактически отсутствует магматическая активность. По-видимому, базальтовые магмы не выплавлялись из верхней мантии и не образовывали молодых океанических днов. Вместо этого дно океана образовано перидотитом , который, по-видимому, поднялся из верхней мантии в твердом состоянии ( амагматическое распространение ). Нечто подобное наблюдалось на юго-западе Индийского хребта .
Срединно-океанические хребты как среда обитания морских глубин
Магматическая активность на срединно-океанических хребтах является причиной гидротермальных глубоководных источников, в том числе так называемых черных и белых курильщиков . Они создаются морской водой, которая проникает через трещины в породу земной коры, которая все еще очень горячая на большей глубине, нагревается там до более ста градусов и затем снова выходит на морское дно.
В некоторых источниках прохладных, однако, тепло поступает в основном из экзотермической проточной серпентинизации из оливина в океанском дне пород (см Lost City ).
В этой относительно горячей, но темной среде хемосинтез ( хемотрофия ), то есть накопление органических веществ с экзергоническим химическим метаболизмом в качестве источника энергии , например окисление метана и сероводорода , является основой пищевой цепи, а не фотосинтезом. как можно ближе к поверхности моря и на суше с солнечным светом в качестве источника энергии.
Одна из гипотез о происхождении жизни на Земле даже предполагает, что первые экосистемы в истории Земли были расположены у гидротермальных источников и что жизнь распространилась оттуда.
исследование
С помощью таких методов измерения, как сейсмика и геомагнетизм , гребень можно исследовать на большой глубине.
Так называемый эксперимент MELT (мантийный электромагнитный и томографический эксперимент) был начат на Восточно-Тихоокеанском хребте в 1995 году, в ходе которого исследовался Восточно-Тихоокеанский хребет между Тихоокеанской плитой и плитой Наска . На глубине до 200 км обнаружен асимметричный участок в несколько сотен километров с частично жидкими породами. Ниже Тихоокеанской плиты, которая имеет скорость более чем в два раза выше, чем плита Наска, находилась большая область шириной 250 км по сравнению с только 100 км под восточной плитой. Скорость, с которой плиты расходятся, 14,5 см в год, составляла 10,1 см в год на Тихом океане и 4,5 см в год на плите Наска.
Источник
СРЕДИ́ННО-ОКЕАНИ́ЧЕСКИЕ ХРЕБТЫ́
В книжной версии
Том 31. Москва, 2016, стр. 115
Скопировать библиографическую ссылку:
СРЕДИ́ННО-ОКЕАНИ́ЧЕСКИЕ ХРЕБТЫ́, крупнейшие формы рельефа дна Мирового ок., образующие единую планетарную систему горных сооружений протяжённостью св. 60 тыс. км (с ответвлениями до 80 тыс. км). Прослеживаются на дне всех океанов. В систему С.-о. х. входят Срединно-Атлантический, Гаккеля хребет в Сев. Ледовитом ок., Американо-Антарктический, Африкано-Антарктический, Центральноиндийский (вместе с Аравийско-Индийским хребтом), Австрало-Антарктическое поднятие, Южно-Тихоокеанский хребет, Восточно-Тихоокеанское поднятие (последнее в структурном отношении является скорее океанич. валом). Ширина от 200 до 2000 км, относит. выс. от 1000 до 5000 м (Северо-Атлантический хребет, в системе Срединно-Атлантического). Отд. вершины поднимаются над уровнем океана в виде вулканич. островов (Тристан-да-Кунья, Буве, Святой Елены и др.).
Источник
Срединно-океанический хребет — Mid-ocean ridge
Середине океана гребень ( МОР ) представляет собой морское дно горной системы формируется тектоники плит . Обычно он имеет глубину
2600 метров (8 500 футов) и возвышается примерно на два километра над самой глубокой частью океанического бассейна . Это место, где происходит распространение морского дна вдоль границы расходящейся плиты . Скорость распространения морского дна определяет морфологию гребня срединно-океанического хребта и его ширину в океаническом бассейне. Образование нового морского дна и океанической литосферы является результатом подъема мантии в ответ на разделение плит. Расплав поднимается как магма на линейной слабости между разделяющими плитами и выходит в виде лавы , создавая новую океаническую кору и литосферу при охлаждении. Первым обнаруженным срединно-океаническим хребтом был Срединно-Атлантический хребет , который представляет собой спрединговый центр, разделяющий пополам бассейны Северной и Южной Атлантики; отсюда и название «срединно-океанический хребет». Большинство океанических спрединговых центров не находятся в центре их океанической основы, но, несмотря на это, традиционно называются срединно-океаническими хребтами. Срединно-океанические хребты по всему миру связаны тектоническими границами плит, и след этих хребтов на дне океана кажется похожим на шов бейсбольного мяча . Таким образом, система срединно-океанических хребтов является самым длинным горным хребтом на Земле, достигая около 65 000 км (40 000 миль).
СОДЕРЖАНИЕ
Глобальная система
Срединно-океанические хребты мира связаны и образуют в океане хребет, один глобальный срединно-океанический хребет систему , которая является частью каждого океана , что делает его самым длинный горный хребет в мире. Непрерывный горный хребет составляет 65 000 км (40 400 миль) в длину (в несколько раз длиннее, чем Анды , самый длинный континентальный горный хребет), а общая длина системы океанических хребтов составляет 80 000 км (49 700 миль) в длину.
Описание
.jpg/170px-%C3%9Eingvellir_National_Park%2C_Bl%C3%A1sk%C3%B3gabygg%C3%B0_(6969755432).jpg)
Морфология
В центре распространения на срединно-океаническом хребте глубина морского дна составляет примерно 2600 метров (8 500 футов). На флангах хребта глубина морского дна (или высота места на срединно-океаническом хребте над уровнем основания) коррелирует с его возрастом (возрастом литосферы, в которой измеряется глубина). Отношение глубины к возрасту может быть смоделировано охлаждением литосферной плиты или мантийного полупространства. Хорошим приближением является то, что глубина морского дна в месте на расширяющемся срединно-океаническом хребте пропорциональна квадратному корню из возраста морского дна. Общая форма хребтов является результатом изостасии Пратта : близко к оси хребта находится горячая мантия с низкой плотностью, поддерживающая океаническую кору. По мере охлаждения океанической плиты вдали от оси хребта литосфера океанической мантии (более холодная и плотная часть мантии, которая вместе с корой включает океанические плиты) утолщается, и плотность увеличивается. Таким образом, более древнее морское дно покрывается более плотным материалом и глубже.
Скорость распространения — это скорость, с которой океанский бассейн расширяется из-за расширения морского дна. Скорости могут быть рассчитаны путем картирования морских магнитных аномалий, охватывающих срединно-океанические хребты. Поскольку кристаллизованный базальт, выдавленный на оси гребня, охлаждается ниже точек Кюри соответствующих железо-титановых оксидов, в этих оксидах регистрируются направления магнитного поля, параллельные магнитному полю Земли. Ориентации поля, сохраненные в океанической коре, представляют собой запись направлений магнитного поля Земли во времени. Поскольку направление поля менялось на противоположные через известные промежутки времени на протяжении всей своей истории, характер геомагнитных инверсий в океанской коре можно использовать как индикатор возраста; учитывая возраст земной коры и расстояние от оси хребта, можно рассчитать скорость спрединга.
Скорость укрытия составляет примерно 10–200 мм / год. Медленно распространяющиеся хребты, такие как Срединно-Атлантический хребет, распространились гораздо меньше (демонстрируя более крутой профиль), чем более быстрые хребты, такие как Восточно-Тихоокеанский подъем (пологий профиль), за такое же время и похолодание и последующее батиметрическое углубление. Медленно распространяющиеся хребты (менее 40 мм / год) обычно имеют большие рифтовые долины , иногда шириной до 10–20 км (6,2–12,4 мили), и очень пересеченную местность на гребне хребта, которая может иметь рельеф до 1000 м (3300 футов). Напротив, быстрорастущие хребты (более 90 мм / год), такие как Восточно-Тихоокеанское поднятие, не имеют рифтовых долин. Скорость распространения в Северной Атлантике составляет
25 мм / год, а в Тихоокеанском регионе — 80–145 мм / год. Наивысшая известная скорость составляет более 200 мм / год в миоцене на Восточно-Тихоокеанском поднятии. Гряды, которые распространяются со скоростью Вулканизм
Срединно-океанические хребты проявляют активный вулканизм и сейсмичность . Океаническая кора находится в постоянном состоянии «обновления» в срединно-океанических хребтах в результате процессов расширения морского дна и тектоники плит. Новая магма стабильно выходит на дно океана и вторгается в существующую океаническую кору в местах разломов вдоль осей хребтов и вблизи них. Породы, составляющие кору ниже морского дна, являются самыми молодыми вдоль оси хребта и стареют по мере удаления от этой оси. Новая магма базальтового состава возникает на оси и вблизи нее из-за декомпрессионного плавления в подстилающей мантии Земли . Изэнтропическим апвеллинг твердое вещество мантии превышает солидус температуру и расплавы. Кристаллизованная магма образует новую корку базальта, известную как MORB для базальта срединно-океанического хребта, и габбро под ним в нижней части океанической коры . Базальт срединно-океанического хребта представляет собой толеитовый базальт с низким содержанием несовместимых элементов . Гидротермальные источники, подпитываемые магматическим и вулканическим жаром, являются обычным явлением в океанских центрах спрединга. Особенностью повышенных гребней является их относительно высокие значения теплового потока, в пределах от от 1 до μ кал / см2 с до примерно 10 μ кал / см2 с. ( Микрокалорий на квадратный сантиметр в секунду)
Возраст большей части коры в океанических бассейнах составляет менее 200 миллионов лет, что намного моложе возраста Земли в 4,54 миллиарда лет. Этот факт отражает процесс рециклинга литосферы в мантию Земли при субдукции. По мере удаления океанической коры и литосферы от оси хребта перидотит в подстилающей мантии литосферы охлаждается и становится более жестким. Кора и относительно жесткий перидотит под ней составляют океаническую литосферу , которая находится над менее жесткой и вязкой астеносферой .
Источник