Рельеф и строение дна Мирового океана
Средняя глубина Мирового океана – 3 794 м.
Дно Мирового океана состоит из следующих четырех планетарных морфоскульптурных форм рельефа:
1. подводная окраина материков,
2. переходные зоны,
4. срединно-океанические хребты.
Подводная окраина материков состоит из шельфа, материкового склона, материкового подножья. Она опускается до глубины 2 450 м. Земная кора здесь имеет материковый тип. Общая площадь подводной окраины материков составляет около 81,5 млн. км 2 . Материковый склон погружается в океан сравнительно круто, уклоны в среднем составляют около 4 0 , но иногда достигают 40 0 . Материковое подножье в структурном отношении представляет собой прогиб на границе материковой и океанической земной коры. Морфологически это аккумулятивная равнина, образованная осадками, снесенными с материкового склона.
Срединно-океанические хребты представляют собой единую и непрерывную систему, охватывающую все океаны. Специальные геофизические исследования обнаруживают повышенную тектоническую активность срединно-океанических хребтов. Они представляют собой огромные горные сооружения, достигающие в ширину 1-2 тыс. км и поднимающиеся над океаническим ложем на 3-4 тыс. км. Иногда срединно-океанические хребты возвышаются над уровнем океана и образуют многочисленные острова (остров Исландия, Азорские острова, Сейшельские острова и др.). По грандиозности они значительно превосходят горные страны материков и соизмеримы с континентами. Например, Срединно-Атлантический хребет в несколько раз больше самой большой наземной горной системы Кордильер и Анд. Однако название «хребет» к срединным океаническим образованиям применимо лишь условно.
Система срединно-океанических хребтов включает в себя следующие структуры:
— Срединно-Атлантический хребет (протягивается от Исландии вдоль всего океана до острова Тристан-да-Кунья);
— Срединно-Индийский хребет, вершины которого выражены Сейшельскими островами);
— Восточно-Тихоокеанское поднятие, идущее к югу от полуострова Калифорния.
По рельефу и особенностям тектонической активности срединно-океанические хребты бывают: 1) рифтовые и 2) нерифтовые.
Рифтовые хребты (например, Срединно-Атлантический) характеризуются наличием «рифтовой» долины – глубокого и узкого ущелья с крутыми склонами, которое идет по гребню хребта вдоль его оси. Ширина рифтовой долины составляет 20-30 км, а глубина разлома может располагаться ниже ложа океана до 7 400 м (впадина Романш). Рельеф рифтовых хребтов сложный, пересеченный: рифтовые долины, узкие горные хребты, гигантские поперечные разломы, межгорные впадины, вулканические конусы, подводные вулканы, острова. Все рифтовые хребты отличаются большой сейсмической активностью.
Нерифтовые хребты (например, Восточно-Тихоокеанское поднятие) характеризуются отсутствием «рифтовой» долины и имеют менее сложный рельеф. Сейсмическая активность для нерифтовых хребтов не характерна. Однако им свойственна общая черта всех срединно-океанических хребтов – наличие грандиозных поперечных разломов.
Наиболее важные геофизические особенности срединно-океанических хребтов сводятся к следующему:
-повышенная величина потока тепла из недр Земли,
-специфическое строение земной коры,
-анамалии магнитного поля,
-вулканизм.
-сейсмическая активность.
Распределение осадков, слагающих верхний слой земной коры, в срединно-океанических хребтах подчиняется следующей закономерности: на самом хребте осадки маломощны или отсутствуют вообще; по мере удаления от гребня возрастает мощность осадков (до нескольких километров) и их возраст. Если в самой расселине лавам 13 тыс. лет, то в 60 км – уже 8 млн. лет. Горные породы, имеющие возраст более 160 млн. лет, на дне океана не обнаружены. Указанные факты свидетельствуют о постоянном обновлении хребтов.
Механизмы образования срединно-океанических хребтов. Образование срединно-океанических хребтов связано с верхней магмой. Верхняя магма – это огромная конвекционная система. Подъем расплавленного вещества и вызывает образование срединно-океанических хребтов. По рифтовым долинам лава вытекает наружу и образует базальтовый слой. Присоединяясь к старой коре, новые порции лавы вызывают горизонтальное смещение блоков литосферы и расширение океанического дна. Скорость горизонтальных движений в разных местах Земли колеблется от 1 до 12 см в год: в Атлантическом океане – около 4 см/ год; в Индийском океане – около 6 см/ год, в Тихом океане – до 12 см/год. Эти ничтожные значения, умноженные на миллионы лет, дают огромные расстояния: за 150 млн. лет, прошедших со времени раскола Южной Америки и Африки, они разошлись на 5 тыс. км. Северная Америка отделилась от Европы 80 млн. лет назад. А 40 млн. лет назад Индостан столкнулся с Азией и началось образование Гималаев. В результате разрастания океанического дна в зоне срединно-океанических хребтов происходит вовсе не приращение земного вещества, но происходит только его перетекание и преобразование. Базальтовая кора, нарастающая вдоль срединно-океанических хребтов и растекающаяся от них горизонтально, в течение миллионов лет проходит тысячи километров и у некоторых краев континентов опускается вновь в недра Земли, унося с собой и океанические осадки. Одновременно она вызывает дрейф материков. Этим и объясняется различный возраст пород на гребне хребтов и в других частях океанов.
Переходные зоны включают в себя глубоководные желоба, островные дуги и котловины окраинных морей. Во переходных зонах сложно сочетаются участки материковой и океанической коры.
Глубоководные океанические желоба находятся в следующих четырех областях Земли:
— в Тихом океане вдоль берегов Восточной Азии и Океании: Алеутский желоб, Курило-Камчатский желоб, Японский желоб, Филиппинский желоб, Марианский желоб (с максимальной для Земли глубиной 11 022 м), Западномеланезийский желоб, Тонга;
— в Индийском океане – Яванский желоб;
— в Атлантическом океане – Пуэрто-Риканский желоб;
— в Южном океане – Южный Сандвичев.
Ложе океанов, на которое приходится около 73 % его общей площади, занято глубоководными (от 2 450 до 6 000 м) равнинами. В целом эти глубоководные равнины соответствуют океаническим платформам. Между равнинами проходят срединно-океанические хребты, а также возвышенности и поднятия другого генезиса. Эти поднятия разделяют ложе океанов на отдельные котловины. Например, от Северо-Атлантического хребта к западу располагается Северо-Американская котловина, а к востоку — Западно-Европейская и Канарская котловины. На дне Мирового океана имеются многочисленные вулканические конусы.
Источник
Дно Мирового океана
Рельеф дна Мирового океана представляет собой сочетание разнообразных форм поверхности дна, имеющих древнюю историю. На дне обнаруживаются равнины и горы, низменности и возвышенности, глубокие ущелья и холмы. В зависимости от глубины и расположения относительно границ материка выделяются подводная окраина и океаническое ложе.
Подводная окраина
Подводная окраина является внешней частью континента, расположенной ниже уровня Мирового океана. В ее состав входят материковая отмель или шельф, материковый склон, материковое подножье.
| Название элемента рельефа | Максимальная глубина, м | Соотношение с площадью Мирового океана, % |
|---|---|---|
| Шельф | 200 | Около 9 |
| Материковый склон | 2500-3000 | Около 15,3 |
| Материковое подножье | 4000-5000 | спорный вопрос |
Остановимя подробнее на каждом элементе рельфева и на его особенностях.
Шельф
Шельф образовался в результате разрушения подводной части континента, с которым имеет общий рельеф и геологическое строение.
Пространство шельфа находится между береговой линией и шельфовой бровкой, по которой проходит перегиб поверхности дна, поэтому глубина, указанная в таблице, условна. Например, глубина бровки в Охотском море превышает 500 м. Северные и восточные побережья Евразии, северный берег Австралии, а также Гудзонов залив имеют самый большой по площади шельф.
Материковый склон
Материковый склон ограничивается шельфовой бровкой, после которой уклон морского дна увеличивается (от 4-5° до 40-45°). Материковый склон представляет собой продолжение континента, поэтому они имеют одинаковое геологическое строение.
На поверхности склона наблюдаются уступы с обрывами и каньоны в сторону океана. Каньоны не являются продолжением материковых объектов, могут быть достаточно продолжительными и глубокими. Самый крупный подводный каньон – Багамский, с тремя ответвлениями и высотой стенок до 5 км.
Подножье
Материковое подножье образуется в процессе отложения обломочного материала, перенесенного в океан при разрушении поверхности материка. Мощность накопленных обломочных пород достигает 2-5 км.
Ширина подножья 200-300 км, однако это спорные цифры. В некоторых регионах нет четкого деления подводной окраины на составляющие.
Ложе океана
Океаническое ложе занимает всю территорию дна между окраинами материков и составляет более 50% от площади океанов. Его средняя глубина около 6000 м.
В пределах ложа океана расположены срединно-океанические хребты, горы разной высоты и формы, глубоководные котловины и желоба.
Между окраинами материков и срединно-океаническими хребтами простираются глубоководные котловины, имеющие плоскую или холмистую поверхность.
Глубоководные желоба – это самые глубокие части океанов, где океаническое ложе изгибается и опускается на большую глубину. Больше всего желобов в Тихом океане (27), их глубина от 5,4 км (Манильский) до 11 км (Марианский).
| Название океана | Название желоба | Максимальная глубина, м |
|---|---|---|
| Тихий | Марианский | 11022 |
| Тонга | 10882 | |
| Филиппинский | 10265 | |
| Кермадек | 10047 | |
| Курило-Камчатский | 9717 | |
| Атлантическмй | Пуэрто-Рико | 8742 |
| Южно-Сандвичев | 8325 | |
| Кайман | 7090 | |
| Индийский | Романги | 7856 |
| Зондский | 7209 | |
| Восточно-Индийский | 6335 |
Горы, выступающие над поверхностью океана, образуют острова. Это могут быть цепи островов с действующими вулканами или архипелаги с множеством атоллов. Атолл представляет собой конус потухшего вулкана с коралловыми постройками, образующими сплошной либо прерывистый кольцеобразный барьер.
Основные принципы тектоники плит
Отпечатки водных организмов обнаружены в породах возраста около 3,8 млрд лет, но определить, каким образом сформировалось дно первичного океана, невозможно. Процесс формирования современного океанического дна объясняет концепция тектоники плит. Рассмотрим ее основные положения.
- Наружная оболочка планеты имеет 2 оболочки – это жесткая литосфера и пластичная астеносфера.
- Литосфера состоит из плит разного размера. Астеносфера подвижна, по ее поверхности медленно перемещаются плиты. Крупные плиты (всего 8) занимают 90% поверхности планеты. Пространство между крупными плитами занимают средние и мелкие плиты.
- Плиты имеют разный состав: одни сложены континентальной корой, другие океанической, есть плиты с блоками континентальной и океанической коры.
- Границы плит представляют собой активные зоны, где происходят землетрясения, извержения вулканов, формируются разломы.
- Существуют 3 типа границ: дивергентные, конвергентные и трансформные.
Дивергентные границы характеризуются расхождением плит с образованием рифтовых зон, где из астеносферы через вулканы поступают базальтовые расплавы и формируется молодая океаническая кора. Рифт может быть океаническим и континентальным. Примером океанических рифтов служат срединно-океанические хребты. Наиболее выраженный континентальный рифт – Восточно-Африканский разлом.
Вдоль конвергентных границ происходит столкновение плит, где одна плита погружается под другую (зона субдукции), или обе дробятся, сминаются и образуют горные системы (Гималаи).
Трансформные границы характеризуются преимущественно сдвиговыми движениями при отсутствии вертикальных. Типичный пример – калифорнийский разлом Сан-Андреас.
Как формируется рельеф дна Мирового океана
С позиций тектоники плит океаническим дном называется литосферная плита, покрытая Мировым океаном. Главными тектоническими элементами океанического дна являются активные океанические окраины, срединно-океанические хребты и вулканические архипелаги вдали от побережий.
Активные океанические окраины являются зонами субдукции, где океанические плиты погружаются под континентальные или сталкиваются 2 океанических плиты с погружением одной из них. В первом случае процесс сопровождается землетрясениями, формированием прибрежных горных систем и вулканизмом на материках (Анды). Во втором случае образуются вулканические островные дуги (Курильские острова) и глубоководные желоба (Курило-Камчатский желоб) с повышенной сейсмической активностью. Смена континентальной коры на океаническую происходит между материковым подножьем и океаническим ложем.
Срединно-океанические хребты – зоны раздвижения, где рифт наблюдается в центральной части.
| Название океана | Название хребта |
|---|---|
| Атлантический | Северо-Атлантический |
| Южно-Атлантический | |
| Индийский | Аравийско-Индийский |
| Центрально-Индийский | |
| Западно-Индийский | |
| Тихий | Восточно-Тихоокеанское поднятие |
| Южно-Тихоокеанское поднятие |
Считается, что поступление молодых базальтов в зоне рифта компенсируется погружением океанической коры при субдукции.
Вулканические архипелаги вдали от побережий объясняются подъемом горячих потоков из мантии, которые расплавляют океаническую кору (Гавайи). Такие образования называют горячими точками.
Методы исследования дна океана
Существует множество методов изучения дна океана, при этом исследуются разные характеристики:
- тепловой поток, проходящий через дно;
- поля силы тяжести;
- магнитное поле;
- отражательная способность дна для получения донного рельефа (эхолот).
Используются обитаемые и необитаемые подводные аппараты, спутниковое зондирование (для шельфа). Геологическое строение дна изучается с помощью глубоководного бурения.
Источник