Рельефа дна мирового океана глубоководный желоб

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.

Таблица: строение и устройство дна Мирового океана

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).

Таблица: крупнейшие желоба в океане

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.

Таблица: крупнейшие хребты Мирового океана

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

Рельеф дна океанов

ГЛАВА 5. РЕЛЬЕФ ДНА МИРОВОГО ОКЕАНА

§ 15. Рельеф дна океанов

До середины XX столетия наиболее изученным было дно Ат­лантического океана. Начиная с 40—50-х годов текущего столетия значительные успехи достигнуты в изучении рельефа дна Северного Ледовитого, Тихого и в последние годы Индийского океанов. Большой вклад в изучение рельефа дна, наряду с зарубежными исследованиями, внесен советскими гидрографическими и океано­графическими экспедициями.

Атлантический океан

Атлантический океан вытянут с севера на юг, на карте имеет очертания буквы S. Берега его расположены почти параллельно друг другу и образуют огромное водное пространство, напоминаю­щее гигантскую реку, иногда называемую Атлантической долиной., Вдоль оси Атлантической долины простирается подводная возвы­шенность — Срединно-Атлантический хребет, состоящий, в сущно­сти, из трех хребтов: Рейкьянес, Северо-Атлантического и Южно­Атлантического. Наименьшие глубины над хребтом Рейкьянес (до 890 м). На 50-м градусе северной широты этот хребет переходит в Северо-Атлантический, глубины над которым постепенно увели­чиваются к югу, достигая 3600 м. На экваторе Северо-Атлантиче­ский хребет отделяется от Южно-Атлантического желобом Романш (7728 м). Южнее этого желоба начинается Южно-Атлантический хребет, глубины над которым составляют от 3450 м в северной до 1300 м в южной части. Южно-Атлантический хребет простирается до 50° ю. ш., затем он переходит в Африканско-Антарктический хребет. Отдельные массивы Срединно-Атлантического хребта расположены всего лишь на глубине 150—300 м от поверхности океана или возвышаются над ней в виде островов (Азорские, Св. Елены, Вознесения, Тристан-да-Кунья).

Срединно-Атлантический хребет представляет собой часть непрерывной горной цепи, простирающейся из Атлантики в Индийский океан и к южной окраине Тихого океана на протяжении 80 000 км. На гребне Атлантического хребта расположены рифтовые долины, рифтовые горы и высокое раздробленное плато. Эхограммы Срединно-Атлантического хребта свидетельствуют о большой его раздробленности, расчлененности склонов пилообразной формы, что позволяет предполагать об относительной молодости этого рельефа. По обе стороны от хребта расположены зоны тер­рас и небольших холмов.

К западу и востоку от Срединно-Атлантического хребта находятся длинные глубокие ложбины — западная и восточная (первая из них более глубокая), которые в свою очередь распадаются на несколько котловин, или мульд. В западной ложбине расположены три котловины; Северо-Американская, в южной части которой находится глубоководный желоб Пуэрто-Рико с мак­симальной глубиной 9218 м (наибольшая глубина Атлантического океана), Бразильская (между экватором и 30° ю. ш.) и Аргентин­ская (30—35° ю. ш.) с глубинами более 6000 м.

В восточной половине океана имеются четыре котловины: Се­веро-Африканская и Гвинейская с глубинами более 6000 м. Ан­гольская и Капская с глубинами 5000—5500 м.

Для рельефа дна Атлантического океана характерно наличие многочисленных банок, расположенных среди глубин в несколько тысяч метров. Особенно много таких банок в северной части океана к западу от побережья Марокко и Испании. Другая особенность рельефа дна Атлантического океана — большие площади, занятые материковой отмелью и склоном (до 2000 м). Для Атлан­тического океана характерно также наличие обширных абиссальных равнин с плоской поверхностью, расположенных у основания материкового склона по обе стороны Срединно-Атлантического хребта. Они распространены и в Западной, и в Восточной Атлантике. Эти абиссальные равнины обнаружены около 15 лет назад и еще недостаточно изучены. Они занимают большие пространства, измеряемые сотнями тысяч квадратных километров, например равнина Зеленого Мыса имеет площадь порядка 500 000 км 2 с глубиной более 5000 м. Предполагается, что это участки земной коры, погребенные — под осадками мутьевых (суспензионных) потоков. (Потоки из смеси воды и взвешенных в ней песчано-глинистых частиц называют суспензионными или мутьевыми.) Многочисленные факты подтверждают их существование в океанах и морях в виде подводных течений. Спускаясь по склону морского дна, эти потоки способствуют образованию эрозионных долин, ущелий и ложбин, а также отложению осадков из взвешенных песков и глин. Они выносят и отлагают вдали от берегов на больших глубинах кон­тинентальные осадки и остатки отмершей мелководной фауны.

От Северного Ледовитого океана Атлантический океан отделен возвышенностью, представляющей собой ряд подводных порогов с глубинами менее 600 м, а в Датском проливе, между Гренландией и Исландией, — не более 320 м. По обе стороны от этой воз­вышенности, к северу — и югу от нее, гидрологические условия и состав фауны глубин сильно различаются.

Северный Ледовитый океан

Северный Ледовитый океан отличается от других океанов значительно меньшими глубинами и широкой материковой отмелью, на которой находится большинство морей Европы, Азии и Аме­рики. Порогом Нансена (между Гренландией и Шпицбергеном) Северный Ледовитый океан разделяется на два бассейна — Аркти­ческий и Северо-Европейский. К Арктическому бассейну относятся собственно Северный Ледовитый океан, его окраинные моря, заливы и проливы Канадского Арктического архипелага. Рельеф Арктического бассейна сложен. Вдоль берегов Евразии проходит широкая полоса материковой отмели, простирающаяся в море на 300—500 км, от берегов Аляски и Канадского архипелага — на 50—100 км. Рельеф Северного Ледовитого океана представляет собой несколько глубоководных котловин, расчлененных хребтами. Хребет Ломоносова, простирающийся от Новосибирских островов к Гренландии на 1800 км, разделяет Арктический бассейн на две большие котловины — Канадскую с глубинами до 4000 м и Амунд­сена с глубинами до 4500 м. В районе Северного полюса глубины около 4300—4400 м. Над хребтом Ломоносова глубины уменьшаются до 950—2000 м. Котловина Амундсена отделена от котловины Нансена (средняя глубина 3450 м) срединно-океаническим хребтом Гаккеля, представляющим собой самое северное звено в планетарной системе морфологических структур Северного Ледовитого океана.

Хребет Менделеева и поднятие Альфа образуют единый порог с минимальной глубиной 1230 м, отделенный Канадской котловиной от поднятия Бофорта. Новейшими советскими исследованиями в проливе между Шпицбергеном и Гренландией открыта рифтовая долина Лены, а в котловине Нансена впадина Литке с наибольшей в Северном Ледовитом океане. глубиной (5400 м). На материковой отмели и особенно на склоне Северного Ледовитого океана встречаются подводные долины, погруженные речные долины, древние дельты сибирских рек и другие формы унаследованного рельефа. Геологическая история материковой окраины Северного Ледовитого океана более многообразна, чем в других океанах. Сочетание различных геологических структур (Америки, Гренландии, Евразии) определяет разнообразие в строении земной коры в Северном Ледовитом океане. Систематическое изучение физических полей — маг­нитного, сейсмического и гравитационного — позволило советским геологам более обоснованно судить о стадийности развития, структуре и происхождении Северного Ледовитого океана. На основании этих исследований предполагается, что евразийская часть океана является погруженным материком и континентальная кора перера­ботана в океаническую. Хребет Ломоносова представляется как континентальная, частично погруженная структура, отделенная от материковой отмели западной Евразии.

Индийский океан

Индийский океан пересечен с севера на юг подводным Центральным Индийским хребтом, разделяющим океан на две части — западную и восточную. На севере, близ архипелага Чагос, от этого хребта отходит на, северо-запад Аравийско-Индийский хребет с глубинами 2400—3900 м, в отдельных местах имеются поднятия до 1500 м. Между этим хребтом и северной оконечностью Централь­ного Индийского хребта располагается Аравийская котловина (5875 м), отделенная от Сомалийской Центральный Индийский хребет с глубинами от 3500 до 2400 м пересекает Индийский океан приблизительно до 50° ю. ш. На. юге этот хребет разветвляется. Одна его ветвь под названием Кергелен-Гауссберг. продолжается на юг до Антарктиды с глубинами от 500 м на севере до 230,0 м на юге; другая—Австрало-Антарктическое поднятие — прости­рается на восток к Тихому океану. Глубины над этим поднятием 3100—3800 м.

Части — океана, расположенные к востоку и западу от Централь­ного Индийского хребта, по характеру рельефа различны. В восточной части океана в 60-х годах открыт Восточно-Индийский Хребет, отделяющий Центральную котловину от Западно-Австра­лийской котловины, которые раньше объединялись в одну Индий­ско-Австралийскую. Восточно-Индийский хребет — простирается от юго-восточной части Бенгальского залива вдоль меридиана 90° в. д. до 32—34° ю. ш. Между Австрало-Антарктическим поднятием и Антарктидой располагается Австрало-Антарктическая котловина с глубинами до 5200 м.

Рельеф западной части океана более — сложен. Для него характерно чередование понижений и повышений дна. Последние часто поднимаются над уровнем моря в виде островов. На севере этой части океана располагается Сомалийская котловина (5100—5300 м), к юго-востоку от о. Мадагаскар — обширная Центральная Индий­ская котловина (до 6400 м), к югу от Мозамбикского пролива — Мадагаскарская котловина (до 5770 м). Материковая отмель достигает наибольшей ширины у берегов Индостана, где хорошо просле­живаются подводные долины рек, впадающих в океан.

Рельеф Индийского океана сложен и отличается большой рас­члененностью. Центральный Индийский хребет по своему строению напоминает Срединно-Атлантический; здесь также встречаются рифтовые долины, у подножия склонов — плоские террасы. В котловинах юго-западной части обнаружены вулканические горы, а в северо-восточной на шельфе и материковом склоне — каньоны. Образование Индийского океана связано с распадом и погружением материка под влиянием разломов Гондваны, начавшихся около 240 млн. лет назад. Этот процесс, сопровождавшийся земле­трясениями и излиянием базальтов, отразился в современном рель­ефе Индийского океана.

Тихий океан

Тихий океан, наибольший по площади и наиболее глубоковод­ный среди океанов земного шара, имеет площадь примерно 180 млн. км 2 . Он отличается сложным характером рельефа дна, в особенности в северо-западной части.

Дно океана расчленено понижениями и резкими поднятиями, часто переходящими в цепи и группы островов, по числу которых Тихий океан превосходит все другие. Многочисленные группы и цепи островов встречаются преимущественно в тропических широ­тах открытой части океана. В южной и юго-восточной частях глубины несколько меньше и дно менее расчленено. Эти части океана пересечены вытянутым поднятием дна, простирающимся от Антарктиды до экватора, к берегам Центральной Америки. В южной части это поднятие называется Южно-Тихоокеанским с глубинами, не превы­шающими 2980 м, а местами уменьшающимися до 1220 м. Север­ная часть носит название Восточно-Тихоокеанского поднятия. Глу­бины над ним несколько больше, чем над Южно-Тихоокеанским, но не превышают 3480 м, местами уменьшаясь до 1550 м. В районе о. Пасхи в центральной части Восточно-Тихоокеанского поднятия от него отходят два отрога, один из которых простирается на се- веро-запад, другой — на восток к материку Южной Америки. Пер­вый из них замыкает на севере Южную котловину (6145 м), вто­рой — Перуанский и Чилийский желоба, находящиеся на юге в вос­точной части океана. Между Южно-Тихоокеанским хребтом и Ан­тарктидой располагается котловина Беллинсгаузена с глубинами до 5300 м. На крайнем западе южной половины океана расположены Ново-Каледонская, Южно-Фиджийская и Северо-Фиджийская котловины, разделенные порогами и хребтами.

В северном полушарии рельеф более сложен. Цепь Император­ских подводных гор, хребты Гавайский и Фаннинг, простираясь от 45° с. ш. до 2° ю. ш., разделяют ложе на ряд крупных котловин — северо-западную, центральную, отделенную от нее срединно-тихо­океанскими подводными горами, и северо-восточно тихоокеанскую, в которой имеется ряд разломов, ориентированных параллельно друг другу по широте. На северо-западе океана имеется большое число небольших котловин; на северо-востоке, в заливе Аляска, обнаружена горная страна с вершиной Джакомини (640 м), горы Пратт (709 м), Уэлнер (710 м), Диккенс (475 м) и др. Дно на периферии разломов сильно расчленено уступами, обрывами, глубо­ководными желобами. Здесь же встречаются многочисленные вулканы и гайоты. В Тихом океане гайоты — плосковершинные горы — обнаружены и на подводных хребтах и на абиссальных равнинах.

В Тихом океане широко развиты островные дуги, архипелаги вулканических островов, группы подводных вулканов, комплексные формы зон разломов. В восточной и южной частях океана открыто 13 крупных зон разломов. Они простираются на тысячи километров и в восточной части занимают огромную площадь, 40 млн. км 2 .

Кроме отмеченных особенностей дна Тихого океана, необходимо указать на его вулканизм. По современным данным, здесь существует около 10 тыс. вулканов, которые в течение 100 млн. лет извергли лавового материала примерно столько, сколько — материковые вулканы за 300 млн. лет. Самые большие вулканические образования расположены широким поясом в западной и северо-западной частях океана, в заливе Аляска, у берегов Калифорнии и Южной Америки.

Происхождение Тихого океана — это проблема, изучение которой во многом определяет решение проблемы происхождения Мирового океана и материков. Совокупность имеющихся материалов позволяет предполагать, что в позднем докембрийском периоде (500—600 млн. лет назад) Тихий океан уже существовал и его ложе отделялось от континента подвижными зонами, которые и в современный геологический период динамически активны.

Строение дна океанов

В строении дна отдельных океанов имеются как сходства, так и различия (рис. 6). Основные элементы рельефа, такие, как срединно-океанические хребты, глубоководные желоба, островные дуги, котловины, глубоководные впадины и др., свойственны всем океанам. Однако в расположении этих структурных элементов имеются различия.

Срединно-океанические хребты особенно четко выражены в Ат­лантическом и Индийском океанах, островные дуги и глубоководные желоба с максимальными глубинами — важнейшие элементы структуры Тихого океана. В Атлантическом, Индийском и Северном Ледовитом океанах хорошо выражены глубоководные котловины, которые в Тихом выражены менее отчетливо. Имеются различия и в строении берегов океанов. Все это свидетельствует о различных условиях и стадиях формирования форм земной коры в отдельных районах Мирового океана.

Источник: Общая гидрология, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1973

Источник