Происхождение, строение и рельеф дна мирового океана. Донные отложения
Установлено, что главный источник всей воды на Земле — дегазация вещества мантии Земли. Однако вопрос о происхождении ложа океана до сих пор не решен. Существует несколько гипотез, которые относятся к проблемам геотектоники.
Все гипотезы происхождения океанов пытаются объяснить весьма различные свойства земной коры под океанами и под материками. Под материками земная кора имеет большую толщину — до 70 км, а в среднем 30—40 км. Под океанами земная кора значительно тоньше (5—10 км), и ее подошва лежит выше, чем под материками.
Земная кора может включать несколько слоев (сверху вниз): осадочный, «гранитный», «базальтовый». Истинный состав двух последних слоев может и не соответствовать гранитам и базальтам, но скорость прохождения сейсмических волн свойственна таким породам. Под континентами толща осадочного слоя достигает в среднем 5 км, «гранитного» — 15—20, «базальтового» — 15—20 км. Под крупными горными системами толщина слоев возрастает.
На дне океанов осадочная толща значительно меньше — от сотен метров до нескольких километров. Гранитный слой отсутствует, а ложе океанов, подстилающее осадочную толщу, сложено только базальтами особого, океанского типа толщиной до 10 км.
Рельеф дна Мирового океана
В первых представлениях географов о характере рельефа дна ложе океана, в противоположность рельефу суши, рисовалось как Ровная, плоская поверхность, не имеющая ни гор, ни впадин. С развитием исследований океана, а в особенности с широким использованием эхолота в середине XX в. взгляды коренным образом изменились. В настоящее время рельеф дна океана изучен довольно подробно и предстает перед нами не менее сложным, чем рельеф суши.
Общее, осредненное представление о распределении на Земле высот на континентах и глубин дна океана дает гипсографическая кривая (для дна океана — батиграфическая кривая).
На гипсографической кривой хорошо выделяются: на суше — высокие горы, занимающие малую площадь, и равнины, площадь которых на суше преобладает; в океане — прилегающая к берегу моря небольшая по площади мелководная часть, обширное ложе океана со средними глубинами 4000—5000 м и очень малые по площади участки больших глубин. С помощью батиграфической кривой можно выделить главные элементы рельефа дна океана (рис. 10.1):
подводная окраина материков (22 % площади дна Мирового океана), включающая шельф, или материковую отмель (0—200 м),
О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100%
материковый склон (200—2000 м) и материковое подножие (2000— 2500 м);
ложе океана (2500—6000 м), занимающее почти всю остальную площадь дна, за исключением особого вида рельефа — океанических желобов;
океанические желоба (глубже 6000 м), занимающие всего лишь 1,3 % площади дна.
На рис. 10.1 показано распределение по площади различных ступеней высот суши и глубин дна Мирового океана. Выделяют два максимума площадей — от 0 до 1000 м на суше и от 4000 до 5000 м на ложе океана. Это служит косвенным показателем существования двух элементов земной коры — материков и океана.
Материковая отмель (шельф) — верхняя мелководная часть подводной окраины материков (с глубинами в среднем до 200, иногда до 400 м). Шельф окаймляет материки и острова. Наибольшая ширина шельфа — вдоль северных берегов Евразии, где его внешняя граница уходит в Северный Ледовитый океан на сотни километров. Велика его ширина и в Атлантическом океане вдоль берегов Европы и Северной Америки, а также у берегов Патагонии. Наименьшая ширина шельфа в Тихом океане вдоль западных берегов Северной и Южной Америки. Шельф занимает около 40 % площади подводных окраин материков. Остальную, большую часть составляют материковый склон и материковое подножие.
Материковый склон распространяется от внешней границы шельфа и иногда до глубин 3500 м. Это боковая грань материковой глыбы. Материковый склон имеет большие углы наклона (в среднем 4—7°, иногда до 30°). На некоторых участках океана материковый склон прорезан глубокими подводными каньонами. Полагают, что часть каньонов — результат тектонических процессов, а большинство — следствие воздействия так называемых «мутьевых», или суспензионных, потоков, «пропиливающих» склон. Некоторые каньоны представляют собой затопленные долины и русла крупных рек.
Материковое подножие занимает пространство с глубинами 2000— 2500 м, а кое-где до 4000 м. Здесь встречаются конусы выноса упомянутых выше каньонов (их называют «глубоководными конусами выноса»), А в целом это шлейф осадков, накопленных у материкового склона, подобный шлейфам, образующимся у подножия гор на континентах.
За подножием в сторону океана (на глубинах более 4000—4500 м) располагается ложе океана, которое по рельефу весьма неоднородно. На ложе океана выделяют как положительные, так и отрицательные формы рельефа.
К положительным формам относятся: срединно-океанические хребты, подводные плато, отдельные подводные горы — гайоты (в том числе подводные вулканы).
Срединно-океанические хребты, как и ложе океана, имеют тот же таксономический ранг, что и материковые структуры — шельф, склон и материковое подножие, но занимают вдвое большую площадь. В каждом океане существует хребет меридионального направления. Южные оконечности хребтов смыкаются с широтным подводным хребтом, расположенным между Антарктидой и другими южными материками: Южной Америкой, Африкой и Австралией. Это величайшая горная система Земли, поэтому ее называют планетарной системой срединно-океанических хребтов. Общая протяженность системы более 60 ООО км. Она занимает более 15 % поверхности дна Мирового океана, имеет очень сложную геологическую структуру. Вдоль гребня хребта проходят рифтовые долины, хребет пересекают многочисленные поперечные разломы. Наиболее отчетливо на дне Мирового океана выражен Срединно-Атлантический хребет, который и изучен лучше других.
К отрицательным формам рельефа дна океана относятся котловины, ложбины и океанические желоба (глубиной более 6000 м). Океанические глубоководные желоба — узкие и длинные, в плане обычно дугообразные депрессии, располагающиеся вдоль внешнего края островных дуг, а также некоторых материков. Ширина желобов от 1—3 до нескольких десятков километров, а длина —сотни километров. Хотя океанические желоба и занимают малую долю площади дна в океане, они представляют собой очень своеобразный объект дна, привлекающий внимание не только геологов, но и гидрологов, так как в этих желобах создаются совершенно особые условия для развития гидрологических, гидрохимических и биологических процессов.
На дне океана выделяют также рифтовые долины, трансформные разломы и другие элементы геотектонической структуры земной коры. К подобным образованиям относятся также островные дуги, как, например, Курильская, Марианская, Малая Антильская и др.
Источник
РЕЛЬЕФ МОРСКОГО ДНА
РЕЛЬЕФ МОРСКОГО ДНА пространств, форма поверхности мор. (океанич.) дна, образовавшаяся в результате совместного действия различно направленных внутр. (тектоника, вулканизм) и внеш. (абразия, эрозия, аккумуляция) геологич. процессов. Внутр. процессы, являющиеся определяющими, особенно для крупных форм Р. м. д., создают положит, и отрицат. формы поверхности дна — возвышенности и впадины, аналогичные горным хребтам и депрессиям суши, а внеш., разрушая горные породы, переотлагая разруш. и принес, с суши материал, стремятся сгладить эти формы. Иногда длит, эрозия и аккумуляция создают формы Р. м. д., не несущие явных следов тектонич. процессов. Чаще же Р. м. д. сохраняет черты первично-тектонич. происхождения (особенно его макроструктуры), что отражается в морфологич. особенностях и связано с осн. различиями в строении земной коры под теми или иными участками мор. дна. Материковому, океанич., рифтогенальному и геосинклинальному типам земной коры соответствуют 4 типа планетарных морфоструктур Р. м. д.— подв. окраина материка, ложе океана, срединно-океанические хребты, переходные зоны. Подв. окраина материка — это лишь часть материковой платформы, располож. под водами океанов. Отмечается 2 типа океанич. окраин материков — один из них характерен для б. ч. периферии Атлантич. и Индийского ок. и Сев. Ледовитого ок., второй — для Тихого ок., особенно его зап. части, сев.-вост. окраины Индийского ок. и центр.-амер. сектора Атлантич. ок. В профиле первого, атлантич. типа, по направлению от бер’ега континента выделяются материковая отмель, или шельф, материковый склон и материковое подножие, переходящее далее в абиссальные равнины океанич. ложа. В профиле второго, тихоокеанского типа, ложе океана отделено от окраины континента переходной зоной. Между тихоокеанским и атлантич. типами материковых окраин существуют разл. виды переходов. Одним из таких переходов является бордерленд — раздробленные и отсеченные краевыми разломами блоки континента, испытавшие значит, опускание (подв. окраина Калифорнийского региона), и микроконтиненты — блоки континент, коры, окруженной типичной океанич. корой (Сейшельское поднятие, Новозеландское плато). Ложе океана имеет самый низкий сред, гипсометрич. уровень земной поверхности. Его рельеф отличается в целом наличием обширных котловин с глубинами, как правило, более 4—5 км, в отд. местах до 6—7 км, к-рые отделяются одна от другой подв. хребтами и возвышенностями. Океанич. котловины — крупные впадины ложа океана, имеющие более или менее изометричные очертания. Днища их имеют неоднородный рельеф, обычно здесь выделяются 2 осн. его типа — плоские и холмистые абиссальные равнины. Первые расположены на обращенной к материку стороне котловины, имеют весьма выровненную поверхность, гл. обр. за счет накопления мощных толщ донных осадков, скрывающих неровности „коренного» рельефа. Вторые, распростран. значительно шире, представляют собой поля разнообразно ориентиров, холмов высотой от неск. десятков до сотен метров над уровнем ложа океана. Более высокие образования называют подв. горами, или гайотами; морфологич. особенности позволяют предполагать их вулканич. природу. В общей ячеистой или сетчатой структуре абиссальной обл. океана важная роль принадлежит срединно-океанич. хребтам, однако в пределах ложа имеются многочисл. горные сооружения, не связ. с сист. срединно-океанич. хребтов. Крупные положит, формы рельефа ложа океана делятся на разл. рода хребты, имеющие линейную ориентировку, и возвышенности, изометричные в плане. Мн. из них представляют крупные валы, увенчанные вершинами, иногда выступающими над уровнем океана (хребты о-вов Гавайских, Лайн и др.). Наряду с этим выделяются глыбовые поднятия, образов, поднятыми по разломам блоками коры (Китовый хр., Бермудское поднятие). Переходная зона представляет собой зону превращения одного состояния земной коры в другое. Б. ч. ее площади занимают котловины окраинных морей. Со стороны континента они обычно ограничены шельфом и материковым склоном, имеют разнообразный рельеф, обусловл. разл. мощностью осадков. Типичным примером являются Охотское, Японское, Карибское м. и др. С внеш. стороны располагаются островные дуги — линейно-ориентиров. подв. поднятия, по гребню и склонам к-рых „насажены» вулканич. конусы. Их отд. вершины выступают над уровнем моря. Островные дуги, наряду со срединно-океанич. хребтами, являются обл. интенсивного проявления вулканизма. Таковы Курильская, Зондская и др. дуги. Глубоководные желоба располагаются, как правило, с внеш. стороны островной дуги либо примыкают к молодым горным сооружениям суши. Глубоководные желоба — величайшие депрессии на поверхности Земли, все наиб, глубины Мирового ок. относятся именно к ним. Площади осн. элементов макрорельефа дна Мирового ок.
(млн. км2) Подв. окраины:
шельф . 31,2
материковый склон . 24,6
материковое подножие . 26
Переходная зона:
островные дуги . 6,1
котловины окраинных морей . 14,5
глубоководные желоба . 4,9
Ложе океана:
котловины . 158,9
поднятия . 28,8
Срединно-океанич. хребты . 55,3
Морской энциклопедический справочник. — Л.: Судостроение . Под редакцией академика Н. Н. Исанина . 1986 .
Источник