Геологическое строение и рельеф дна в тихом океане

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 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.

Срединно-Атлантический хребет

Толщу воды пересекает Срединно-Атлантический хребет, равно удаленный от всех границ водоема. Общая длина возвышения составляет в среднем 2 км, но изменяется в области рифтов, разломов, подводных вулканов и котловин. Т.о., в рельефе Атлантики один крупный разлом, а дно вокруг него относительно ровное и плоское.

Срединно-Атлантический хребет — крупнейшая горная система на дне океана.

Хребет до сих пор активен, движения тектонических плит фиксируются в течение всего года, сдвиги составляют в среднем 2 см. Такие перемещения приводят к формированию разломов, котловин и поднятий.

Дополнительная информация

Судя по мнениям опытных путешественников и многочисленным отзывам, Атлантику стоит изучать с Марокко, где расположен пляж Агадир. Протяженную береговую линию и пологую мель посчитали хорошим местом для привлечения туристов. Местную территорию не затронули загрязнения воды, а пляжи регулярно убираются сотрудниками отелей.

Первая экологическая катастрофа, датированная концом XIX в. и широко признанная миром, затронула жизнь популяций атлантических китов. Интенсивно развивающийся промысел привел к полному исчезновению их местных видов. Затем территории долгое время восстанавливались, но в середине XX в. популяции китов вновь оказались на грани исчезновения.

Мексиканский залив, относящийся к территориям Атлантического океана, в 2010 г. подвергся загрязнению нефтью из-за аварии на добывающей станции. Более 5 млн баррелей черного масла вылилось в воду, из-за чего почти вся акватория залива попала под запрет на промысел, а местная фауна сократилась на 7 тыс. особей.

Акватория несколько раз подвергалась загрязнению радиоактивными отходами с атомных станций, на дне захоронено более 17 тыс. зацементированных контейнеров с цезием, плутонием, нервно-паралитическим газом и цианистыми ядами. Разрушение емкостей в проливах с неглубокими водами наносит вред местной флоре и фауне. Такое влияние испытал на себе даже Ла-Манш.

Ложе океана

Ложе, разделенное хребтом в обеих половинах, имеет такие котловины, как:

• Лабрадорская;
• Ньюфаундлендская;
• Северо-Американская;
• Гвианская;
• Бразильская;
• Аргентинская.

Дополнительные пересечения дна происходят в областях поднятия островов (например, Канарских, Зеленого Мыса), где ложе снова делится на котловины. Их наименования соответствуют названиям островов, приводящих к разделению равнин.

Подводные котловины Атлантического океана.

В областях котловин, вдали от береговых линий материков, скапливаются абиссальные отложения. Их состав представлен сложной смесью остатков бактерий, водорослей, горных пород и продуктов извержения вулканов. Осадочные породы составляют не менее 1 км по всей площади дна.

Крупные и протяженные долины Хейзена и Мори расположены ближе к северным границам океана. Традиционно геологи выделяют только их.

Сейсмичность и вулканизм в мировом океанеРельеф дна мирового океана / Геоморфологические процессы в мировом океане / Сейсмичность и вулканизм в мировом океанеСтраница 1

В распространении и некоторых особенностях проявления землетрясений и вулканизма в пределах морей и океанов наблюдается определенная специфика, анализ которой позволяет выявить дополнительно значительные различия между планетарными морфоструктурами дна Мирового океана. Землетрясения, как известно, представляют собой результат мгновенного выделения механической энергии в толще земной коры или в подкоровой области, следствие возникающих в них огромных напряжений. При взрывоподобной разрядке напряжений из центра возникновения землетрясения – фокуса (очага) или гипоцентра – распространяются упругие волны, в принципе подобные тем, которые возникают при сейсморазведке. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называется эпицентром землетрясения.

Издавна замечено, что эпицентры землетрясений на земной поверхности располагаются не беспорядочно, а группируются в определенные зоны или пояса, которые получили наименование сейсмических поясов. В пределах этих поясов землетрясения не только наиболее часты, но и наиболее разрушительны.

На Земле можно выделить три сейсмических пояса (рис. ). Первый, крупнейший по своей протяженности, образует почти замкнутое кольцо, охватывает окраины Тихого океана и пространственно полностью совпадает с переходной зоной. Второй пояс сложно разветвлен и географически соответствует системе срединно-океанических хребтов. Третий – охватывает Средиземноморье, горы Южной Азии и сливается с первым в области Индонезийских морей и архипелагов. Таким образом, особенности распространения сейсмических поясов на поверхности Земли еще раз подчеркивают высокую подвижность земной коры в пределах наиболее динамичных структур дна Мирового океана – переходных зон и срединно-океанических хребтов. Вне их на материковых платформах (за некоторыми исключениями) и ложе океана землетрясения случаются крайне редко и не приобретают разрушительной силы.

Изучение напряжений, возникающих при землетрясениях в окраинной зоне Тихого океана, показало, что примерно 75% землетрясений здесь связано с горизонтальными подвижками по разломам. Главные горизонтальные напряжения на большей части периферии Тихого океана направлены по нормали к простираниям основных морфоструктур переходных зон. Исключение составляют Северная и Центральная Америка, а также южная часть Южной Америки, где эти напряжения обнаруживают приблизительную параллельность морфоструктурам.

Расположение фокусов землетрясений под геосинклинальными областями подчинено определенным закономерностям. Оно определяется системой зон повышенной неустойчивости земной коры и мантии, наклоненных в сторону материков и пронизывающих земные недра до глубин порядка 700 – 750. Эти зоны получили название зон. В типичном случае они уходят в глубь Земли примерно под углом.60°.

Под срединно-океаническими структурами, судя по неглубокому залеганию очагов землетрясений, плоскости разломов могут быть прослежены лишь на небольшую глубину (первые десятки километров). По всей вероятности, разломы должны иметь встречный наклон плоскостей или вертикальное заложение. Эпицентры землетрясений здесь имеют тенденцию группироваться на участках пересечений рифтовой зоны с поперечными разломами и вдоль разломов. Сходная картина отмечается и в переходных зонах: большая часть их сосредоточена там, где глубоководные желоба и островные дуги секут поперечные разломы.

Страницы: 1 

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.

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).

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 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.

Переходная зона рельефа дна мирового океана

Переходная зона – это континентальный склон, который разделяется на 3 морфоструктуры, относящиеся к 2 порядку:

1. Островные дуги – участки суши, представленные в виде горных возвышенностей. Их вершины выступают над уровнем океана, в привычном произношении называются островами. Чаще всего такие острова представляют собой 2 большие дуги, которые расположены параллельно друг другу. Дополнительно к этому они разделяются поперечными проливами на отдельные островки. Некоторые островные дуги имеют действующие вулканы. На нашей планете существуют переходные области с несколькими островными дугами. Есть случаи, когда дуги разных возрастов объединяются друг с другом, за счет чего образуются большие массивы суши. Крупнейший из подобных – Японская островная дуга.
2. Котловины окраинных морей – это прогибы с равнинами, в некоторых местах поверхности холмистые. Внутри котловин окраинных морей формируются аккумулятивные равнины.
3. Глубоководные желоба – находятся по внешнюю сторону от островных дуг. Они протягиваются по дуге, повторяя изгиб островной дуги. По форме глубоководные желоба – это углубления с узким дном, которое чаще всего ровное.

Важная черта переходных зон – высокая сейсмичность. Наука выделяет 3 вида эпицентров землетрясений:

• поверхностные – на глубине до 50 км;
• среднефокусные – на глубине до 300 км;
• глубокофокусные – на глубине более 300 км.

Переходные зоны рельефа дна мирового океана можно охарактеризовать наличие большого количества действующих вулканов, контрастами высот и глубин.

Материковая земная кора

Материковая или континентальная кора отличается от океанической коры толщиной и устройством
. Континентальная кора расположена под материками, но её край не совпадает с береговой линией. С точки зрения геологии настоящим материком является вся площадь сплошной материковой коры. Тогда получается, что геологические материки больше географических материков. Прибрежные зоны материков, называемые шельфом
– это есть временно залитые морем части материков. Такие моря как Белое, Восточно-Сибирское, Азовское – расположены на материковом шельфе.

В континентальной земной коре выделяются три слоя
:

• Верхний слой – осадочный;
• Средний слой – гранитный;
• Нижний слой – базальтовый.

Под молодыми горами такой тип коры имеет толщину$ 75$ км, под равнинами – до $45$ км, а под островными дугами – до $25$ км.
Верхний осадочный слой материковой коры формируется глинистыми отложениями и карбонатами мелководных морских бассейнов и грубообломочными фациями в краевых прогибах, а также на пассивных окраинах континентов атлантического типа.

Вторгшаяся в трещины земной коры магма сформировала гранитный слой
в составе которого есть кремнезем, алюминий и другие минералы. Толщина гранитного слоя может доходить до $25$ км. Слой этот очень древний и имеет солидный возраст – $3$ млрд. лет. Между гранитным и базальтовым слоем, на глубине до $20$ км, прослеживается граница Конрада
. Она характеризуется тем, что скорость распространения продольных сейсмических волн здесь увеличивается, на $0,5$ км/сек.

Формирование базальтового
слоя произошло в результате излияния на поверхность суши базальтовых лав в зонах внутриплитного магматизма. Базальты содержат больше железа, магния и кальция, поэтому они тяжелее гранита. В пределах этого слоя скорость распространения продольных сейсмических волн от $6,5$-$7,3$ км/сек. Там, где граница становится размытой, скорость продольных сейсмических волн растет постепенно.

Замечание 2

Общая масса земной коры от массы всей планеты составляет всего $0,473$ %.

Одну из первых задач, связанную с определением состава верхней континентальной
коры, взялась решать молодая наука геохимия
. Так как кора состоит из множества самых разнообразных пород, эта задача была весьма сложной. Даже в одном геологическом теле состав пород может сильно варьироваться, а в разных районах могут быть распространены разные типы пород. Исходя из этого, задача заключалась в определении общего, среднего состава
той части земной коры, которая на континентах выходит на поверхность. Эту первую оценку состава верхней земной коры сделал Кларк
. Он работал сотрудником геологической службы США и занимался химическим анализом горных пород. В ходе многолетних аналитических работ, ему удалось обобщить результаты и рассчитать средний состав пород, который был близок к граниту
. Работа Кларка
подверглась жесткой критике и имела противников.

Вторую попытку по определению среднего состава земной коры предпринял В. Гольдшмидт
. Он предположил, что двигающийся по континентальной коре ледник
, может соскребать и смешивать выходящие на поверхность породы, которые в ходе ледниковой эрозии будут отлагаться. Они то и будут отражать состав средней континентальной коры. Проанализировав состав ленточных глин, которые во время последнего оледенения отлагались в Балтийском море
, он получил результат, близкий к результату Кларка.
Разные методы дали одинаковые оценки. Геохимические методы подтверждались. Этими вопросами занимались, и широкое признание получили оценки Виноградова, Ярошевского, Ронова и др
.

Особенности геологического строения и рельефа дна

Северная и южная Атлантика подразделяются на провинции:

• окраина материков (шельф, склон);
• ложе (сюда входят котловины, равнины, холмы, поднятия и прочие изменения рельефа);
• Срединно-океанический хребет.

Строение дна Атлантического океана.

В соответствии с теорией о материковых плитах, океан начал формироваться в палеозойскую эру после распада континента Пангея. Подвижные разломы плит, где может быть зафиксирована их активность, расположены близ острова Ньюфаундленд (он входит в состав территории Канады) и Сандвичевого архипелага Антарктики.

Единственный крупный хребет делит водоем на 2 почти равные половины. Это возвышение несколько раз выходит на поверхность воды на своей протяженности и формирует тем самым вулканические острова. Исландия была образована за счет такого процесса, она и является самым большим островом водоема.

Рифтогенез, тектонические процессы на дивергентных и трансформных границах литосферных плит

10.4. Океанский рифтогенез

СОХспредингСпрединг в Исландии.Исландия,(рис. 10.14)

Рис. 10.14.   Остров Исландия расположен на оси Срединно-Атлантического хребта.

Рис. 10.15.   Базальтовые лавы трещинных излияний вулкана Лаки, Исландия.

Рис. 10.16.   Симметричное расположение базальтовых покровов разного возраста.
силлов

Рис. 10.17.   Покровы платобазальтов, Альманнагьяр, Исландия.

Рис. 10.7.   Механизм гидравлического расклинивания и наращивания океанической коры базальтовым расплавом.

Рис. 10.18.   Открытые трещины и сбросы в платобазальтах в бортах рифтовой долины Тингвеллир, Исландия.

Рис. 10.19.   Открытые трещины растяжения в платобазальтах рифтовой долины Тингвеллир, Исландия.
Спрединг в подводных срединно-океанических хребтах.Рельеф, структура, осадочные и магматические формации океанских спрединговых зон. Формирование океанской коры.

Рис. 10.20.   Блок-диаграмма строения фрагмента внутриокеанского спредингового пояса.
2-й слой океанской коры 3-й, самый нижний, слой океанской коры

Рис. 10.21.  Подушечные лавы подводных излияний базальтов.
габброидамиперидотитамидунитамитолеитовым1-й слой океанской коры.закона Слейтера-Сорохтинаt

Рис. 10.22.  Зависимость глубины океана относительно гребня срединного хребта от возраста океанской литосферы.

Быстрый и медленный спрединг.СОХБыстроспрединговые хребты

Рис. 10.23.   Морфология рифтовых зон срединно-океанских хребтов с быстрой и медленной скоростями спрединга.
Медленноспрединговые хребты Линейные магнитные аномалии и определение скорости спрединга.1)

Рис. 10.24.  Центральная Атлантика. Линейные магнитные аномалии расположены симметрично относительно оси Срединно-Атлантического хребта.
2)3)4)Фред Вайн и Друм Мэтьюзинверсию

Рис. 10.25.   Формирование линейных магнитных аномалий пород океанической коры.
глобальная аномалийная шкала океанов,магнитостратиграфическими шкалами

Рис. 10.26.  Фрагмент глобальной аномалийной шкалы океанов.
скорость спредингаСОХ,

Рис. 10.27.  Возраст океанической коры Центральной Атлантики.

Рис. 10.28.  Возраст океанической коры.
Сегментация зон спрединга, трансформные разломы.дивергентных границ конвергентнымДж. Т. Вилсон назвал трансформными разломами

Рис. 10.29.  Крупнейшие трансформные разломы, пересекающие ось Срединно-Атлантического хребта.

Рис. 10.30.   Смещение осевой зоны рифта вдоль трансформного разлома.
транспрессиятранстенсия

Рис. 10.31.  Трансформный разлом Сан-Андреас.
Продольное разрастание и перескоки осей спрединга.

Рис. 10.32.  Перескок оси спрединга от хребта Эгир (Aegir ridge) к хребту Колбейнсей (Kolbeinsey Ridge) в Северной Атлантике.

Срединно-океанические хребты

Так называют величественные горные образования шириной в несколько сотен километров и высотой около 2—3 км. Они состоят из нескольких параллельных горных гряд. Их склоны опускаются к ложу океана широкими ступенями. В самой высокой центральной части вдоль гребней тело хребта прорезают так называемые рифтовые ущелья. Рифтовые ущелья и рифтовые зоны в геологическом отношении необычайно интересны: здесь высока сейсмическая активность и каждый день бывает до 100 землетрясений. Также сильно развита и вулканическая активность. В стенках рифтового ущелья и на гребнях прилегающих к нему рифтовых гряд обнажаются глубинные породы Земли. Ещё одна разновидность подводных хребтов — вулканические хребты. Они состоят из цепочек подводных вулканов. На ложе океанов встречаются и так называемые валы — широкие массивные поднятия с сильно пологими склонами. Система валов делит ложе Тихого океана на несколько крупных котловин: Северо-Западную, Северо-Восточную, Марианскую, Центральную, Южную, Беллинсгаузена, Чилийскую, Панамскую. Есть ещё одна особенность строения океанского ложа — так называемые зоны разломов. Это узкие и необычайно длинные полосы сложно раздробленного дна; то крутые сбросовые уступы, то гребни и желоба, то просто сложный расчлененный рельеф.

Ложе Северного Ледовитого океана занимает его центральную часть с глубинами более \(3000\) м и расчленено крупными подводными поднятиями и котловинами. Центральный элемент рельефа — продолжение Срединно-Атлантического хребта — хребет Гаккеля. Он делит ложе океана на две части, которые принадлежат двум разным литосферным плитам. Ложе океана небольшое, оно состоит из котловин и разделяющих их хребтов.

Горные хребты чередуются с котловинами Амундсена, Нансена. Ширина шельфа огромна, особенно в Баренцевом море. Северный полюс расположен в пределах котловины Амундсена на глубине \(4485\) м.

Самой большой по площади является шельфовая зона, это затопленные окраины континентов. Ширина шельфов огромна (наибольшая в Баренцевом море — до \(1300\) км).

• План индивидуального развития руководителя доу

    

• Что является основной причиной несчастных случаев в домашних условиях кратко

    

• Как менялись гендерные стереотипы с развитием общества кратко

    

• Имущественная основа предпринимательской деятельности кратко

    

• Экологический проект в детском саду 1 младшая группа