Рельеф дна мирового океана

Успехи современной радиоэлектроники способствовали дальнейшему развитию кабельной связи в морях о океанах, которая рационально дополняет космические системы связи с использованием искусственных спутников Земли. Именно рельефом дна определяется оптимальный путь прокладки таких коммуникаций.

Помимо всех перечисленных аспектов океан по-прежнему привлекает романтикой и неизведанностью, что пробуждает научный и познавательный интерес. Украина - морская держава, имеющая значительную протяженность береговой линии на побережье Азовского и Черного морей. Кроме того, отечественными исследованиями в области мирской геологии и картографирования морского дна внесен значительный вклад в изучение Мирового океана. Продолжая традиции научной школы, было бы замечательно практический курс океанологии дополнить непосредственными наблюдениями на море, для чего предусмотреть студенческую практику с С.Н.Лисогором хотя бы в акватории Одессы или Крымских бухтах.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Леонтьев О.К. Морская геология (Основы геологии и геоморфологии дна Мирового океана) М., 1982.

2. Богданов Ю.А., Каплин П.А., Николаев С.Д. Происхождение и развитие океана М.,1978.

3. Физическая география материков и океанов. Под ред. А.М.Рябчикова, М.,1988.

4. Проблемы исследования и освоения мирового океана. Под ред. А.И.Вознесенского Ленинград, 1979.

5. Канев В.Ф. Рельеф дна Индийского океана. М., 1979.

6. Неспокойный ландшафт Под ред. Д.Брансден и Дж.Дорнкемпа. М., 1981.

7. Энциклопедия для детей: т.3. География - сост. С.Т.Измаилова. Москва, "Аванта+" 1994.

Геологический факультет

Кафедра общей геологии и геодинамики

Курсовая работа по теме

«Тектоника дна мирового океана»

Новочеркасск 2011

Оглавление

Введение

1. Срединно-океанические хребты

2. Океанические платформы

2.1 Талаплены

2.2 Системы широтных сдвигов

2.3 Обособленные вулканические горы и гайоты

3. Островные дуги

Заключение

Список литературы

Введение

В конце 18 века французский гидрограф Кларэ де Флорие назвал совокупность океанов и морей Мировым океаном. Воды Мирового океана покрывают более 70% поверхности Земли, выполняя крупнейшие впадины.

Однако океаны не только огромные впадины, заполненные водой. Они характеризуются «океаническим типом» земной коры, отличающейся по составу, структуре и мощности от коры «материкового типа».

Подводными возвышенностями воды Мирового океана делятся на четыре обособленных океана, различных по возрасту, истории формирования и характеру геологического строения занятых ими акваторий.

Тихий океан. Его площадь составляет 179 679 тыс. км2, средняя глубина 4028 м, наибольшая глубина 11 022 м, объём 723 699 тыс. км3.

Атлантический океан. Его площадь равна 93 363 тыс. км2, средняя глубина 3926 м, наибольшая глубина 9 219м.

Индийский океан. Занимает площадь 76 175 тыс. км2, средняя глубина 3 897м, наибольшая глубина более 6 000м.

Северный Ледовитый океан. Его площадь равна 13 100 тыс. км2, средняя глубина 3300м, наибольшая глубина 4 500м.

Новейшие данные, особенно промеры эхолотом, показывают, что рельеф дна океана очень сложен. Однако по генетическому признаку в нём выделяют следующие крупнейшие формы, отражающие поднятия материков и впадины океанов, а также их взаимоотношение.

1. Затопленные морем окраины материков – материковые отмели или шельфы;

2. Комплекс форм рельефа области, переходной от материков к океану – материковые склоны (крутые подводные откосы), глубоко погружённые блоки материков (бордерленды), островные дуги и сопряжённые с ними глубоководные желоба, котловины краевых морей.

3. Ложе Мирового океана и глобальная система срединных океанических хребтов.

1. Срединно-океанические хребты

Сеть хребтов, расположенных в центральных частях всех океанов называются срединно-океаническими хребтами.

Они образуют единую горную систему общей протяжённостью более 64 тыс. км, имеют ширину около 1000 км и возвышаются над абиссальными котловинами на 2,5—3 км. По высоте эти подводные горы сравнимы с горными хребтами суши. Срединно-океанические хребты сложены плотными и тяжёлыми магматическими горными породами.

Под центральными частями хребтов поднимаются горячие мантийные расплавы (магма). Они растягивают земную кору и дробят её разломами. Изливаясь на дно, расплавы остывают. Новая порция горячей магмы раздвигает застывшие лавы, и всё повторяется снова. Так разрастается океаническая земная кора. Этот процесс называется английским словом спрединг, что в переводе на русский язык означает «растягивание», «расширение». Так происходит омоложение земной коры под океанами в области срединного хребта — в его центральной части, где кора моложе, рождаются новые её порции (рис. 1). Растяжение литосферы подтверждается бурением, произведённым с судна «Гломар Челленджер». Было обнаружено, что мощность осадочно-вулканогенного покрова увеличивается по мере удаления от осей срединных океанических хребтов к их подножиям, а возраст пород, залегающих на «базальтовом слое» земной коры, возрастает в тех же направлениях (в Атлантическом океане, например, от современного в осевой зоне срединного хребта до мелового у его подножий; в осевой зоне Восточно-Тихоокеанского хребта возраст базальных горизонтов осадочного чехла 3млн. лет, а у подножий 37 млн. лет)

Скорость поступления горячей магмы может быть различной. Если она поступает медленно, то среди хребтов успевает образоваться рифтовая долина — глубокая расселина, на дне которой множество активных вулканов. Хребты с такими долинами разрастаются медленно, скорость раздвижения их на дне Атлантического и Индийского океанов составляет 2—4 см в год.

Если магма поступает быстро, то такая долина не успевает сформироваться и скорость образования новой земной коры океанического типа достигает 18 см в год. Таков подводный хребет на востоке Тихого океана.

Срединно-океанические хребты рассечены поперечными (трансформными) разломами. Разломы смещают и рифтовые долины, и сами хребты. Вдоль разломов в хребте также встречаются действующие вулканы. В срединно-океанических хребтах землетрясения бывают довольно часто, но не очень сильные.

рис.1

В центральной части срединно-океанических хребтов в 70-х гг. XX в. были обнаружены замечательные творения природы — чёрные курильщики. Там, где на дне океана изливается горячая лава, морская вода разогревается, до 350°С. Такие разогретые воды немедленно бы превратились в пар, если бы не огромное давление многокилометровой толщи воды.

Растворённые в водах химические вещества излившихся лав взаимодействуют друг с другом, образуя горячую серную кислоту. Эта кислота растворяет минералы лав и взаимодействует с ними, в результате возникают соединения серы с металлами (сульфиды). Они выпадают в осадок, создавая конусообразные постройки, внутри которых реакции продолжаются. Очень горячие растворы поднимаются по «трубам» в центральных частях конусов к их вершинам и там, остывая, освобождаются от сульфидов. Над конусами они образуют чёрные облака (растворы сульфидов имеют чёрный цвет).

При освещении такого конуса прожекторами создаётся впечатление, что работает подземный завод, выпускающий чёрные клубы дыма. Эти курящиеся конусы достигают 70-метровой высоты над уровнем океанского дна, но скрытая часть их постройки составляет сотни метров(рис.2) Они имеют причудливую форму и встречаются группами, которые получили название «венский лес».

рис.2

Горячие точки. Хорошо известны Гавайские острова Тихого океана с их действующими вулканами — Килауэа, Мауна-Кеа, Халемаумау и др. Цепочка древних подводных вулканов тянется от них на северо-запад. Их возраст постепенно увеличивается по мере удаления от действующих вулканов в северо-западном направлении. Такую интересную особенность длинного вулканического хребта можно объяснить, если предположить, что из недр Земли, из мантии, идёт поток сильно нагретого вещества в виде мощной струи. А литосферная океаническая плита перемещается над этой неподвижной струёй, которая, как газовая горелка, прожигает плиту. Сейчас след этой горячей струи находится в районе действующих вулканов, а более ранний «шов» от неё представляет собой цепочку слившихся друг с другом вулканов.

Если горячие мантийные потоки поднимаются под относительно неподвижными срединно-океаническими хребтами, то они образуют огромные постройки, состоящие из уснувших и действующих вулканов. Наиболее яркий пример такой постройки — остров Исландия.

Существует продолжение структур срединно-океанических хребтов на материках. Восточно-Тихоокеанский хребет, по мнению американских геологов, через горло Калифорнийского залива продолжается в области Хребтов и Впадин. Гребень хребта пересекает плато Колорадо, Мексиканскую возвышенность и хр. Большого бассейна, образующие вспученный рельеф, по масштабу сопоставимый со вспученным рельефом океанского ложа в Восточно-Тихоокеанском хребте. Пояс неглубоких очагов землетрясений гребня Восточно-Тихоокеанского хребта продолжается в перечисленных районах суши. Характерный для подводного хребта тепловой поток обнаружен в Калифорнийском заливе, на континентальном бордерленде у южного побережья Калифорнии и в области Хребтов и Впадин. Под материком, однако, не обнаружено повышения кровли мантии, a в Калифорнии отсутствует повышенный поток тепла.

Севернее у берегов штатов Орегон и Вашингтон в прибрежной части океана вновь появляется рельеф, характерный для срединно-океанических хребтов, приуроченный к подводным хребтам Горда и Хуан-де-Фука, разделенным зоной разлома Бланко. Вдоль оси хребта Горда, проходит типичное рифтовое ущелье, ограниченное сбросами и рифтовыми кряжами, очень напоминающее рифтовые зоны Срединно-Атлантического и Срединно-Индийского хребтов. Типичный для рифтовых зон грядовый рельеф имеет и подводный хребет Хуан-де-Фука. Вдоль осевой зоны обоих хребтов проходит пояс высокой сейсмической активности, а строение коры и верхней мантии этих хребтов характеризуется утонением «базальтового слоя» и подъемом кровли верхней мантии с одновременным разуплотнением ее вещества. Оба хребта сопровождаются четкими линейными магнитными аномалиями, симметрично расположенными относительно их осей, т. е. имеют все признаки типичных срединно-океанических хребтов. К северу от хребта Хуан-де-Фука продолжение Восточно-Тихоокеанского хребта пока не прослежено.

Очень интересен переход типично срединно-океанического Аравийско-Индийского хребта через межматериковые рифты Аденского залива и Красного моря во внутриматериковые рифты Восточной Африки. Межматериковые рифты характеризуются корой океанического типа в рифтовой зоне и материковой корой на крыльях. Рифт Красного моря характеризуется интенсивным выделением тепла и современной гидротермальной деятельностью. Восточноафриканские рифты в северной оконечности, примыкающей к Красному морю (Эфиопская и Кенийская зоны), отличаются мощной и длительной вулканической деятельностью, начавшейся до их заложения, а затем продолжавшейся в пределах осевого грабена и связанных с ним второстепенных грабенов и разломов. Изливались андезиты и базальты, часто щелочные, а в Эфиопской зоне также кислые эффузивы.

Образованию рифтов предшествовал рост сводового поднятия, и их происхождение частично объясняется проседанием земной коры при разгрузке глубинных вулканических очагов. Эти рифтовые зоны характеризуются умеренной сейсмичностью, крупным гравитационным минимумом, связанным с разуплотнением низов коры и верхов мантии и высоким тепловым потоком из недр. К югу вулканическая деятельность в восточноафриканской рифтовой зоне резко снижается и проявлена не повсеместно. Но и на юге рифты представляют собой систему грабенов вдоль оси свода, местами чередующихся с горстами. Сбросовые уступы в рифтовой зоне часто вовсе не затронуты эрозией и выглядят совсем молодыми.

2. Океанические платформы

талаплен рельеф океан материковый

Океанические платформы (талассократоны) с корой океанического типа встречены, бесспорно, только в трех океанах: Тихом, Атлантическом и Индийском. В Северном Ледовитом океане только относительно небольшие котловины Нансена и Амундсена имеют кору океанического типа, да и то лишь предположительно, так как осадочный слой подстилается в этих котловинах сложно дислоцированной толщей, вовсе не характерной для типичных океанских платформ. В других котловинах (в том числе и огромной Канадской) мощность земной коры достигает 15—20 км и она относится к промежуточному типу, т. е. только в отдельных местах ее толщина снижается до 10 км и имеет типичное для океанов строение (лишена «гранитного слоя»). Хребты Ломоносова, Менделеева и огромный шельф Ледовитого океана имеют кору материкового типа.

Талассократоны Тихого, Индийского и Атлантического океанов ограничены подножиями материковых склонов и глубоководными желобами, сопряженными с островными дугами. В этих границах они состоят из плоских абиссальных равнин, разделенных срединно-океаническими хребтами, сводово-глыбовыми поднятиями и разного рода подводными хребтами на обособленные котловины, названные Г. Б. Удинцевым (1972 г.) талапленами.

2.1 Талаплены

В талапленах земная кора типично океаническая, состоящая из маломощного слоя рыхлых осадков, «второго слоя» из уплотненных осадков, вулканогенных пород и серпентинитов и «базальтового слоя», сложенного породами типа габбро. В рельефе талапленов характерны многочисленные подводные холмы (высотой до 500 м и менее), и горы, превышающие 500 м. Все они имеют более или менее правильную коническую форму и местами объединяются в группы, массивы и линейные ряды. Горы имеют в Тихом океане разный возраст. Все они вулканического происхождения. Число холмов на поверхности талапленов очень велико, но определить их количество пока трудно: там, где мощность осадков большая, холмы полностью перекрыты, и дно имеет плоскую или волнистую поверхность. Однако местами покров осадков тонок или вовсе отсутствует и на поверхности дна выходят палеоген-неогеновые осадки или базальтовые лавы.

На обширных пространствах талассократонов нет никаких следов существования складчатости, и основные структуры представлены либо сводовыми поднятиями, либо различными проявлениями дизъюнктивной тектоники и вулканизма. Так именно построены подводные хребты, ограничивающие талаплены. Например, подводная часть Гавайских островов, ограничивающих с юго-запада Северо-Восточную котловину Тихого океана, представлена сводовым поднятием, вытянутым более чем на 2500 км при ширине около 1000 км и высоте всего 500 метров. На этом своде расположен подводный цоколь хребта, состоящий из смыкающихся щитовых вулканов, образующих почти непрерывную гряду, наращенную вулканическими конусами, часть которых поднимается в виде Гавайских островов, а другая часть слагает подводные конусы и гайоты иногда с коралловыми надстройками. Источник магмы гавайских вулканов лежит на глубине 60 км в верхней мантии. Из очага магма поступает по постоянно действующему каналу вверх в относительно неглубокий резервуар, расположенный непосредственно под кальдерой вулкана Килауэа. По данным глубинного сейсмического зондирования поверхность Мохоровичича под Гавайскими островами прогнута. Этот прогиб связывают или с нагрузкой вулканического Гавайского хребта или со сдвигом плиты Северо-Восточной котловины Тихого океана под плиту Северо-Западной котловины.