6 years ago
No comment

Sorry, this entry is only available in
Russian
На жаль, цей запис доступний тільки на
Russian.
К сожалению, эта запись доступна только на
Russian.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Мегарельеф двух планетарных форм рельефа Зем­ли — ложа океанов (талассократонов) и срединных океанических хребтов — целесообразно рассматривать совместно. Это связано главным образом с особенностями орографии каждого из океанов и Мирового океана в целом.

Напомним, что ложу океана присущ океанический тип земной коры, отличающийся малой мощностью (5—10 км) и отсутствием гранитного слоя. Срединно-океанические хребты характеризуются особым типом строения земной коры — рифтогенным, на основа­нии чего они и выделяются в качестве особой планетарной формы.

Ложе океана соответствует в структурном отношении океани­ческим платформам, или талассократонам. При взгляде на бати­метрическую карту дна любого океана бросается в глаза ячеистость его мегарельефа. Гигантские котловины с относительно ров­ным, чаще холмистым дном отделяются крупнейшими хребтами, валами, возвышенностями. Наиболее типичная океаническая кора присуща днищам котловин. На возвышенностях, как правило, мощность коры увеличивается, а в некоторых случаях под типич­ным базальтовым слоем обнаруживается слой повышенной плот­ности и поверхность Мохо выделяется нечетко.

Обращает на себя внимание большая глубина океанических котловин, что указывает прежде всего на преобладание отрица­тельных вертикальных движений на этих участках земной поверх­ности. Если материки со свойственными им положительными движениями являются преимущественно    областями    денудации, то океанические бассейны служат областями аккумуляции самого разнообразного осадочного материала, главным образом поступа­ющего с суши.

Срединно-океанические хребты морфологически представляют собой крупнейшие, вытянутые в меридиональном или субмеридио­нальном направлении вздутия земной коры, образующие как бы. огромный (до 2000 км в ширину и до 6 км относительной высоты) свод со сложно расчлененным рельефом склонов и особенно его осевой зоны, где развиты асимметричные хребты, разделенные глубокими, резко выраженными ложбинами (рис. 31) с плоским дном и крутыми бортами, вытянутыми в соответствии с общим простиранием срединно-океанического хребта. Эти формы релье­фа— результат разрывных нарушений земной коры типа рифта, поэтому осевые зоны срединных хребтов получили наименование рифтовых зон.

Поперечный профиль Аравийско-Индийского хребта и Восточно-Африканской рифтовой зоны

Поперечный профиль Аравийско-Индийского хребта и Восточно-Африканской рифтовой зоны

Срединно-океанические хребты образуют единую планетарную систему (рис. 32). Одной из основных геолого-геофизических осо­бенностей срединно-океанических хребтов, присущей только им, является высокое значение скоростей упругих волн в земной коре. Другая существенная геофизическая особенность — высокое зна­чение теплового потока. К числу важных черт следует отнести также высокую сейсмичность срединных хребтов и приуроченность многочисленных островных и подводных океанических вулканов к их гребням и склонам. Все это, как и резкая расчлененность рельефа, указывает на то, что срединно-океанические хребты представляют собой области интенсивного современного тектогенеза и, согласно концепции тектоники литосферных плит, пред­ставляют собой зоны спрединга.

Планетарная система срединно-океанических хребтов

Планетарная система срединно-океанических хребтов

В геологическом строении хребтов и рифтовых долин срединно-океанических хребтов участвуют ультраосновные породы, глав­ным образом различные перидотиты, которыми нередко сложены целые блоки, образующие отдельные рифтовые хребты. Крупные отторженцы и штоки ультраосновных пород в рифтовых зонах проникают в земную кору из верхней мантии, смешиваются здесь с блоками основных пород, образуя так называемый меланж. Благодаря этому значительно увеличивается общая плотность ко­ры под рифтовыми зонами.

Данные о морфоструктурах переходных зон, ложа океана и срединно-океанических хребтов, приведенные в гл. 10 и 11, можно изобразить в виде обобщенного профиля дна океана, изображен­ного на рис. 33.

Обобщенный профиль дна Мирового океана

Обобщенный профиль дна Мирового океана

Рельеф ложа Северного Ледовитого океана. Арктические сре­динные хребты и поднятия. Еще тридцать лет назад на физико-географических картах ложе Северного Ледовитого океана (СЛО) в пределах его Арктического бассейна изображалось как единая котловина с плоским однообразным дном. Современное представ­ление о строении рельефа дна этого океана благодаря многолет­ним советским и американским исследованиям совершенно иное. Теперь установлен целый ряд подводных хребтов и возвышенно­стей, разделяющих Арктический бассейн Северного Ледовитого океана на несколько котловин (рис. 34).

Геоморфологическая схема дна Северного Ледовитого океана

Геоморфологическая схема дна Северного Ледовитого океана

Вблизи полюса Арктический бассейн пересекает поднятие Ло­моносова, начинающееся в американском секторе близ острова Элсмир и примыкающий к сибирскому шельфу севернее Новоси­бирских островов. От шельфа острова Элсмир отходит другое под­нятие — плато Альфа, которое переходит в поднятие Менделеева. В сибирском секторе океана это поднятие примыкает к шельфу Восточно-Сибирского моря.

Между поднятиями расположены плоскодонные котловины Макарова и Толля с максимальной глубиной около 4 км. Между поднятием Менделеева и шельфом Аляски располагается самая крупная котловина океана — Бофорта, ее максимальная глубина 4680 м. Большая часть дна котловины занята плоской абиссаль­ной равниной.

В Европейско-Сибирском секторе океана располагается хребет Гаккеля. Осевая часть хребта в отличие от поднятий Ломоносова и Менделеева имеет сильно расчлененный рельеф: ряд отдельных коротких хребтов, разделяется глубокими рифтовыми долинами, кулисообразно располагающимися вдоль оси хребта. Между хреб­том Гаккеля и поднятием Ломоносова расположена котловина Амундсена (Северный полюс находится в пределах этой котлови­ны, глубина океана под ним равна 4316 м). К югу от хребта Гак­келя лежит котловина Нансена. Ее максимальная глубина около 4000 м.

Кроме Арктического бассейна в Северном Ледовитом океане выделяется Норвежско-Гренландский бассейн. Здесь котловины Гренландского и Норвежского морей разделяют срединно-океанические хребты Книповича, Мона и Исландский. Максимальная глубина Гренландской котловины 5327 м, приурочена к рифтовой долине хребта Книповича. Это максимальная глубина океана. Наибольшая глубина Норвежской котловины — около 4000 м. Рельеф дна обеих котловин осложнен подводными горами и хол­мами. Имеется также несколько небольших плоских равнин,образовавшихся благодаря накоплению толщ глубоководных осадков. На Исландском хребте выделяется действующий вулкан острова Ян-Майен.

Рельеф ложа Атлантического океана. Срединно-Атлантический хребет. Стержневым орографическим элементом рельефа дна Атлантического океана является Срединно-Атлантический хребет, который протягивается в его пределах от Исландии на севере до 65° ю. ш. на юге. Простирание хребта непостоянно, но в целом близко к меридиональному, за исключением экваториального участка, где оно на некотором протяжении становится субширот­ным. Ширина хребта достигает 2500 км в южной Атлантике, но к северу от Исландии сокращается до 300 км.

Относительная высота Срединно-Атлантического хребта до 4 км. Морфологически было бы правильнее называть его, как и другие срединно-океанические хребты, не хребтом, а горной стра­ной или нагорьем, так как он состоит из отдельных хребтов, горных массивов, продольных долин и понижений. Наиболее рас­члененный и контрастный рельеф свойствен рифтовой зоне хреб­та, представленной сложной системой горстовых хребтов и узких грабенов — рифтовых долин, причем к последним нередко бывают приурочены глубины порядка 5—6 км. Максимальные глубины характеризуют обычно узкие поперечные впадины, связанные с секущими хребет зонами разломов. Примером такой впадины является впадина Романш (7730 м).Поперечные разломы еще больше усложняют рельеф как рифтовой зоны, так и флангов Срединно-Атлантического хребта.

Как и другим срединно-океаническим хребтам, Срединно-Атлантическому хребту присуща земная кора рифтогенного типа, характеризующаяся повышенной плотностью и отсутствием четко выраженной границы Мохо. В рифтовой зоне хребта распростра­нены наряду с базальтами ультраосновные породы — перидотиты, дуниты. Для осевой зоны и флангов характерно чередование по­ложительных и отрицательных магнитных аномалий, причем наи­более резко выраженная положительная аномалия отмечена в центральной рифтовой долине. Гравитационные аномалии в редук­ции Буге (т. е. приведенные к уровню моря) над срединным хребтом обычно положительные, но для рифтовых долин нередко отрицательные.

К рифтовой зоне приурочены эпицентры землетрясений. Наи­большее сосредоточение эпицентров отмечено на участках хребта, пересекаемых широтными и субширотными трансформными раз­ломами. Один из таких разломов пересекает хребет в районе Азорских островов. С ним связаны активные проявления совре­менного вулканизма. Большое число параллельных друг другу поперечных разломов отмечено в приэкваториальной части хребта. Отдельные сегменты хребта, отсекаемые этими разломами, сдви­нуты относительно друг друга на многие десятки и даже сотни километров (см. рис. 12). Этими сдвигами и обусловлено общее субширотное простирание Срединно-Атлантического хребта на eгo экваториальном отрезке.

Фланги хребта имеют также резко пересеченный горный рель­еф и характеризуются проявлениями современного вулканизма центрального типа. Наиболее значительными современными дейст­вующими вулканами на крыльях и в рифтовой зоне хребта явля­ются вулканы хребта Рейкьянес (отрезок срединного хребта, при­мыкающий к Исландии), экваториальной части хребта Тристан-да-Кунья. В южной части океана Срединно-Атлантический хребет переходит в Африканско-Антарктический подводный хребет.

Ложе Атлантического океана по обе стороны от срединного хребта сложено земной корой океанического типа. Наименьшая толщина земной коры отмечается под океаническими котловинами, разделенными подводными возвышенностями и хребтами, имею­щими повышенную мощность земной коры. Названия некоторых котловин и возвышенностей приведены на прилагаемой схеме (рис. 35).

Геоморфологическая схема дна Атлантического океана

Геоморфологическая схема дна Атлантического океана

Рассмотрим в качестве примера строение одной из подводных возвышенностей ложа океана — Бермудского плато, расположен­ного в центральной части Северо-Американской котловины. Оно имеет вид горста-антеклизы с обрывистым юго-восточным и поло­гим северо-западным склонами. В строении плато ярко проявля­ется разломная тектоника. Крутой склон расчленен глубокими ложбинами типа подводных каньонов, представляющих собой узкие грабены, открытые в сторону котловины. Целая сеть разло­мов проявляется и в рельефе поверхности плато. На пересечениях разломов возвышаются подводные вулканы. Группа наиболее вы­соких вулканов образует фундамент Бермудских островов, сло­женных коралловыми известняками.

Строение рельефа дна океанических котловин довольно одно­образно. Почти в каждой котловине Атлантического океана вы­деляется два основных типа рельефа. Большая часть площади дна котловины имеет холмистый рельеф с вертикальным расчленением в среднем 250—600 м, в некоторых случаях — до 1000 м. Этот тип рельефа получил название «рельефа абиссальных холмов». Мень­шая часть площади дна котловины почти идеально выровнена. Эти совершенно плоские пространства с ничтожными    уклонами поверхности получили наименование плоских абиссальных равнин. Они обычно занимают не самые глубокие участки котловин, а те, которые расположены ближе к материковому склону и подножью. Сейсмические исследования показали, что на равнинах мощность осадочного слоя достигает 1,5 км, а в пределах абиссальных хол­мов толщина осадочного слоя измеряется несколькими сотнями или даже десятками метров.

Происхождение абиссальных холмов связывают с вулканиче­скими процессами. При очень малой мощности океанической коры допустимо образование при ее прогибании сети мелких разломов, по которым осуществлялись вулканические проявления. После затухания магматического процесса происходило частичное погре­бение лакколитов или щитовых вулканов под толщей донных осадков, преобразование их в абиссальные холмы.

Рельеф ложа и срединных хребтов Индийского океана. В Ин­дийском океане имеется несколько срединно-океанических хреб­тов: Западно-Индийский, Аравийско-Индийский, Центрально-Ин­дийский, переходящий к востоку от острова Амстердам в Австрало-Антарктический (рис. 36). Все хребты, за исключением Австрало-Антарктического, сравнительно хорошо изучены и обна­руживают большое сходство в строении со Срединно-Атлантиче­ским хребтом. Австрало-Антарктический хребет (поднятие) иссле­дован слабее. Он отличается меньшим расчленением фланговых зон, меньшей высотой и слабой выраженностью рифтовой зоны.

Геоморфологическая схема дна Индийского океана

Геоморфологическая схема дна Индийского океана

Срединные хребты Индийского океана, как и в Атлантике, раз­биты не только продольными разломами, придающими своду рифтовую структуру, но и поперечными. Однако преобладают разломы меридионального или (реже) субширотного, но не ши­ротного простирания. С одним из таких субширотных разломов (разлом Вима), рассекающего южную часть Аравийско-Индийско-го хребта, связана максимальная глубина Индийского океана — 6400 м. Широкая зона тектонического дробления выявлена в средней части Австрало-Антарктического поднятия. Она выражена сложной системой коротких меридиональных    гребней и впадин.

Наряду со срединными хребтами в Индийском океане имеется несколько крупных хребтов с океаническим типом строения земной коры и сбросово-глыбовой структурой. Самый крупный из них — Восточно-Индийский хребет, начинающийся в южной части Бен­гальского залива и заканчивающийся близ Центральноиндийского хребта. Эта огромная горная система (по протяжению больше Урала) была открыта в начале 60-х годов.

Упомянем еще о двух крупных глыбовых хребтах — Мальдив­ском и Маскаренском, расположенных в западной части океана. Маскаренский хребет в северной части (район Сейшельских остро­вов)  имеет материковый тип коры. По мнению одних исследователей, это обломок некогда единого материка южного полуша­рия — Гондваны, объединявшего еще в начале мезозоя все южные материки нашей планеты. По мнению других, это недоразвивший­ся материк. Мадагаскарский, Мозамбикский хребты и возвышен­ность Агульяс, расположенные в юго-западной части океана, сло­жены земной корой материкового типа и должны рассматриваться как элементы подводной окраины Африканского материка.

Из крупнейших орографических элементов Индийского океана упомянем также плато Крозе — типичное океаническое вулканическое образование, плато Кергелен, представляющее собой дале­ко выдающийся на север выступ Антарктической материковой платформы.

Для днищ котловин Индийского океана наиболее характерен рельеф абиссальных холмов. Плоские абиссальные равнины зани­мают лишь небольшую площадь ложа океана.

Рельеф ложа и срединных хребтов Тихого океана. В Тихом океане, площадь которого составляет почти половину всего Миро­вого океана, отмечается наибольшее разнообразие мегарельефа ложа. Срединные хребты Тихого океана (их два — Южно- и Вос­точно-Тихоокеанский) по строению напоминают Австрало-Антарк­тический: их широкие фланги имеют сравнительно слабо расчле­ненный рельеф, а рифтовая структура осевой зоны не так ярко проявляется, как в Срединно-Атлантическом или Аравийско-Ин-дийском хребтах. В строении срединных хребтов Тихого океана существенную роль играют секущие их вкрест простирания мощ­ные зоны океанических разломов. По разломам срединный хребет разбит на целый ряд сегментов параллелепипедальных очертаний, сдвинутых относительно друг друга по латерали1. Геофизические черты строения срединных хребтов Тихого океана аналогичны опи­санным для других срединно-океанических хребтов.

Между 40 и 30° ю. ш. от Восточно-Тихоокеанского хребта на юго-восток отходит Чилийский хребет, имеющий рифтовую струк­туру и отличающийся сейсмичностью и вулканизмом, поэтому его можно считать ответвлением срединно-океанической системы. Заметим, что Восточно- и Южно-Тихоокеанские хребты, как и Австрало-Антарктический хребет в Индийском океане, а также Чилийский хребет, морфологически отличаются от остальных сре­динно-океанических хребтов большой шириной и сравнительно малой расчлененностью рифтовой зоны. Сторонники концепции тектоники литосферных плит связывают эти черты с большой скоростью спрединга. Но возможно, что эти морфологические особенности говорят о молодости названныхморфоструктур. Благодаря такой морфологической специфике, их обычно (на кар­тах, в литературе) называют не хребтами, а поднятиями.

Другие линейно вытянутые орографические элементы дна Ти­хого океана (рис. 37) характеризуются океаническим типом зем­ной коры. Они имеют вид крупных валов, на сводах которых насажены вулканы, нередко образующие целые вулканические цепи. Наиболее грандиозен из них по протяженности, высоте и бурным проявлениям вулканизма океанического типа Гавайский хребет, увенчанный одноименными островами. Вулканы этих хреб­тов щитовые. Они извергают магму основного состава.

Геоморфологическая схема дна Тихого океана

Геоморфологическая схема дна Тихого океана

В Тихом океане особенно многочисленны плосковершинные подводные горы — гайоты (рис. 38). Наиболее распространены на подводных горах Маркус-Неккер, которые протягиваются в широтном направлении от южной части Гавайских островов на запад к островам Бенин и Волькано. Глубина над вершинами мно­гих гайотов достигает 2500 м (в среднем 1300 м). Как отмечалось выше, такая глубина, очевидно, указывает    на погружение    дна океана, так как предполагать столь значительное понижение его уровня в прошлом нет оснований.

Гайот Эрбен

Гайот Эрбен

Многие океанические сводовые поднятия имеют горные верши­ны, увенчанные коралловыми постройками — кольцевыми рифами, или атоллами. По данным геофизических исследований и бурения, горы, послужившие основаниями для коралловых рифов, также являются вулканическими образованиями. Интересно, что большая часть океанических сводовых хребтов и с вулканическими цепями, и с гайотами, и с коралловыми рифами приурочена к широкой полосе, пересекающей Тихий океан с юго-востока на северо-запад, от района острова Пасхи до Северо-Западной котловины включи­тельно. По мнению Г. Менарда, эти океанические поднятия явля­ются остатками древнего срединно-океанического хребта, который в конце мела — начале палеогена подвергся разрушению в резуль­тате мощных тектонических процессов. По глубоким разломам происходили бурные вулканические извержения, а затем крупные участки хребта испытали погружение. Возник лабиринт котловин, горных поднятий, вулканов, гайотов и коралловых атоллов — ис­ключительно сложный рельеф центральной и северо-западной частей ложа Тихого океана. О масштабах вулканических процес­сов того времени свидетельствует общий объем выброшенного вулканического материала. Он, по подсчетам Г. Менарда, оказался в десятки раз больше, чем суммарный объем эффузивов, слагаю­щих лавовые плато — Колумбийское и Декан. Вулканическим материалом сложены шлейфы у подножий подводных хребтов (остатки срединного хребта). Они имеют вид наклонных абис­сальных равнин, получивших название «островных шлейфов» или апронов.   Наклонные   равнины — один   из   специфических  типов рельефа окраинных частей котловин ложа Тихого океана.

Ложе Тихого океана почти всюду отделено от материков глу­боководными желобами, поэтому поступление терригенного мате­риала с суши в Тихий океан невелико. В результате в котловинах Тихого океана мощность осадков небольшая. Всюду преобладает рельеф абиссальных холмов. Только в пределах залива Аляски имеется обширная плоская равнина, образованная молодыми и древними конусами выноса мутьевых потоков (см. гл. 20). Над равниной возвышаются многочисленные гайоты. Обширная абиссальная равнина занимает большую часть приантарктической котловины Тихого океана — котловины Беллинсгаузена. Широкое развитие абиссальных равнин отмечается и в приантарктических котловинах Индийского и Атлантического океанов. Это связано со значительным приносом терригенного материала плавучими льдами — айсбергами, образующимися благодаря стеканию льда с Антарктического ледникового щита.

Для ложа Тихого океана характерны зоны глубинных разло­мов широтного простирания,  прослеживающиеся на  протяжении нескольких тысяч километров. Они выражены в рельефе дна кот­ловин в виде вытянутых с запада на восток узких глыбовых хреб­тов-горстов  и сопровождающих их ложбин-грабенов. Разломы пересекают также Восточно-Тихоокеанское и Южно-Тихоокеан­ское поднятия, причем отдельные сегменты этих поднятий, как уже упоминалось, сдвинуты относительно друг друга на сотни кило­метров. Таким    образом, в Тихом    и в Атлантическом    океанах имеются бесспорные признаки значительных латеральных движе­нии земной коры. Однако главное значение в развитии мегарельефа дна океанов вообще и Тихого в частности принадлежит, по-видимому, вертикальным движениям земной коры. Для срединных хребтов основную роль играют положительные, а для ложа океа­на—отрицательные движения. Об этом свидетельствует нахожде­ние гайотов на глубинах, в десятки раз превышающих возможный размах колебаний уровня океана, и большая мощность коралло­вых известняков, слагающих океанические атоллы.    Бурение на некоторых атоллах Тихого океана показало, что общая мощность коралловых отложений, начиная    с эоцена,    достигает    1400 м тогда как рифообразующие кораллы    могут    обитать    лишь на глубинах до 50 м. Собственные колебания уровня океана за счет таяния   ледниковых   покровов   не   превышают    120   м   Данные глубоководного  бурения  также свидетельствуют о  значительных вертикальных движениях   (преимущественно отрицательных)  дна океана. По-видимому, за кайнозой средняя величина погружения дна океана составила около 1 км.