Желоб

Глубоководные впадины — это преимущественно длинные (они тянутся на сотни и тысячи километ­ров) и узкие (всего в десятки километров) прогибы океанского дна с глубинами более 6000 м, которые расположены у крутых подводных склонов матери­ков и островных цепей. Они представляют собой, наверное, самый характерный элемент дна Мирового океана.

В последнее время термин «глубоководные впади­ны» все больше вытесняется термином «глубоковод­ный желоб», который точнее передает именно форму впадин такого рода. Глубоководные океанические же­лоба относятся к самым типичным элементам рельефа переходной зоны между материком и океаном.

Глубоководные желоба имеют наибольшую глуби­ну во всем Мировом океане.

гласно российским исследованиям глубина таких желобов способна до­стигать 11 км и более; это означает, что желоба вдвое глубже ложа океана в глубоководных котловинах. У желобов крутые отвесные склоны и почти ровное дно. В геологическом отношении глубоководные желоба являются современными геологически ак­тивными структурами. В настоящее время известны 20 таких желобов. Они расположены на периферии океанов, больше их в Тихом океане (известны 16 же­лобов), три — в Атлантическом и одна — в Индийском океане. Самые значительные впадины, глубиной более 10 000 м, находятся в Тихом океане — это ста­рейший океан Земли.

Обычно они параллельны окаймляющим их остров­ным дугам и молодым прибрежным горным образова­ниям. Глубоководные желоба имеют резко асиммет­ричный поперечный профиль. Со стороны океана к ним примыкает глубоководная равнина, с противо­положной стороны — островная гряда или высокий горный хребет.

В некоторых местах вершины гор возвышаются от­носительно днища желобов на 17 км, что является ре­кордом среди земных значений.

Все глубоководные впадины и желоба имеют кору океанического типа. Желоб образуется в результате продавливания океанической коры при уходе под дру­гую океаническую или континентальную кору. Плиты литосферы обычно имеют кору различного происхож­дения, иногда это материковая кора, иногда — кора океанского происхождения. Из-за различия типа коры во время сближения плит вдоль их границ происходят разные процессы. Когда плита с материковой корой сближается с плитой, покрытой океанической корой, то плита литосферы с материковой корой всегда на­двигается на плиту с океанической корой и подминает ее под себя.

Океаническая же плита выгибается и слов­но «ныряет» под континентальную плиту, при этом край океанической плиты, погружаясь в мантию, об­разует в океане вдоль берега глубоководный желоб. Противоположный край океанической плиты подни­мается — там образуются островные дуги. На суше вдоль побережья поднимаются горы. По данной при­чине районы желобов часто являются эпицентрами землетрясений, а дно — основанием многих вулканов. Это происходит потому, что желоба примыкают к краям литосферных плит. Большинство ученых полагают, что глубоководные желоба являются краевыми прогиба­ми, где идет интенсивное накопление осадков разру­шенных горных пород.

Самым характерным примером такого взаимодейст­вия плит с корой различного происхождения является развитие Перуанско-Чилийского желоба в Тихом океане у берегов Южной Америки и системы горного хребта Анд на западном побережье этого материка. Это развитие происходит потому, что Американская плита литосферы медленно движется навстречу Тихоокеан­ской плите, подминая ее под себя.

Другой тип представляют поперечные, или ответв­ляющиеся, желоба. Они пересекают океанические хребты, плато и структуры материков. Эти желоба симметрично построены и прямолинейны, имеют по­перечное или диагональное строение. Иногда они вы­страиваются в виде кулис. Возле фасада этих желобов обычно нет островной дуги. Они связаны с разломами, которые пересекают срединно-океанические хребты.

Параллельно глубоководным желобам располага­ются промежуточные впадины, возле которых имеют­ся сдвоенные островные дуги или погруженные хреб­ты. Промежуточная впадина всегда размещается между внутренней вулканической и внешней невулканиче­ской островными дугами. Такие впадины никогда не бывают столь глубоководными, как соседний желоб.

Глубоководные желоба представляют собой одну из самых необычных и малоизученных экосистем нашей планеты. А ведь именно здесь геофизики могут наблюдать за тем, как участки океанического дна – старой земной коры – неторопливо исчезают в земных недрах. Именно здесь можно хоть краем глаза заглянуть в процессы, протекающие в мантии Земли, – увидеть, как та взаимодействует с океанической корой.

Для биологов эти желоба – естественная лаборатория эволюции. Неужели живые организмы могут населить подводные пропасти, чья глубина порой достигает 11 километров? Как удается рыбам, моллюскам, червям или бактериям выживать в условиях, выдержать которые могут, казалось бы, только громоздкие аппараты, созданные человеком? А ведь некоторые ученые полагают, что именно в этих безднах, противящихся всему живому, некогда зародилась жизнь! Неужели такое возможно?

Прошло более полувека с тех пор, как 23 января 1960 года на дно самой глубокой впадины Мирового океана, на глубину 10 910 метров, опустился батискаф «Триест», на борту которого находились швейцарский океанограф Жак Пикар и лейтенант ВМС США Дональд Уолш. Они пробыли на дне Марианского желоба 20 минут, не имея возможности даже взять пробы грунта. Им оставалось лишь наблюдать за тем, что происходит вокруг. Эта первая экспедиция была лишь мимолетным знакомством человека с этими таинственными уголками Земли. Их изучение только начинается.

Уже то, первое, погружение на дно Марианского желоба задало ученым загадку, не разрешенную и по сей день. Тогда, незадолго до того, как батискаф, увлекаемый свинцовым балластом, опустился на дно, Пикар разглядел в иллюминаторе рыбу. Странную, плоскую рыбу. У него не было с собой даже фотокамеры, а потому сенсационное открытие ничем не удалось подтвердить.

Известно около двух десятков глубоководных желобов в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах

Дерзкое начинание Пикара и Уолша не нашло продолжателей. Интерес к исследованию глубоководных впадин быстро угас. Советские и американские ученые предпочли штурмовать космическую даль, нежели блуждать в непроглядных безднах океана.

Всего известно около двух десятков глубоководных желобов в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах. Их глубина превышает 6000 метров. Шесть самых глубоких желобов – Марианский (11 034 метра), Японский (10 554 метра), Курило-Камчатский (10 542 метра) и Филиппинский (10 540 метров) желоба, а также желоба Тонга (10 882 метра) и Кермадек (10 047 метров) – располагаются в Тихом океане.

Эти желоба – словно шрамы от сабельных ударов, рассекших тело живой Земли. Их ширина составляет лишь несколько десятков километров, зато они тянутся порой на тысячи километров. Если мысленно пройтись по дну подобного желоба, это похоже на прогулку по Большому каньону, внезапно затопленному водой. По обе стороны тянутся почти отвесные стены, уходящие далеко ввысь. Как правило, самые глубокие области желоба лежат на 3—4 километра ниже прилегающих к нему участков дна.

Пустынное, мрачное ущелье, выстланное мощным слоем осадочных отложений. Мертвенная, холодная даль. Здесь, на дне самых глубоких впадин, температура воды обычно не превышает 3,6 °С. Последний штрих в этом описании – невыносимая тяжесть воды, готовой смять любое существо, оказавшееся в этом ледяном аду.

Как же возникли эти шрамы? И почему они находятся там, где находятся? Ответы на эти вопросы дает глобальная тектоника плит.

На дне океанов располагаются зоны субдукции – области, где старая океаническая кора, буквально встав на попа – развернувшись под углом, близким к 90°, погружается в глубь Земли, пододвигаясь под континентальную или океаническую плиту. В окрестности этих зон образуются не только громадные горные системы, например Анды, или многочисленные вулканы, но и разверзаются пропасти. Так, Марианский желоб возник в результате столкновения Филиппинской и Тихоокеанской плит.

По-прежнему многое из того, что мы знаем об этих загадочных безднах, открыто еще пионерами глубоководных исследований в 1950—1960-х годах. Мир морских глубин все еще остается неизученным. Сколько удивительных открытий нас еще может здесь ждать!

Вдоль восточного побережья Японии пролегает Японский желоб, протянувшийся на 1600 километров от Курильских островов на севере до островов Бонин на юге. Он является частью очень активного в геологическом отношении Тихоокеанского огненного кольца. Извержения вулканов и землетрясения – здесь «будничная катастрофа», иначе не скажешь. Этот желоб кажется многим геологам брошенной в пучину шкатулкой, в которой хранится ключ к событиям, извечно перетряхивающим жизнь людей, поселившихся на островах в этой части Тихого океана, в том числе в Японии.

Недавно американским и японским геологам удалось сделать сенсационное открытие, даже не добравшись ни до ключа, ни до самой шкатулки. Они обнаружили на глубине 5000 метров цепочку небольших – высотой до полусотни метров – вулканов (их и назвали Petit Spots , «маленькие точки»), которые располагались на гребне изогнувшегося участка океанической коры, уже уходящего в глубь Земли. Почему они здесь возникли?

Принято считать, что вулканы образуются по краям литосферных плит, но никак не там, где эти края плит погружаются в глубь Земли. Здесь нет и «горячих точек» – они располагаются посреди литосферных плит. Очевидно, речь здесь идет о совершенно особой форме вулканизма, не известной ранее ученым?

В конце концов, ученые нашли объяснение этому феномену. Источники лавы, питающие эти необычные вулканы, располагаются на небольшой глубине – в астеносфере. В этом слое, простирающемся на глубину до 350 километров, часть горных пород, как предполагается, уже расплавлена. (Для сравнения: лава, изливающаяся в «горячих точках», поднимается почти от границы, разделяющей мантию и земное ядро.)

Когда старая океаническая кора погружается в глубь Земли, она растрескивается, и расплавленные породы, содержащиеся в астеносфере, могут подняться сквозь эти трещины и излиться на дно океана. Так образуются «маленькие точки». Извержения длятся недолго, а потому высота этих вулканов невелика. У геологов сразу же возник вопрос: «А может быть, вулканы, называемые нами “горячими точками”, рождались именно как Petit Spots ?»

Некоторые ученые полагают даже, что первые одноклеточные организмы возникли не в окрестностях гидротермальных источников – черных курильщиков, а в зонах субдукции. Ведь во время процессов, протекающих там, высвобождается водород, а это – прямо-таки лакомство для подобных микроорганизмов. Так что жизнь на Земле могла зародиться именно там, где литосферные плиты сталкиваются друг с другом.

Пока это лишь смелые догадки. Но может статься, что скоро они найдут подтверждение или будут опровергнуты. В последние годы вновь пробуждается интерес к глубоководным желобам – этим таинственным безднам, скрывающимся под безмятежной морской гладью. Одна из главных предпосылок к тому – технический прогресс. С появлением роботов стало возможным многое, что было недоступно для человека.

По оценке ученых, примерно 80 % всего морского дна находится в зоне досягаемости человека. Остальная же его часть может быть исследована и освоена нами лишь с помощью глубоководных роботов. Со временем подобные аппараты примутся изучать океаны и за пределами Земли – на спутниках планет-гигантов, Энцеладе и Европе, где под ледяным панцирем простираются обширные массы воды.

Следующая глава >

Что такое глубоководный океанический жёлоб?

Срединно-океанические хребты, океанические глубоководные желоба, разломы

3. Срединно-океанические хребты, океанические глубоководные желоба, разломы

Если горные цепи континентального рельефа тебе, в общем, известны, то, думаю, этого не скажешь о макроформах рельефа дна океанов. Прежде всего здесь надо выделить срединно-океанические хребты. Их расположение показано на приведенном на с. 62 рисунке-схеме. Как легко видеть, они образуют единую систему горных цепей на дне Мирового океана общей протяженностью свыше 60 тысяч километров. Высота этих хребтов, измеряемая от подошвы гор, составляет примерно от 2 до 4 км. Отдельные вершины поднимаются над уровнем океана в виде вулканических островов. На рисунке-схеме показана почти вся система срединно-океанических хребтов: Срединно-Атлантический хребет, Атлантическо-Индийский хребет (Западно-Индийский хребет), Центрально-Индийский хребет, Южно-Ост-Индский хребет, ТихоокеанскоАтлантический хребет (Южно-Тихоокеанский хребет), Восточно-Тихоокеанский хребет, Чилийский хребет и др. Многие из этих хребтов хорошо просматриваются на представленных здесь реконструкциях рельефа дна океанов. Представлены две реконструкции рельефа дна — одна для Атлантического океана и большей части

Индийского океана (см. с. 64), другая — для большей части Тихого океана (см. с. 65). Эти реконструкции производят достаточно сильное впечатление, не так ли? Их стоит повнимательнее рассмотреть. Хорошо видны проходящие вдоль оси срединно-океанических хребтов узкие глубокие трещины-провалы (так называемые рифтовые впадины). Склоны хребтов изрезаны многочисленными поперечными ущельями и разломами. Реконструкция рельефа дна океанов выполнена на основе данных по эхолокации дна и наблюдений, проводившихся космонавтами с околоземной орбиты.

Наряду со срединно-океаническими хребтами важной особенностью рельефа дна океанов являются океанические глубоководные желоба. На нашем рисунке-схеме видно, что они протянулись вдоль западной, северной и восточной окраин Тихого океана, подступая практически вплотную к побережью (на рисунке-схеме отмечены желоба: Перуанско-Чилийский, Алеутский, Курильский, Японский, Марианский, Рюкю, Филиппинский, Яванский, Новогебридский). Глубоководные желоба представляют собой вытянувшиеся на огромные расстояния весьма глубокие понижения дна в сравнительно узкой пограничной зоне между материком (или группой островов) и океаном. Глубины желобов обычно больше 4-5 км; они могут доходить до 8-10 км. На реконструкции рельефа дна Тихого океана хорошо просматриваются многие глубоководные желоба, в том числе наиболее глубокий Марианский желоб (его оконечности отмечены белыми кружочками).

Надо отметить также наблюдающиеся на дне океанов тектонические разрывы (разломы), связанные со сбросами, сдвигами, надвигами горных пород. Отметим большие тихоокеанские разломы: Р — разлом Мендоси-но, Р2 — разлом Марри, Р3 — разлом Молокаи, Р4 — разлом Кларион, Р5 -разлом Клиппертон, Рв — разлом Галапагос, Р7 — разлом Пасхи, Р8 — разлом Элтанин. Все эти разломы хорошо просматриваются на реконструкции рельефа дна Тихого океана. Заметим, что у восточной оконечности разлома Галапагос находятся знаменитые Галапагосские острова, а у западной оконечности разлома Молокаи — Гавайские острова.

4. Эндогенные и экзогенные процессы рельефа

А теперь давай подумаем вот о чем. Коль скоро поверхность нашей планеты имеет какой-то рельеф, то, значит, на нее действовали какие-то силы, которые все эти неровности создали. Создали горные цепи, нагорья, рифовые трещины, разломы, котловины, желоба и тому подобное. Трудно представить, что все эти силы, выполнив некогда свою работу, вдруг затем исчезли. Следовательно, неровности земной поверхности, или, иными словами, ее рельеф изменялся в течение всего времени существования нашей планеты и будет изменяться, пока будет существовать планета. Это означает, что земная кора не является чем-то вечным, а имеет свою историю, которую все время творят упомянутые ранее силы. Что же это за силы? Их принято разделять на две группы — внутренние и внешние. Внутренние силы Земли проявляются в тектонических процессах, явлениях магматизма и вулканизма. Тектонические процессы — это различные движения земной коры, инициированные земными недрами: вертикальные сдвиги, изгибы, собирание в складки, горизонтальные смещения. Явления магматизма связаны с расплавлением, перемещением, застыванием магмы, а также с происходящими в магме превращениями. Явления вулканизма — это, по сути дела, те же явления магматизма, но происходящие не в земных недрах, а на поверхности. Все процессы, обусловленные внутренними силами Земли, геологи называют эндогенными (от греческих слов «эндон» — «внутри» и «генес» — «рождение»).

Внешние силы Земли являются внешними по отношению к земной коре. Эти силы действуют на земную кору со стороны гидросферы, атмосферы, живых организмов. В частности, со стороны человека. Сюда надо отнести также воздействие на земную кору солнечных лучей и метеоритов. Процессы, обусловленные внешними силами, геологи называют экзогенными (греческое слово «экзо» означает «вне»).

В двух предыдущих темах мы рассматривали земные недра. Поэтому разговор о процессах, изменяющих земную кору, логично начать с эндогенных процессов. Так мы и сделаем.

Информация о работе «Процесс образования рельефа поверхности суши и дна океанов» Раздел: Геология
Количество знаков с пробелами: 40264
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 1

Похожие работы

17318 0 2

… земная кора самый верхний слой Земли, то и изучена лучше всех. В её недрах залегают очень ценные для человека горные породы и минералы, который он научился использовать в хозяйстве. Рисунок 1. Строение Земли Верхний слой земной коры состоит из достаточно мягких горных пород. Они образованы в результате разрушения твёрдых пород (например, песок), отложения остатков животных (мел) или …

21286 0 0

… выделяются два тектонических режима: платформенный и орогенный, которым соответствуют мегаструктуры II порядка – платформы и орогены. На платформах развивается рельеф разновысотных равнин различного генезиса, в областях горообразования – горные страны. Платформенные равнины Платформенные равнины развиваются на разновозрастных платформах и являются основной мегаформой рельефа континентов …

38244 0 0

… , а иногда могут образовываться даже провалы. Эти формы широко распространены в среднеазиатских районах. Карст и карстовые формы рельефа. Известняки, гипс и другие родственные им породы почти всегда имеют большое количество трещин. Дождевые и снеговые воды по этим трещинам уходят вглубь земли. При этом они постепенно растворяют известняки и расширяют трещины. В результате вся толща известняковых …

14963 0 0

… высокая точка всей Украины гора Говерла (2 061 м) в Украинских Карпатах. Низменности, возвышенности и горы Украины приурочены к различным тектоническим структурам, которые влияли на развитие современного рельефа, на поверхность отдельных частей территории. Низменности. На севере Украины находится Полесская низменность, имеющая наклон к рекам Припять и Днепр. Высоты ее не превышают 200 м, только …

Глубоководные океанические желоба

Другой феноменальной структурной формой океанического дна, имеющей, как и срединно-океанические хребты, глобальное распространение, являются глубоководные желоба. Это узкие и глубокие долины, протягивающиеся на многие тысячи километров при ширине до нескольких десятков километров. Так, протяженность желоба Тонга-Кермадек превышает 3000 км, Алеутского — 4000 км, а Перуанско-Чилийского — 6000 км. Обычно глубоководные желоба расположены на границах океанических бассейнов, являясь их структурным обрамлением. Наиболее развиты желоба в Тихом океане, где они практически непрерывно прослеживаются в его северной, западной и юго-восточной областях. Здесь в пределах глубоководных желобов измерены максимальные глубины дна океана, достигающие 11022 м в Марианском глубоководном желобе. Имеются желоба и в других океанах, среди них крупнейший Яванский желоб в Индийском океане и Пуэрто-Рико в Атлантике.

По положению относительно континентов выделяют два типа глубоководных желобов. Желоба первого типа расположены вблизи континента, непосредственно за узкой полосой шельфа и склона. Примером является уже упоминавшийся Перуанско-Чилийский глубоководный желоб, протягивающийся вдоль всего западного побережья Южной Америки. Более распространены желоба второго типа, располагающиеся на удалении в несколько сотен километров от континента, от которого они отделяются сравнительно мелководным окраинным морем и островной дугой (Курильско-Камчатский, Японский, Филиппинский, Яванский и др.).


Рис. 19. Глубоководные желоба: связанные с островной дугой (а), у побережья континента (б): 1 — коренные консолидированные породы; 2 — осадки; 3 — фокусы землетрясений

В разрезе большинство желобов асимметрично. Склон, обращенный к континенту или островной дуге (рис. 19), обычно более крутой (до 10-25°), другой склон, обращенный к океану, пологий (3-8°). Для некоторых желобов характерно пологое, почти плоское дно; у других, наоборот, с глубиной крутизна склонов увеличивается, и на большой глубине отмечаются узкие ущелья, ограниченные отвесными уступами. В зависимости от крутизны стенок и скорости осадконакопления склоны желоба в различной степени покрыты рыхлыми океаническими отложениями. При значительной скорости поступления обломочного материала, сносимого с континентов реками, а с шельфа — мутьевыми потоками, желоба могут утратить свою характерную V-образную форму и почти полностью заполниться осадками. В значительной степени заполнены северо-западная часть Яванского желоба (вблизи Никобарского конуса выноса), южная часть Перуанско-Чилийского желоба, прослеживаемые только по результатам глубинных геофизических исследований. Мощность осадков в Яванском желобе, например, достигает 3 км.

Как и срединно-океанические хребты, глубоководные желоба чрезвычайно активны в геологическом отношении. С желобами также связаны многочисленные землетрясения, однако относящиеся к разряду глубокофокусных, глубина очагов этих землетрясений достигает 600-700 км. При этом поразительно, что очаги глубокофокусных землетрясений группируются в виде некоторой плоской зоны, погружающейся под континент или островную дугу под углом 45-60°. Эта фокальная зона носит название зоны Вадати-Заварицкого-Беньофа, или ВЗБ.

Кроме землетрясений, с глубоководными желобами связаны также многочисленные проявления современного вулканизма. Характерно, что действующие вулканы расположены не в непосредственной близости от желоба, не на ближайших островах или участках суши, а на некотором удалении от желоба по направлению к континенту.

С глубоководными желобами второго типа тесно связаны островные дуги, представляющие собой дугообразную цепочку островов на общем цоколе; дуга, как правило, обращена выпуклой стороной к океану. Сложены островные дуги в основном вулканическими породами, продуктами вулканических извержений.

В сочетании с глубоководными желобами островные дуги представляют собой наиболее контрастные элементы морфологии литосферы, по перепаду высот намного превосходящие Гималаи. Достаточно сказать, что разность абсолютных отметок суши (на островах) и океанического дна (в пределах желоба) здесь иногда достигает 12-15 км.


Желоб

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *