Морфоструктуры дна Тихого и Атлантического океана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Данный курсовой проект по дисциплине «Геоморфолия» на тему «Морфоструктуры дна Тихого и Атлантического океана» включает в себя подробное рассмотрение основных элементов рельефа дна океанов, историю их развития и влияния на окружающий рельеф.

Актуальностью выбранной  темы является в том, чтобы проследить характеристику рельефа дна двух океанов планеты, позволяющуя выделить как общие закономерности, так и особенности в строении отдельных участков Мирового океана.

Основной целью курсового  проекта является подробное изучение основных морфоструктур рельефа дна океанов, закономерности их размещения и формирования. Также закрепить знания по геоморфологии и развить приобретенные навыки анализа геологического материала. Проект преследует также цель научить научно, обрабатывать и преобразовывать полученный материал из различных источников. 

За последнюю четверть века основная доля данных о геологическом  строении дна океанов была получена благодаря широкому внедрению в  практику исследований различных геофизических  методов. Однако они при всей эффективности  остаются косвенными методами геологического изучения.

Поскольку в изучении дна  Мирового океана существует еще много  нерешенных проблем и интересных вопросов, в данной работе на основе анализа литературного материала  сделана попытка оценки тех сведений, которыми науки геоморфология и  морская геология располагают сегодня  и дана характеристика основных морфостуктур дна Тихого и Атлантического океана.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Геоморфологические процессы в мировом океане

      1.1 Общая характеристика эндогенных процессов

Эндогенные процессы – это прежде всего сложные и в общем малоизвестные движения масс, слагающих недра Земли. Воздействуя на перекрывающую эти массы земную кору, они вызывают ее Движение, деформации, формируют структуру земной коры и создают различные крупные формы рельефа.

В качестве возможных причин как вертикальных, так и движений земной коры могут быть названы следующие  физические процессы, протекающие в  земной коре или в подкоровом слое верхней мантии: тепловое расширение или сжатие вещества; разнообразные фазовые превращения, сопровождающиеся увеличением или уменьшением объема горных пород; зонная плавка материала мантии, приводящая к его дифференциации и поднятию легкоплавких компонентов; гравитационная или тепловая конвекция в мантии, приводящая к всплыванию более легких или более разогретых составляющих. К этому надо добавить некоторые геохимические реакции сопровождающиеся увеличением объема и выделением тепловой энергии.

    Сейсмичность  и вулканизм в мировом океане

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. При взрывоподобной разрядке напряжений из центра возникновения землетрясения – фокуса (очага) или гипоцентра – распространяются упругие волны, в принципе подобные тем, которые возникают при сейсморазведке. 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. 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.

Вулканизм в Мировом океане. В распространении действующих  вулканов наблюдается большое сходство с распространением эпицентров землетрясений (Рисунок 1).

 

 

Рисунок 1 Вулканы

 

 Из действующих вулканов (как подводных, так и надводных)  в пределах ложа океана можно  назвать такие, как вулканы  Гавайских островов, островов Самоа,  Питон-Фурнез на острове Реюньон. Можно полагать, что подводные извержения довольно часто происходят в районе острова Пасхи, где в современных осадках встречено много обломков свежих лав и туфов

Вулканизм имеет огромное значение для формирования рельефа дна Мирового океана (Рисунок 1). Островные дуги, гигантские океанические вулканические цепи, многие хребты и вершины срединно – океанических хребтов, одиночные подводные горы ложа океанов – все это формы, обязанные своим происхождением вулканизму. Можно предполагать, что в ряде районов дна океана кроме обычного вулканизма центрального типа происходят и извержения трещинного типа.

 

      1.2  Экзогенные гравитационные и гидрогенные процессы

Сезонные изменения плотности, солености, температуры, солевого состава  воды происходят лишь в самом верхнем  слое и не отражаются на геологических  процессах на подавляющей части  площади дна Мирового океана. В  придонных слоях воды и от места  к месту эти характеристики изменяются также в узких пределах. Например, на глубинах более 3 км разница в  средних температурах придонных  вод в антарктической области  и в экваториальном поясе составляет лишь 2–3° С. В незначительных, пределах изменяются по меридиональному разрезу  плотность и соленость придонных  вод.

В целом эти общие положения, казалось бы, должны указывать на второстепенное значение экзогенных процессов в  формировании рельефа дна Мирового океана. Однако появляется все больше данных, свидетельствующих о значительной деятельности экзогенных факторов на дне океана, причем не только в прибрежной зоне, где огромная преобразующая  роль таких факторов, как волны  и течения, не вызывала сомнений, но и на больших глубинах.

Экзогенные геологические  факторы, действующие в океане, разделяют  на гидрогенные, гравитационные и биогенные. К гидрогенным факторам относятся: различные виды движения морских вод – ветровое волнение и производные от него волны зыби и прибойный поток, цунами, приливоотливные движения воды, течения, сопровождающие ветровое волнение и приливоотливные колебания; постоянные или квазистационарные течения поверхностной циркуляции вод; внутренние волны, вертикальная циркуляция (перемешивание) морских вод; различные придонные течения. Все они являются предметом изучения динамической океанологии, и мы ограничимся лишь оценкой их возможности производить геологическую работу на морском дне.

Гравитационные процессы.

Каждый гидрогенный процесс  в тон или иной степени протекает  с участием силы тяжести. На дне Мирового океана довольно четко выделяется группа процессов, где сила тяжести является главным фактором движения минеральных  частиц и вмещающих или пропитывающих  и окружающих их масс воды. Эти процессы обычно называют гравитационными.

К гравитационным факторам относятся суспензионные или мутьевые потоки (Рисунок 2), (Рисунок 10) и подводные оползни, а также массовое медленное перемещение толщи наносов – крип – в направлении уклона дна.

 

 

 

Рисунок 2  Мутьевой поток

 

 Одна из разновидностей крипа – “течение” песка, сопровождающееся “пескопадами”, подобными наблюдавшимся при обследовании подводных каньонов у Калифорнийского побережья.

Подводные оползни могут  быть структурными (движение цельных блоков осадков без существенных нарушений внутренней структуры блока) и пластичными(движение блока, или пакета отложений, постепенно переходящее в пластическое течение составляющего его материала с “внутренним взаимодействием частиц”, аналогичное лавинам или грязе-каменным потокам).

К настоящему времени сложилось  общее представление о циркуляции донных течений в Мировом океане. Изучено Атлантико-Антарктическое донное течение в южной части Аргентинской котловины, оно прорывается через узкий проход в зоне Фолклендского разлома, растекается в обе стороны от прохода, но главным образом к западу и образует Западное фолклендское донное. Скорость Западного Пограничного донного течения, образующегося вдоль материкового подножия Северной Америки в Атлантическом океане благодаря донному стоку холодных вод из Норвежско-Гренландского бассейна у северного подножия плато Блейк, достигает 20 см/с. Из течений, образуемых стоком ненормально соленых вод, изученоЛузитанское течение(к западу от Гибралтарского пролива). Его скорость по данным непосредственных измерений на глубине 700– 800 м превышает 150 см/с.

Ньюфаундлендский хребет имеет вид мощной косы, сложенной  толщей косослоистых алевритов с  подчиненными слоями пелитовых осадков, по крайней мере до глубины 1, 5 км от поверхности дна эта толща прослеживается достаточно четко. Вполне очевидно, что осадочная толща столь огромной мощности может быть сформирована либо в результате очень обильного поступления осадочного материала, либо в результате большой длительности процесса накопления.

Другая, еще более крупная  аккумулятивная форма, генезис которой  связан с этим же течением, Блейк-Багамский хребет–гигантский дугообразно изогнутый в плане вал, сложенный толщей илистых и глинистых осадков с тонкими прослоями мелкого песка с косой слоистостью. Для внутреннего строения толщи характерны также образования, получившие название “гигантских знаков ряби”, или “гигантских рифелей” – своеобразных песчаных волн с шагом (т. е. расстоянием между ними) в 4 –5 км. Такие ритмические образовавания отмечены также и в толще, слагающей Ньюфаундлендский хребет. Длина вала более 400 км, ширина 100–200 км. Наиболее полно описываемая аккумулятивная форма очерчивается изобатой 4800 м, но вся ее северная треть лежит на значительно меньшей глубине (2000– 4000 м).

По-видимому, и в Атлантическом, и в других океанах подобные образования, связанные с транспортировкой и аккумулирующей деятельностью донных течений, не являются исключением. Есть, например, указание на существование подобной формы(“хребет).

В Тихом океане давно известна крупнейшая аккумулятивная форма –  Восточно-тихоокеанский экваториальный вал. Он начинается западнее осевой зоны Восточно-тихоокеанского хребта между 6 и 12° с. ш. и протягивается до островов Лайн. Глубоководное бурение показало, что вал сложен толщей карбонатных и карбонатно-кремнистых осадков. Наиболее глубокие из вскрытых бурением слоев имеют олигоценовый возраст. Мощность вала более 500 м. В отличие от ранее описанных форм это донное аккумулятивное образование сформировано при участии поверхностного экваториального течения и связано с зоной повышенной биологической продуктивности, приуроченной в восточной части Тихого океана к полосе апвеллинга, обусловленного дивергенцией экваториальных течений.

В северо-восточной части  Тихого океана выявлена целая система  абиссальных долин протяженностью 1000– 1500 км каждая. Эти долины прорезают  поверхность плоских абиссальных  равнин –Аляскинской, Алеутской, Тафт. Возможно, что они также являются результатом эрозионной деятельности мутьевых потоков. По веерообразному рисунку планового расположения долин эти абиссальные равнины могут рассматриваться как гигантские и сильно уплощенные конусы выноса мутьевых потоков, сходные с уже упоминавшимися крупнейшими конусами выноса Ганга и Инда.

Итак, обзор некоторых  результатов транспортирующей деятельности донных течений, их аккумуляционной  и эрозионной работы убеждает нас  в том, что на огромных пространствах  дна океана энергично функционирует  мощный экзогенный фактор рельефообразования, который до сих пор совершенно не принимался во внимание в общих схемах экзогенезиса рельефа нашей планеты.

 

  1.3  Рельеф и осадки

Осадкообразование выступает  как важнейший фактор выравнивания донного рельефа путем полного  или частичного захоронения неровностей  коренного ложа. В результате образуются плоские (при полном) или волнистые (при частичном захоронении) абиссальные равнины. Поскольку важную роль играет скорость осадкообразования, плоские абиссальные равнины обычно формируются в зоне контакта океанических или морских котловин с подводной окраиной материка, откуда поступает осадочный материал в наибольшем количестве. С различиями в скорости осадкообразования связано также выравнивание вершинных поверхностей океанических возвышенностей при значительно расчлененном холмистом рельефе дна смежной с возвышенностью котловины: на возвышенности отлагаются известковые илы, а в котловине– красные глины, во много раз уступающие им по скорости накопления. Осадкообразованию обязаны своим происхождением наклонные равнины материкового склона и подножия, гигантские абиссальные аккумулятивные формы, шлейфы у подножий хребтов, конусы выноса и др. (Рисунок 10).