Глубоководные впадины. Океанские впадины

Место, куда никогда не проникал солнечный свет, место, в которое с трудом могут добраться исследователи без риска для жизни и место, где обитают удивительные существа, больше похожие на инопланетные формы жизни, описанные различными писателями фантастами - все это глубоководные трещины Мирового океана.

Для того чтобы понять, что представляют собой глубочайшие впадины в океанах, следует немного остановиться на их определении. Геологи описывают океанические желоба, как длинные и очень глубокие впадины или трещины на дне. Глубина любой океанической трещины составляет не менее 5 000 метров .

Образуются такие впадины из-за схождения плит. В этих районах специалисты зачастую фиксируют сильнейшие землетрясения и извержения вулканов. Можно сказать, что глубоководные трещины Мирового океана постоянно меняются: изменяется их форма, длина и глубина. До сих пор, несмотря на постоянное развитие технологического прогресса, установить точную глубину многих впадин, ученым пока не удалось. Как уже говорилось выше, любое погружение в глубоководную трещину Мирового океана связано с большим риском для жизни ученых. Огромное давление на глубоководный аппарат, сильнейшие нагрузки на организм человека не позволяют до сих пор исследовать мир, который можно смело сравнить с космосом. Стоит также отметить, что содержание кислорода в глубоководных впадинах не превышает 2, максимум 3%, и, все же, там существует жизнь. Жизнь странная, можно сказать замедленная, и непохожая ни на что, что можно увидеть на нашей огромной планете.

Марианская впадина

Марианская впадина, или как ее называют ученые Марианский желоб, знаком, пожалуй, каждому школьнику. Свое название он получил из-за того, что поблизости с ним находятся Марианские острова. Именно по этой причине глубоководная трещина Мирового океана получила название не в честь корабля Челленджер, который, к слову, и открыл ее, установив в 1857 году ее глубину почти в 8 200 метров. Естественно, это было примерное измерение впадины, и ее глубина была в то время измерена не точно. Как бы там ни было, Марианский желоб, точнее его место, под названием «Бездна Челленджера», является самым глубоким местом на Земле . «Бездна Челленджера» названа не в честь первого корабля, а в честь судна Челленджер II, команда которого при помощи эхолота в 1951 установила глубину впадины в 10 899 метров.

Исследования Марианской впадины велись с завидной регулярностью. Каждому ученому хотелось установить точную глубину «Бездны Челленджера». На сегодняшний день пока только три человека решились в специальных глубоководных аппаратах, выдерживающих чудовищное давление, спуститься в самую глубокую трещину Мирового океана. Первое погружение удачно прошло еще в 1960 году. Исследователь Жак Пикар вместе с отважным лейтенантом ВМС Соединенных Штатов Америки спустился в бездну. Удивительно, но именно в первое погружение все приборы зафиксировали глубину в 11 512 метров. Пикар был поражен тем, что практически у самого дна он увидел медленно проплывающих рыб, которые непонятным образом выдерживали давление столба воды более чем в 11 километров. Совсем недавно в конце марта 2012 года легендарный кинорежиссер Джеймс Кэмерон опустился на дно Марианской впадины. Он отснял материал на 3D камеру и даже сумел взять пробы воды и отловить живые организмы, обитающие в кромешной тьме. Уже скоро на канале National Geographic появится документальный фильм, который был отснят Кэмероном с использованием ультрасовременной съемочной техники. Справедливости ради стоит отметить, несмотря на исследования ученых, многочисленные зондирования, до настоящего момента точная глубина Марианской впадины, имеющей V - образную форму и протянувшуюся почти на 1 500 километров, увы, не определена.

Яванская впадина

Яванская впадина считается не только самой глубочайшей впадиной в Индийском океане, но и входит в так называемое Тихоокеанское огненное кольцо: ее длина составляет чуть более 4 000 километров, а самое глубокое место в 7 730 метров находится недалеко от острова Бали. Ширина Яванской впадины колеблется от 10 до 50 (!) километров. На ее дне, испещренном каньонами и выступами, находятся постоянно действующие вулканы, происходят землетрясения. Самое глубокое и неспокойное место в Индийском океане было открыто еще в далеком 1906 году командой судна из Германии под названием «Планет».

Перуанско-Чилийский желоб

Перуанско-Чилийский желоб, который многие специалисты называют Атакамским желобом, считается самым длинным во всем мире . Его длина составляет практически 6 000 километров. Кроме этого, его по праву можно отнести и к самым широким трещинам Мирового океана, которые признаны одним из семи чудес света: его ширина в некоторых местах превышает 90 километров. Самое глубокое место Перуанско-Чилийского желоба находится во впадине Ричардса: по последним данным его глубина составляет практически 8070 метров. Как и многие впадины, Атакамский желоб постоянно сейсмически активен. Многочисленные землетрясения и извержения вулканов зачастую являются причиной возникновения в этом районе гигантских волн - цунами.

Алеутский желоб

Рассматривая глубоководные морские трещины Мирового океана невозможно не упомянуть Алеутский желоб, который протянулся от Аляски до Камчатки. Этот желоб, по сравнению с Перуанско-Чилийским, совсем небольшой: его длина составляет чуть более чем 3 400 километров, а вот наибольшая глубина, зарегистрированная эхолотами - почти 7 700 метров . Интересно то, что этот желоб образовался в результате столкновения Североамериканской и Тихоокеанской плит. Вдоль желоба плиты выгнулись и образовали гряду, всем хорошо известных, алеутских островов.

Японская впадина

Японская впадина простирается «всего» на 1 000 километров на западе Тихого океана, имеет V - образную форму и расположена неподалеку от островов Хоккайдо, Бонин и Хонсю. На данный момент максимальной ее глубиной принято считать глубину в 8 412 метров . В 1989 году экспедиции удалось опуститься только до отметки в 6 525 метров, далее погружение становилось небезопасным. В 2008 году японцы совместно с англичанами сумели достичь глубины 7 700 метров, и снять на фото рыб и другие живые организмы. Увы, изучить виды рыб, которые обитают на таких глубинах, практически невозможно, стоит их поднять к поверхности, как их тела попросту разрываются от перепадов давления. Японский желоб считается наиболее активной сейсмической зоной, именно поэтому японские острова довольно часто страдают от землетрясений и огромных цунами, рождающихся от движения плит.

Глубоководные трещины Мирового океана, как одно из 7 чудес подводного мира

Несмотря на то, что впадины в Мировом океане до конца еще не изучены человеком, их по праву отнесли к одному из семи чудес подводного мира . В этом нет ничего удивительного, ведь то, что человек понимает под чудом, трудно объяснить с научной точки зрения. Например, до сих пор не ясно, какие процессы способствуют образованию настолько глубоких длинных и широких разломов. Также невозможно и объяснить, как на таких глубинах, куда никогда не проникал солнечный свет, а давление воды в 1070 раз превышает атмосферное, существует жизнь. И как показали последние исследования, фауна там довольно богата. Большинство организмов общаются на таких глубинах между собой при помощи световых сигналов, которые излучают их тела. Загадки глубоководных морских трещин Мирового океана волнуют человечество ничуть не меньше, чем загадки, которые ставит перед нами Вселенная. А разве не это ли одно из главных чудес не только подводного мира, но и всей нашей планеты?

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Океанические впадины

Крупнейшие впадины, занятые океанами, впадины окраинных морей, развивающиеся в океанических условиях, межгорные впадины, формирующиеся между подводными хребтами и поднятиями, и глубоководные желоба. Они сложно взаимодействуют друг с другом и со смежными океаническими поднятиями, нередко имеют смешанное строение и не всегда выражены в чистом виде. Типичными представителями впадин окраинных морей являются впадины Охотского, Японского, Восточного, и Южно-Китайского морей, образующих гирлянду вдоль восточной окраины Евразии. Наиболее ярко глубоководные котловины и впадины представлены в Тихом океане. Это Гватемальская, Панамская, Перуанская и Чилийская котловины, котловина БеллинсгаузенаРазличают 4 типа океанических впадин. 1. Глубоководные желоба, расположенные по периферии океанов, наиболее широко распространены в Тихом океане, ограниченно - в Индийском, локально - в Атлантическом океане и Средиземном море; обычно параллельны окаймляющим их островным дугам и молодым прибрежным горным сооружениям; имеют резко асимметричный поперечный профиль. Со стороны океана к ним примыкает глубоководная равнина, с противоположной стороны - островная гряда или высокий горный хребет. Превышение вершин гор над днищем желобов может достигать рекордных земных значений - 17 км. Такие желоба типичны для талассократонных побережий. 2. Впадины окраинных морей, окаймляющих Тихий океан, имеют асимметричное строение. В отличие от желобов 1-го типа, к этим впадинам со стороны океана примыкает островная дуга, а с противоположной - глубоководная равнина. Формируются в квазикратонных р-нах. 3. Поперечные, или ответвляющиеся, желоба пересекают океанические хребты, плато и структуры материков. Имеют поперечное, диагональное или кулисообразное плановое строение, симметрично построены и прямолинейны. 4. Параллельные промежуточные впадины расположены параллельно желобам 1-го и 2-го типов, имеют сдвоенные островные дуги или погружённые хребты. Промежуточная впадина расположена между внутренней вулканической и внешней невулканической островными дугами.

Глубоководные желоба

В окраинных частях океанов обнаружены особые формы рельефа дна -- глубоководные желоба. Это сравнительно узкие впадины с крутыми, отвесными склонами, тянущиеся на сотни и тысячи километров. Глубина таких впадин очень велика. Глубоководные желоба имеют почти ровное дно. Именно в них находятся самые большие глубины океанов. Обычно желоба расположены с океанической стороны островных дуг, повторяя их изгиб, или протягиваются вдоль материков. Глубоководные желоба -- это переходная зона между материком и океаном.

Образование желобов связано с движением литосфер-ных плит. Океаническая плита изгибается и как бы «ныряет» под континентальную. При этом край океанической плиты, погружаясь в мантию, образует желоб. Районы глубоководных желобов находятся в зонах проявления вулканизма и высокой сейсмичности. Это объясняется тем, что желоба примыкают к краям литосферных плит.

По мнению большинства ученых, глубоководные желоба считаются краевыми прогибами и именно там идет интенсивное накопление осадков разрушенных горных пород.

Самый глубокий на Земле -- Марианский желоб. Его глубина достигает 11022 м. Он был обнаружен в 50-е годы экспедицией на советском исследовательском судне «Витязь». Исследования этой экспедиции имели очень большое значение для изучения желобов.

Глубоководные желоба Земли

Из каких горных пород состоит ложе океана

Интерес к изучению дна открытого океана повысился особенно после того, как было установлено, что скорость распространения упругих волн землетрясений различна под материками и под океанами. Скажем, произошло землетрясение на Памире. От места его возникновения во все стороны в земной коре побежали упругие волны, подобные тем, которые появляются в воде, если в неё бросить камень. Во Владивостоке особые чувствительные приборы через несколько минут запишут на ленте лёгкое дрожание. Но вот произошло землетрясение на Гавайских островах. Расстояние от Владивостока до Гавайских островов -- примерно то же самое, что и до Памира, а волны пробегают его значительно скорее. В чём здесь дело?

Известно, что скорость распространения упругих волн тем больше, чем плотнее и тяжелее среда, в которой они распространяются. Значит, дно океана сложено иными породами, чем материк? Но этот вывод нужно ещё проверить.

В земной коре встречаются два основных типа кристаллических пород. Один из них -- относительно лёгкие породы со средним удельным весом 2,7, примером которых служат граниты. Другой -- более тяжёлые породы, богатые окислами железа и магния (удельный вес -- около 3,1); к ним относятся базальт, габбро и др.

На всём громадном пространстве центральной и восточной частей Тихого океана ни на островах, ни на дне не было обнаружено лёгких пород. Может быть, там их вообще нет? Нужно было найти способ, дающий исчерпывающий ответ на этот вопрос. Таким способом оказалось определение силы тяжести.

Знаете ли вы, что килограммовая гиря не везде весит килограмм? Точные пружинные весы покажут различие (правда, выражается оно в миллиграммах) в её весе на экваторе и у полюсов, на равнине и в горах. Дело в том, что тела притягиваются к центру Земли тем сильнее, чем они к нему ближе. А ведь земной шар несколько сплюснут. Поэтому полюсы на 20 километров ближе к центру Земли, чем экватор, и сила тяжести там больше. Если же подняться с гирей на вершину высокой горы, то окажется, что там сила тяжести меньше. Во-первых, мы отдалимся от центра Земли, а во-вторых, горы сложены из более лёгких пород, обладающих сравнительно слабым притяжением.

Вулканы океанических впадин

Океанические впадины занимают 71% поверхности Земли. В них расположены десятки тысяч подводных вулканических гор и сотни вулканических о-вов. Для них характерно развитие так называемых "океанических" базальтов, отличающихся от континентальных. Это либо океанические толеитовые, либо щелочные натровые базальты. В океанических базальтовых толеитах высокое содержание железа и низкое калия. Магма их выплавляется на гл. около 40 км, а щелочных базальтов -- на гл. 40 -- 70 км.

В общей эволюции океанического вулканизма происходила с течением времени смена толеитовых базальтов щелочными. Толеитовые базальты распространены в основаниях океанических о-вов и подводных влк., в срединных океанических хр. Щелочные базальты образуют вершины океанических о-вов и подводных влк. Большинство влк. в океанических впадинах приурочено к разломным зонам.

Согласно современным представлениям о перемещениях литосферных плит, считается, что в срединно-океанических хр. происходит раз движение литосферы в связи с поднятием глубинных расплавов. Базальтовые лавы образуют новую литосферу и земную кору дна океанов. Она постепенно сдвигается в стороны от срединных хр. на периферию океанических впадин. Там происходит поддвигание плит океанической литосферы под островные дуги либо под активные края континентов. Таким образом, имеется взаимосвязь между вулканическими процессами, происходящими при поднятии базальтовой магмы в срединно-океанических рифтах и образованием андезитовой магмы в зонах поддвига. Эти процессы особенно развиты в Тихом океане.

Марианская впадина хранит секреты климата

океаническая впадина глубоководный желоб

Океанические впадины играют решающую роль в формировании климата. К такому выводу пришли ученые после анализа данных, полученных с глубоководного батискафа, исследовавшего Марианскую впадину -- самое недоступное место на планете. Спуск робота-батискафа был осуществлен в конце 2010 года. Это был первый этап исследования, призванного определить роль Мирового океана в круговороте углерода, самого интенсивного биохимического процесса на планете.

Марианская впадина, известная также как Бездна Челенджера, -- это самое глубокое место в океане. Она расположена в Тихом океане, тянется вдоль Марианских островов на 1500 километров, имеет крутые (семь-девять градусов) склоны и плоское дно шириной один-пять километров. Лишь однажды пилотируемый глубоководный аппарат достиг ее дна. 23 января 1960 года лейтенант ВМС США Дон Уолш и щвейцарский исследователь Жак Пикар опустились до отметки 10 915 метров на батискафе "Триест".

Учитывая огромные сложности, связанные с исследованием этих глубин (давление более 1100 атмосфер, мрак и температуры, близкие к нулю, а также сложная последующая реабилитация экипажа батискафа), сегодня исследования проводятся с помощью оснащенных по последнему слову техники роботов. В конце уходящего 2010 года международная команда исследователей под руководством Рони Глада из Копенгагенского университета осуществила погружение такого батискафа и опубликовала первые результаты экспедиции.

Ученые пришли к выводу, что океанические впадины действуют как поглотители двуокиси углерода (СО2 -- самой распространенной формы углерода в биосфере), причем гораздо более активные, чем считалось ранее, и играют не последнюю роль в формировании климата. "Мы хотели определить, сколько органического материала откладывается на дне и поедается ли этот материал бактериями, или распадается, или складируется. Выяснилось, что океанические впадины -- это своеобразные ловушки органического вещества, которое подвергается там интенсивной переработке бактериями. Там больше бактерий, чем на глубинах шесть тысяч метров на абиссальных равнинах (глубоководные океанические равнины), которые ранее считались главными утилизаторами органики", -- сказал Глад ВВС.

Причем эта способность непропорционально велика по сравнению с площадью поверхности, занимаемой впадинами. "Хотя эти впадины занимают только около двух процентов от поверхности океана, мы думаем, что их роль в круговороте углерода очень велика, в том смысле, что они, вероятно, аккумулируют гораздо больше углерода благодаря тому, что функционируют как ловушки, то есть в их глубинах аккумулируется больше органической материи, чем в других частях океана", -- сказал Глад.

Океанические впадины действуют как поглотители двуокиси углерода подобно тому, как это делают на поверхности планеты леса. Такие ловушки могут действовать в направлении, обратном глобальному потеплению, и способствовать поддержанию экосистемы планеты в равновесии. "Чем больше углерода захватывает Мировой океан, тем больше кислорода в атмосфере", -- сказал Глад.

В данном исследовании участвуют Институт морской микробиологии Макса Планка в Бремене, японское Агентство морской геологии и технологии (JAMSTEC) и Копенгагенский университет. Робот-батискаф достиг дна впадины через три часа после старта. Для измерения накопленного углерода впервые были созданы и применены сложные глубоководные приборы. Чтобы выдержать давление почти 11-километрового столба воды, все датчики были сделаны из титановых сплавов. На следующем этапе ученые намереваются установить, сколько углерода аккумулируется во впадинах по сравнению с другими частями океанического дна.

Океанические впадины не впервые удивляют ученых. В 2008 году интернациональная экспедиция под руководством британского Университета Абердина обнаружила на глубине более семи тысяч метров неизвестные виды глубоководных рыб, креветок и прочих ракообразных. Экспедиция специалистов исследовала океанский разлом вблизи побережья Чили и Перу в юго-восточной части Тихого океана, где глубина доходит до 7500 метров. Тогда возникло три вопроса: чем эти виды питаются, как выдерживают колоссальное давление и как размножаются. Судя по всему, первый вопрос решен -- органикой, которую океанические глубины "засасывают", как космические черные дыры.

Главные черты строения океанических впадин

Представим себе, что каким-то чудом воды океанов вдруг исчезли и нашему взору открылись просторы океанских пучин. Мы увидели бы там странный и необычный мир, непохожий на все то, что окружает нас на суше.

Современные карты Мирового океана, составленные учеными, показывают действительную картину подводного рельефа.

Острова-материки высоко поднимаются над ложем океанов, лежащим ниже их на 5--6 км. Характерные для большинства материков равнины полого спускаются за береговую линию морей и океанов и тянутся там еще на несколько десятков, а во многих местах (например, в Арктике) на несколько сотен километров в виде так называемой материковой отмели.

Поверхность материковых отмелей очень полого наклонена в сторону океана. Ученые полагают, что равнины эти имеют то же самое происхождение, что и равнины материковой суши. Они образовались при выравнивании сложного рельефа суши реками, а также за счет выветривания, но потом оказались затоплены водами океана. Материковые ледники -- эти огромные запасники воды -- сильно подтаяли, и воды океана «вышли из берегов», затопив прибрежные равнины древней суши. Следы былого рельефа суши еще и сейчас можно видеть на материковой отмели в виде характерных холмов ледникового происхождения, остатков речных долин, древних береговых обрывов. В разных местах Земли глубины материковых отмелей неодинаковы. Они зависят от деформации материковых окраин, вызванных тектоническими движениями. Обычно материковая отмель резко обрывается и сменяется круто падающим вниз материковым склоном.

Поперечный профиль Индийского океана, захватывающий материковый склон (слева), океаническую кору и рифтовую зону 1. Рыхлые породы осадочного чехла. 2. Уплотненные породы осадочного чехла. 3. Гранитные породы материковой коры. 4. Базальтовые породы океанического дна. 5--7. Глубинные породы верхней мантии.

Высота материковых склонов достигает 4--5 км; они очень круты и по наклону мало чем отличаются от высоких горных хребтов суши. Местами материковые склоны переходят в почти отвесные уступы. Поверхность склонов сложная: ступени и уступы расчленены множеством подводных каньонов. Часто здесь продолжаются горные хребты и долины суши. Встречаются и замкнутые котловины, которые отделяют от открытого океана подводные или выступающие над водой горные хребты. Вершины таких хребтов часто образуют гирлянды островов -- островные дуги, очень характерные для Тихого океана.

Ширина материковых склонов из-за их крутого падения обычно невелика -- около 50--100 км, но, если склон раздроблен на ряд ступеней, котловин и островные дуги, он образует широкую (до 1000 км) переходную зону. У подножия материковых склонов во многих местах тянутся глубокие и узкие океанические желоба. Здесь и находятся самые большие глубины океана, достигающие свыше 10 км.

В центральных частях океана глубины обычно не превышают 6,5 км. В области материковых склонов происходят землетрясения. Края материков в этих районах поднимаются или опускаются, трескаются, выгибаются. Особенно много землетрясений связано с островными дугами и глубоководными желобами, в которых располагается множество вулканов. По побережью Тихого океана вулканы образуют знаменитое тихоокеанское «огненное кольцо». Вздрагивающие от подземных толчков берега Тихого океана таят в себе много опасностей для жителей этих мест.

Схема последовательного развития разлома, или рифтовой зоны. 1. Базальтовый слой, или океаническая земная кора. 2--3. Породы верхней мантии.

Толчки океанского дна вызывают гигантские волны -- цунами, обрушивающиеся на берег. От подножия материковых склонов и за глубокими рвами океанических желобов начинаются просторы океанского ложа. Его поверхность сложно расчленена. Она то холмиста, то местами более или менее выровнена и даже идеально плоска. Местами она разделена системами поднятий на отдельные котловины. На ложе океана множество подводных вулканических гор да и бесчисленные холмы, по-видимому, также вулканического происхождения. Во многих местах равнины океанского ложа прорезают трещины -- тектонические разломы.

Вблизи подножия материковых склонов поверхность ложа океана из-за толщи накапливающихся там осадков часто бывает приподнята, так что постепенно сливается с нижней частью склона. Если у подножия материкового склона лежит глубоководный желоб, то вдоль него по краю ложа океана тянется, как правило, широкий краевой вал. Это образование тектоническое -- своеобразная реакция океанского ложа на прогибание желоба.

Из поднятий, разделяющих ложе океана на отдельные котловины, наиболее значительны срединно-океанические хребты. Впервые их обнаружили в Атлантическом и Индийском океанах, а затем оказалось, что они соединяются в одну общую планетарную систему и протягиваются из Северного Ледовитого океана через Атлантический и Индийский в Тихий. Эта горная система, опоясывающая весь земной шар, достигает в длину 60 тыс. км. Ничего подобного срединно-океаническим хребтам на суше нет -- ведь все горные системы материков, как бы велики они ни были, все же разобщены между собой впадинами океанов.

Срединно-океанические хребты -- 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 глубокие так называемые рифтовые ущелья. По их названию всю осевую зону срединно-океанических хребтов называют рифтовой. Рифтовые ущелья и рифтовые зоны в геологическом отношении необычайно интересны. Здесь исключительно высока сейсмическая активность; каждый день бывает до 100 землетрясений. Из недр Земли выходит сильный поток тепла, широко развита вулканическая деятельность. В стенках рифтового ущелья и на гребнях прилегающих к нему рифтовых гряд обнажаются глубинные породы Земли. Предполагают, что срединно-океанические хребты образовались там, где глубинные породы мантии поднимались вверх под влиянием радиоактивного разогрева. Они выжимались вверх сквозь трещины земной коры, раздвигая ее в стороны, -- отсюда горизонтальное смещение окружающих материков и поднятие горных гряд в рифтовой зоне.

На океанском ложе встречаются узкие, вытянутые, с крутыми склонами и ровными вершинами плато. Они имеют глыбовую структуру -- это поднятые вверх блоки земной коры, которые почти не подвержены землетрясениям. К ним относятся: хребет Ломоносова в Северном Ледовитом океане, хребет Наска в Тихом и т. д.

Есть еще одна разновидность подводных хребтов -- вулканические хребты. Они образованы цепочками подводных вулканов, сидящих на общем цоколе и сомкнувшихся своими склонами. Например, Гавайский подводный хребет в Тихом океане. Он тянется на несколько тысяч километров из центральной части океана почти до Командорских островов. Вершины южной части этого хребта выступают над водой в виде Гавайских островов.

На ложе океана встречаются и так называемые валы -- широкие массивные поднятия с сильно пологими склонами. Очень часто на поверхности валов располагаются конусообразные подводные горы. Как правило, это действующие или потухшие вулканы; обычно они увенчаны огромными коралловыми постройками, выступающими над поверхностью океана в виде коралловых островов -- атоллов. Если даже потухший вулкан, прогибая своим весом земную кору, будет опускаться, непрерывно растущие кораллы поддержат существование острова. Разве что резкое похолодание вод убьет кораллы или опускание вулкана окажется столь быстрым, что они не «угонятся» за ним. В просторах океанов (особенно в Тихом) разбросано множество атоллов. Это острова Туамоту, Тубуаи, Каролинские, Маршалловы, Эллис, Гилберта, Феникс и множество одиночных атоллов. Большая часть этих островов вытянута цепочками, -- значит, их вулканические основания располагаются вдоль подводных валов. Система валов делит ложе Тихого океана на несколько крупных котловин: Северо-Западную, Северо-Восточную, Марианскую, Центральную, Южную, Беллинсгаузена, Чилийскую, Панамскую.

Есть еще одна замечательная 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 сложно расчлененный рельеф. Они тянутся на сотни и тысячи километров. Зоны разлома говорят о том, что когда-то отдельные глыбы или плиты смещались относительно друг друга; в результате в земной коре образовались швы. Смещения могли быть как в горизонтальном направлении, местами на сотни километров, так и в вертикальном -- на сотни и даже на две-три тысячи метров. Сейчас считают, что главной причиной образования зон разломов послужило неравномерное раздвижение земной коры в сторону от рифтовых зон срединно-океанических хребтов.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Геологическое строение и рельеф дна Тихого океана. Подводные окраины материков. Срединно-океанические хребты и ложе океана. Распределение солености вод, климат и течения. Фитопланктон Тихого океана, его животный мир, богатые месторождения минералов.

реферат , добавлен 19.03.2016


Тихий океан, его площадь, границы, географическое положение. Ложе океана, срединно-океанические хребты и переходные от океана к материкам зоны, острова. Климат и гидрологические условия Тихого океана. Особенности его животного и растительного мира.

реферат , добавлен 13.04.2010


Ориентировочное время и источники образования Тихого океана. Ложе, срединно-океанические хребты и переходные зоны. Климат и гидрологические условия, особенности животного и растительного мира океана, влияние на них разных течений. Явление Эль-Ниньо.

реферат , добавлен 14.04.2010


Жидкие, газообразные, растворенные и твердые минеральные ресурсы. Самые крупные нефтегазоносные бассейны на шельфе Атлантического океана. Энергетический потенциал океанических течений. Фитопланктон и зоопланктон. Освоение ресурсов Мирового океана.

реферат , добавлен 16.04.2013


Основные черты рельефа дна Мирового океана. Ресурсы Мирового океана. Континентальный шельф, склон, континентальное подножье. Жидкая руда. Кладовые океанического дна. Глубоководные рудные осадки гидротермального происхождения. Недра морского дна.

курсовая работа , добавлен 16.12.2015


Изучение внутреннего строения Земли. Внутреннее строение, физические свойства и химический состав Земли. Движение земной коры. Вулканы и землетрясения. Внешние процессы, преображающие поверхность Земли. Минералы и горные породы. Рельеф земного шара.

реферат , добавлен 15.08.2010


Система срединно-океанических хребтов. История формирования Индийского океана. Рельеф дна океана. Моря Индийского океана. Крупные материковые острова. Температурные характеристики вод. Циркуляция поверхностных вод. Солёность воды и водный баланс.

презентация , добавлен 27.01.2016


Роль Мирового океана в жизни Земли. Влияние океана на климат, почву, растительный и животный мир суши. Характерные свойства воды - соленость и температура. Процесс образования льда. Особенности энергии волн, приливно-отливных движений воды, течений.

презентация , добавлен 25.11.2014


Характеристика географического положения второго по величине океана Земли – Атлантического. Особенности климата, геологического строения и рельефа дна. История открытия океана. Органический мир, хозяйственная деятельность, добыча полезных ископаемых.

презентация , добавлен 28.11.2012


Процесс образования осадочных пород в мировом океане. Роль климата, рельефа, морских животных и растительных организмов в формировании осадков. Характер жизнедеятельности организмов и их распределение в водах Мирового океана. Развитие биосферы Земли.

Люди всегда стремились туда, где еще не бывали, и пытались познать неизвестное. Морские глубины с давних времен интересовали людей, ведь вода занимает более двух третей от всей поверхности земного шара. Но технических возможностей для удовлетворения своего любопытства у них не было. Океаны всегда надежно хранили свои тайны под огромной толщей воды. Глубоководные равнины и впадины люди начали изучать только в конце XIX в., поэтому объектов для изучения хватит еще надолго. Дно Мирового океана выстилает равнина, лежащая на глубине от 2 до 6000 м. В некоторых же местах дно, словно морщинами, изборождено впадинами различной глубины. По большей части они находятся в зонах геологической активности, а их глубина превышает 8000 м. Причины их образования во многом связаны с теми процессами, которые происходили во времена формирования Земли. Теперь трудно представить себе те времена, когда на Земле вообще не было никакого океана.

Знания о многих процессах во Вселенной пока не доступны человеку, но зарождение планет, если оставить на время в стороне божественную версию, происходило так. Огромная сила гравитации скручивала из холодного газопылевого облака клубки планет примерно так, как хозяйка скатывает из теста колобок. Да, конечно, эти клубки пыли получались отнюдь не идеальной формы, тем не менее они отправлялись в путешествие по Вселенной.

За первый миллиард лет космического путешествия недра нашей планеты сильно разогрелись под действием силы гравитационного сжатия и радиоактивного распада долгоживущих изотопов, которые в те времена имелись в огромном количестве. По всей вероятности, недра Земли тогда напоминали что-то вроде ядерной топки, верхняя часть земной мантии расплавилась. И тогда заработали вулканы, они выбрасывали ввысь огромные массы пепла, газов и водяного пара, по склонам текла огнедышащая лава. Земля окуталась туманом и скрылась под облаками, которые, кроме вулканических газов, несли огромные массы водяных паров. Надо сказать, что на Земле в те времена было нежарко. Исследования показали, что на исходе первого миллиарда лет жизни Земли температура на планете не превышала 15 °C.

Остывающий водяной пар каплями конденсата падал на поверхность планеты, покрывая ее сначала всего лишь отдельными лужами и озерцами. Поверхность планеты изначально не была ровной и гладкой, вулканическая деятельность увеличила неровности. Вода собиралась во впадины различной глубины. Отдельные озерца все увеличивались, пока не слились воедино и не образовали первичный океан. Так объяснял происхождение Земли советский ученый, академик Отто Юльевич Шмидт. Гипотеза, конечно, спорная, как и другие подобные, но более достоверной версии еще никто не выдвинул.

Интересно, что вода в океанах с самого начала была соленая, хотя с небес на землю падала дистиллированная. Дело в том, что водяные пары связывали отдельные составные части вулканических газов, давая толчок образованию кислот. Кислоты, растворенные в воде, взаимодействовали с горными породами, так шел процесс образования солей. Они дарили свой вкус океанской воде. Океан создал условия для зарождения и поддержания жизни на Земле, но об этом - в другой раз, сейчас же вернемся к нашим впадинам.

Впадины - это понижения земной поверхности, они встречаются и на суше, и на дне океанов и морей. По большей части они имеют тектоническое происхождение, т. е. связанное с вулканической деятельностью планеты. Тектонические впадины - это области продолжительных опусканий земной коры из-за процессов, которые происходят в верхней части мантии Земли, которая носит название астеносфера, сложенное из двух греческих слов: «слабый» и «шар». Ее толщина составляет около 800–900 км, это самая подвижная часть земного шара. Она не так плотна, как нижняя часть мантии, и более эластична, потому что ее массу составляет расплавленная магма - вещество глубинного происхождения. В этом слое регулярно происходит то уплотнение, то отток вещества: магма постоянно движется, то поднимаясь вверх, то опускаясь вниз. Мантия надежно прикрыта прочной твердой оболочкой земной коры до 70 км глубиной. Земная кора вместе с самой верхней частью мантии образуют литосферу, чье название сложено из греческих слов «камень» и «сфера». Когда расплавленная магма поднимается из глубин вверх, она растягивает земную кору вплоть до разрыва, чаще эти разрывы происходят в океанских глубинах. Движения магмы порой ведут к изменениям скорости вращения и соответственно - фигуры Земли.

Литосфера не является сплошным однородным покровом, она сложена из 13 больших блоков - плит толщиной от 60 до 100 км. Все литосферные плиты имеют как материковую, так и океаническую кору. Самыми крупными плитами литосферы считаются Американская, Антарктическая, Индо-Австралийская, Евразийская и Тихоокеанская.

Подвижность астеносферы обеспечивает медленное, со скоростью 1–6 м в год, движение плит литосферы относительно друг друга по пластичному слою астеносферы. Движение сопровождают земной магнетизм, извержения вулканов и тектонические процессы. Постоянное перемещение плит литосферы было установлено при сопоставлении снимков, сделанных с искусственных спутников Земли.

Мантия Земли сложена из 2 частей, различных и по плотности вещества, и по толщине. Нижнюю часть толщиной около 2000 км составляет вещество с кристаллическим строением.

Движение плит объясняет причину совсем иных очертаний материков и океанов в далеком прошлом. Факт движения плит позволяет предположить, что будущая карта мира также будет выглядеть по-другому. В наши дни неспешно расходятся в пространстве Африканская и Американская плиты. Американская плита литосферы медленно плывет навстречу Тихоокеанской плите. Евразийская плита сближается с Африканской, Индо-Австралийской и Тихоокеанской плитами.

Из-за того что движения земной коры то вверх, то вниз по причине тектонической активности происходили во все времена существования Земли, впадины формировались в разное время, поэтому они имеют различный геологический возраст. Древние впадины заполнены осадочными и вулканогенными отложениями. Самые молодые тектонические впадины четко выражены в рельефе земной поверхности.

Эти понижения земной коры бывают замкнуты или со всех сторон, или почти со всех сторон. В поперечнике они обычно достигают размеров в десятки и сотни, реже - в тысячи километров. Форма впадин, как правило, более или менее округлая либо овальная в пределах сравнительно спокойных участков земной коры. Но в ее подвижных поясах впадины имеют линейную форму, нередко они ограничены разломами.

Самые крупнейшие впадины на поверхности планеты уже заняты океанами. К числу океанических впадин относятся и впадины окраинных морей, которые развиваются в океанических условиях. Словно гирлянда, протянулись вдоль восточной окраины Евразии впадины Охотского, Японского, Восточно- и Южно-Китайского морей. Со стороны океана к этим впадинам примыкает островная дуга, а с противоположной - глубоководная равнина.

Между подводными хребтами и поднятиями формируются межгорные океанические глубоководные впадины и котловины, наиболее ярко представленные в Тихом океане.

В земной коре есть глубочайшие разломы - морские впадины на дне океанов, где царят непроглядная тьма и высочайшее давление. Предлагаем подборку самых глубоких морских впадин, хорошо изучить которые пока не позволяет отсутствие технологии.

1. Марианская впадина

Марианская впадина - глубочайший океанический жёлоб на нашей планете, который находится в Тихом океане неподалёку от давших ему название Марианских островов. Глубина жёлоба составляет 10994 ± 40 м ниже уровня моря.

Как ни парадоксально, но Марианская впадина более или менее исследованна - сюда уже успели спуститься три человека.

Дон Уолш и Жак Пикар

В первый раз это произошло 23 января 1960-го года, когда батискафу, на борту которого находились лейтенант ВМС США Дон Уолш и исследователь Жак Пикар, удалось опуститься на глубину 10 918 м. Тогда ещё не было таких технологий, как сейчас, и два человека были связаны с миром только прочным тросом. После успешного возвращения исследователи рассказали, что видели на самом дне плоских похожих на камбалу рыб, но, к сожалению, никаких фотографий нет.

Всего год назад на дно Марианской впадины спустился режиссёр Джеймс Кэмерон. Ему было легче, хоть он и был один: за 50 лет технологии ушли далеко вперёд. Более того, его батискаф «Deepsea Challenger» был оборудован всем необходимым для фото и видеосъёмки, а также на борту были 3D-камеры. На основании полученного материала канал «National Geographic» готовит фильм.

А недавно были получены сведения, что на дне Марианской впадины есть настоящие горы: с помощью эхолокации удалось «увидеть» четыре хребта высотой 2,5 км.

2. Жёлоб Тонга

Жёлоб Тонга - самая глубока впадина в Южном полушарии и вторая по глубине на Земле. Максимальная известная глубина - 10 882 м. Он необычен прежде всего тем, что скорость движения литосферных плит в районе Тонга намного больше, чем во всех остальных частях планеты, где есть разрывы в земной коре. Здесь плиты двигаются со скоростью 25,4 см в год против обычных 2 см. Это удалось установить, наблюдая за крошечным островком Ниаутопутану, который ежегодно сдвигается в среднем как раз на 25 см.

Где-то в середине Тонга застряла лунная посадочная ступень «Apollo-13», упавшая туда во время возвращения лунного модуля на Землю. Она находится примерно на глубине 6 000 м, и никаких попыток извлечь её оттуда не предпринималось. Вместе с ней в воды Тихого океана упал плутониевый энергоисточник, содержащий плутоний-238. Вроде бы большого вреда экологии это не нанесло, хотя учитывая, что период полураспада плутония-238 составляет чуть меньше 88 лет, а упал модуль туда в 1970-м году, первопроходцев, решившихся спуститься на дно Тонга, могут ждать очень интересные открытия.

3. Филиппинский жёлоб

Филиппинский жёлоб тоже расположен в Тихом океане недалеко от Филиппинских островов. Максимальная глубина - 10 540 м. Про жёлоб известно мало - только то, что он образовался в результате субдукции. Никто не пытался спуститься на его дно, поскольку Марианская впадина, разумеется, интереснее.

4. Желоб Кермадек

Кермадек соединяется на севере с жёлобом Тонга. Максимальная глубина - 10 047 м. Во время экспедиции 2008-го года здесь удалось на глубине 7 560 м сфотографировать странное розовое существо вида Notoliparis kermadecensis. Обнаружились там и другие обитатели - огромные ракообразные 34 см в длину.

5. Идзу-Бонинский жёлоб

Максимальная глубина тихоокеанского жёлоба Идзу-Бонина, также известного как Идзу-Огасавара - 9 810 м. Его обнаружили в конце 19-го века во время экспедиции, когда было принято решение о прокладке телефонного кабеля по океанскому дну. Разумеется, сначала было необходимо сделать замеры, и в одном месте, неподалёку от островов Идзу, лот судна «Тускарора» не достал до дна, зафиксировав глубину более 8500 м.

На севере Идзу-Огасавара соединяется с Японским жёлобом, а на юге - с жёлобом Волкано. В этом районе океана существует целая цепь глубоководных впадин, и Идзу-Бонин является всего лишь её частью.

6. Курило-Камчатский жёлоб

Эту впадину открыли вскоре после Идзу-Бонина в ходе той же экспедиции. Максимальная глубина - 9 783 м. Этот жёлоб достаточно узкий по сравнению со всеми остальными, его ширина - всего 59 м. Известно, что на склонах этого жёлоба расположены уступы, террасы, каньоны и долины, которые появляются вплоть до максимальной глубины. Дно у Курило-Камчатского жёлоба неровное, разделённое порогами на отдельные впадины. Насколько известно, детальные исследования не проводились.

7. Жёлоб Пуэрто-Рико

Жёлоб Пуэрто-Рико расположен на границе Атлантического океана и Карибского моря. Максимальная глубина - 8 385 м, и это - самое глубокое место в Атлантическом океане. Район, где расположен жёлоб, является зоной высокой сейсмической активности. Последнее бедствие произошло здесь в 2004-м году, когда извержения подводных вулканов стали причиной цунами, обрушившегося на страны Индийского океана. Недавние исследования показали, что, возможно, глубина жёлоба постепенно увеличивается за счёт того, что Североамериканская тектоническая плита - южная «стенка» жёлоба - постепенно опускается.

На глубине 7 900 м Пуэрториканского жёлоба обнаружен действующий грязевой вулкан, извергнувший в 2004-м году породу на 10 км в высоту. Столб из горячей грязи и воды был отчётливо различим над поверхностью океана.

8. Японский жёлоб

Японский жёлоб тоже находится в Тихом океане, как следует из названия, находится недалеко от Японских островов. Глубина Японского жёлоба, по последним данным, составляет около 8 400 м, а длина - более 1 000 км.

Пока никто ещё не достиг его дна, однако в 1989-м году батискаф «Shinkai 6500» с тремя исследователями на борту погрузился до отметки 6 526 м. Позднее, в 2008-м году, группе японских и британских исследователей удалось заснять большие группы рыб 30 см длиной на глубине 7 700 м.