Рельеф и тектоника дна мирового океана и его вероятное происхождени

   СОДЕРЖАНИЕ  РЕФЕРАТА:

   Введение.

   I. Общие  черты рельефа морского дна.

   II. Особенности  строения земной коры под морями  и океанами.

   III. Геоморфологические  процессы.

   IV. Срединно-океанические  хребты.

   V. Основные  черты рельефа ложа океанов

   Заключение.

   Литература. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   ВВЕДЕНИЕ.

   По мере накопления сведений о рельефе земной поверхности формировались научные  представления и о строении дна  Мирового океана. Геоморфология морского дна и сегодня является важнейшим  средством познания структуры, динамических процессов и истории формирования океана, хранящего тайны развития и эволюции планеты Земля.

   Познание  геологического строения только материков  не давало ответа на вопросы о происхождении  земной коры, ее изменении во времени  и пространстве, не объясняло даже очевидных закономерностей  геометрического  совпадения контуров разделенных океаном  материков. Обнаружение планетарной  системы срединно-океаничеких хребтов подтвердило гипотезу о спрединге (расширении) морского дна и дрейфе литосферных плит от линий восходящих конвективных потоков мантийного вещества и погружении (субдукции) других участков плит на активных окраинах континентов.

   Кроме теоретических  основ глобальной тектоники и  геологии изучение рельефа дна Мирового океана имело прикладное значение для  установления закономерностей размещения донных полезных ископаемых. Эта проблема актуальна для многих стран мира уже сегодня и в будущем  будет иметь еще большее значение, поскольку  истощение запасов  полезных ископаемых в наземных месторождениях, а также ограничение их добычи по экологическим или экономическим  показателям, позволяет рассматривать  Мировой океан как потенциальный  источник важнейших видов сырья  в будущем.

   Распределение биологических ресурсов Мирового океана также находится во взаимосвязи  со строением дна и закономерностями распределения морских глубин. Кроме  того, биосфера Земли, зародившись в  глубинах океана, и сегодня чутко  реагирует на состояние водной оболочки планеты.

    Сведения  о гипсометрии морского дна  имеют практическое применение  для навигационных целей, прокладки  трубопроводов по морскому дну,  учет динамики береговых линий   необходим для проектных и  строительных работ в прибрежной  зоне, для прогноза оползневых  и абразионных процессов, особенно  для островных государств и  прибрежных территорий.

   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 рельефа  дна четырех океанов планеты, позволяющая выделить как общие  закономерности так и особенности  в строении отдельных участков Мирового океана.

   Глава I.   ОБЩИЕ ЧЕРТЫ РЕЛЬЕФА ДНА МИРОВОГО ОКЕАНА

   Средняя глубина  Мирового океана, покрывающего более 70% земной поверхности, около 4 км. Это  ничтожная величина по сравнению  с общей длиной земного радиуса (всего 0,06%), но вполне достаточная для  того, чтобы сделать дно Мирового океана недосягаемым для непосредственного  исследования обычными геологическими и геоморфологическими методами, которыми пользуются при полевых  работах на суше. Дальнейшее изучение рельефа морского дна показало ошибочность  прежних представлений о монотонности и простоте строения рельефа дна  океана.

   Одним из важнейших  средств познания строения морского дна явилось эхолотирование, которое в течение 40 – 60-х годов нашего столетия достигло больших успехов, и сейчас мы располагаем полноценными батиметрическими картами океанов и морей, не идущими ни в какое сравнение с довоенными морскими картами. В эти же годы появились и некоторые приборы, позволившие хотя бы частично пополнить зрительными впечатлениями данные эхолотирования об облике морского дна. К их числу относятся акваланги, спускаемые аппараты и другие исследовательские аппараты типа подводных лодок; подводные фотоаппараты, позволяющие фотографировать глубоководные участки дна; подводное телевидение и др. Уже в 50-х годах стала применяться специализированная аэрофотосъемка, дающая фотоизображение дна на малых глубинах. Эти и подобные им технические средства позволяют видеть морское дно, а не только знать, как изменяются в его пределах отметки глубин. Однако возможности визуального обследования дна остаются еще весьма ограниченными, в связи с чем современные представления о закономерностях распространения и развития различных форм и комплексов форм подводного рельефа продолжают основываться преимущественно на результатах эхолотирования. Естественно, что эти представления тем более точны и близки к истине, чем точнее методика и гуще сеть эхолотных промеров. Некоторые районы прибрежного мелководья изучены с точностью, близкой к точности топографической изученности рельефа суши. В то же время имеются огромные пространства морского дна (в юго-восточной части Тихого океана, в южной части Атлантического океана и др.), о морфологии которых представления самые общие и весьма приблизительные. До сих пор существуют значительные трудности в пространственной, топографической привязке точек наблюдений, которая при всех новейших достижениях в этом направлении остается в большинстве случаев менее, точной, чем на суше.

   Большие трудности  также стоят на пути изучения геологического строения дна океанов. Примерно до 50-х  годов нашего столетия практически  единственными средствами геологических  исследований дна океанов и морей  были грунтовые трубки, дночерпатели и драги. 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. Среди геофизических методов, безусловно, первое место принадлежит морской сейсморазведке и ее различным модификациям. Затем следуют гравиметрические, магнитометрические, геотермические исследования. Все более широкое применение в морских геологических исследованиях получают различные геохимические методы, в том числе методы радиоизотопной геохронологии.

   Батиграфическая кривая. Общее представление о распределении земной поверхности по ступеням высот и глубин дает гипсографическая кривая. По способу построения это кумулятивный график распределения высот и глубин.

   Сравнивая батиграфические кривые отдельных океанов и Мирового океана в целом видим, что в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах распределение глубин очень сходно и следует тем же закономерностям, что и распределение глубин по всему Мировому океану. От 73,2 до 78,8% площади дна океанов лежит на глубинах от 3000 до 6000 м, от 14,5 до 17,2%  – на глубинах от 200 до 3000 м и только 4,8 – 8,8% площади океанов имеют глубины менее 200 м. Соответствующие цифры для Мирового океана 73,8, 16,5 и 7,2%.

   Резко отличается структурой батиграфической кривой Северный Ледовитый океан, где пространства дна с глубинами менее 200 м занимают 44,3%, а глубины, наиболее характерные для всех океанов (т. е. от 3000 до 6000 м), – всего 27,7%. Эта особенность батиграфической кривой приближает Северный Ледовитый океан к крупным глубоководным морям типа Средиземного или Карибского (Степанов,1959).

   Несомненно, глубина моря или океана  –  одно из важнейших условий для  развития различных природных процессов, и прежде всего  –  развития жизни  и осадкообразования, важное условие  формирования рельефа и динамики геологических процессов. В зависимости  от глубины океан обычно разделяют  на батиметрические зоны:

   1) литоральную, т. е. прибрежную, ограниченную глубинами в несколько метров;

   2) неритовую  – до глубин порядка 200 м»

   3) батиальную  –  до 3 тыс. м; 

   4) абиссальную   –  от 3 тыс. до б тыс. м;

   5) гипабиссальную  – глубину > 6 тыс. м. 

   Пограничные глубины довольно условны, в отдельных  конкретных случаях они сильно сдвигаются. Так, в Черном море абиссаль считается  с глубины 2 тыс. м.

   Еще со времен Г. Вагнера (1912) установилась традиция считать, что различные участки  гипсографической кривой прямо соответствуют  основным элементам рельефа дна  Мирового океана. Так, отрезок кривой между отметками 0 и 200 м отождествляется  с материковой отмелью  –  мелководной, более или менее выровненной  поверхностью дна, окаймляющей обычно материки и крупные острова (в  последнем случае нередко применяется  термин «.островная отмель»). Ниже отметки 200 м идет относительно крутой участок кривой, который соответствует так называемому материковому склону  –  зоне океанского дна, характеризующейся крутыми уклонами поверхности и ограничивающей снизу материковую отмель. Далее располагается снова выположенный участок кривой, соответствующий ложу океана  – сравнительно выровненной глубоководной части дна океана, лежащей на глубинах более

   3 тыс. м.  Самый нижний и крутой участок  батиграфической кривой сопоставляют с так называемыми глубоководными впадинами, т. е. участками дна океана, имеющими глубину более 6 тыс. м. Преобладающая часть площади дна океана с глубинами более 6 тыс. м приходится на Тихий океан, в Северном Ледовитом океане такие глубины вообще отсутствуют.

   В действительности гипсографическая кривая по назначению и способу построения не может  служить источником для получения  представления об основных элементах  донного рельефа. Действительно  на дне Мирового океана есть и шельфы, и материковые склоны, и ложе океана, но названные понятия таксономически далеко неравнозначны, и их существование устанавливается не из гипсографической кривой, а из конкретных данных о рельефе дна различных морей и океанов. Кроме того, этими элементами не исчерпывается перечень крупнейших элементов рельефа океанского дна, т. е. имеются и такие элементы, которые не входят ни в шельф, ни в материковый склон, ни в ложе океана. На дне океана, как и на поверхности суши, имеются и горы, и возвышенности, и равнины.

   При составлении  гипсографической кривой в каждом случае суммируются площади участков земной поверхности, лежащие в определенном интервале высот или глубин, независимо от того, к какому элементу рельефа  относятся эти участки. Так, высокие  равнины, нередко достаточно обширные (Мексиканская высокая равнина и  др.), по гипсографическому положению  оказываются в интервале высот, соответствующем верхней крутой  –  «горной» части гипсографической кривой. В океане глубины менее 3 тыс. м могут быть не только в пределах материкового склона, но и на склонах  подводных хребтов. Уже одно то, что  на гипсографической кривой подводные  горные сооружения получают лишь скрытое  отражение (в интервале глубин, приписываемых  материковому склону), говорит о  неприемлемости выведения представления  об основных элементах рельефа на основе прямого истолкования очертаний  этой кривой.

   Основные  черты рельефа дна мирового океана по морфологическим данным. Современные  данные свидетельствуют о весьма значительном и разнообразном расчленении  рельефа морского дна. Вопреки прежним  представлениям в пределах дна океанов  наиболее распространен холмистый  и горный рельеф (рис.      ). Ровные поверхности обычно наблюдаются вблизи суши, в пределах материковой отмели, и в некоторых глубоководных котловинах, где неровности «коренного» рельефа погребены под мощным слоем рыхлых осадков. Существенная внешняя особенность рельефа дна морей и океанов – преобладание замкнутых отрицательных элементов: котловин и узких желобообразных впадин различных размеров. Для рельефа океанского дна характерны также одиночные горы, в большом количестве встречающиеся среди холмистых или выровненных пространств, занимающих днища крупных котловин. На суше, как известно, такие «островные» горы встречаются лишь в особо специфических условиях. Редки по сравнению с сушей линейные долинообразные формы. Горные системы, как и на суше, имеют линейную ориентировку, в большинстве случаев значительно превосходят горные системы континентов по ширине, протяженности и площади, не уступают им в крупномасштабной вертикальной расчлененности. Величайшая горная система Земли – это система так называемых срединно-океанических хребтов. Она протягивается непрерывной полосой через все океаны, общая длина ее более 60 тыс. км, занимаемая площадь составляет более 15% земной поверхности.

   Сложно  построенные окраинные зоны океанов  получили название переходных зон. Кроме  описанных выше отличительных черт рельефа переходные зоны выделяются также обилием вулканов, резкими  контрастами глубин и высот. Большинство  их находится на окраинах Тихого океана. Максимальные глубины океанов приурочены именно к глубоководным желобам  переходных зон, а не к собственно ложу океана.

   В наиболее типичном виде переходные зоны, таким  образом, представлены в виде комплексов трех крупных элементов рельефа: котловин окраинных глубоководных  морей; горных систем, отгораживающих котловины от океана и увенчанных островами, островных дуг; узких  желобообразных впадин, расположенных обычно с внешней стороны островных дуг, – глубоководных желобов. Такое закономерное сочетание перечисленных элементов явно указывает на их единство и генетическую взаимосвязь. В строении , некоторых переходных зон имеются заметные отклонения от этой типичной схемы.

   Морфологически  материковая отмель и материковый  склон – единая система. Поскольку  материки – это выступы земной поверхности, т. е. объемные тела, то материковую  отмель можно рассматривать как  часть поверхности материка, затопленную  водами океана, а материковый склон  –  как склон материковой глыбы. Таким образом, на основе только морфологических  особенностей намечается довольно четкое разделение дна Мирового океана на следующие основные элементы: