Рельеф и тектоника дна мирового океана и его вероятное происхождени

   По современным  данным разрез земной коры в районе Исландии сходен с разрезом континентальной  коры, но отличается очень мощным «базальтовым»  слоем (сейсмические скорости 6,6 –  7,0 км/с), присутствием слоя повышенной плотности (до 7,5 км/с), глубоким залеганием поверхности Мохоровичича (до 50 км) и сильно редуцированным «гранитным» слоем.

   Аденский рифт.

   Ниболее изучено сочленение системы срединно-океанических хребтов с Африканско-Аравийской материковой платформой. Аравийско-Индийский хребет после пересечения его зоной разломов Оуэн испытывает сильный сдвиг к северу (примерно на 250 – 300 км). Западнее зоны разломов прослеживается Аденский рифт. Морфологически он выражен Аденским заливом.

   Рельеф  дна залива сильно расчленен. Шельф  практически отсутствует, если не считать  очень узкой прибрежной отмели вдоль  главным образом Аравийского  побережья. Крутые борта раздвига на глубине 1000 – 2000 м сменяются дном впадины залива. Рельеф его характеризуется чередующимися рифтовыми долинами и хребтами северо-восточного простирания. Самая глубокая впадина расположена при входе в залив. Это впадина Алула-Фартак с глубиной 5360 м. Мощность осадков во впадине невелика, но местами достигает 500 м, на поверхности это преимущественно фораминиферовые илы. Гребни рифтовых хребтов уплощены и нередко не имеют осадков. Здесь обнажаются базальты и диабазы.

   Дно залива отличается высокой степенью сейсмичности. Особенно много эпицентров землетрясений  приходится на рифтовые долины и их поперечные разломы. Все очаги землетрясений находятся на глубине не более 60 км. Выяснено, что на глубине 3 – 4 км залегает кровля «базальтового слоя», который на глубине 8 – 10 км подстилается поверхностью Мохоровичича. Верхняя часть разреза, как это отчасти показали и последующие данные глубоководного бурения, выражена осадочным и вторым сейсмическим слоями. Отсутствие «гранитного» слоя в разрезе земной коры Аденского залива объясняется раздвиганием континентальных масс Аравийского полуострова и Африки и формированием новой океанической коры при образовании ювенильного и в высшей степени активного срединно-океанического хребта.

   Красноморский рифт.

   У западного  окончания Аденского залива происходит разветвление рифтовой зоны. Здесь расположена обширная вулканическая область Афар, оконтуренная серией разломов, имеющая вид треугольника, заполненного лавовыми полями и толщами молодых эффузивов четвертичного возраста. К югу от Афара простирается Эфиопский рифт – самое северное звено обширной и сложно построенной системы Восточно-африканских рифтов. С этой системой связан современный и четвертичный вулканизм Восточной Африки, к ней относятся глубочайшие рифтовые озера Танганьика, Ньяса, Рудольф, Альберт.

   На северо-северо-запад от области Афар протягивается Красноморский рифт, выраженный в рельефе впадиной Красного моря. В отличие от Аденского залива Красное море имеет хорошо развитую прибрежную отмель, которая на глубине 100 – 200 м сменяется четко выраженным уступом, морфологически сходным с уступом материкового склона. Благодаря многочисленным коралловым постройкам прибрежная отмель имеет расчлененный рельеф.

   Большая часть  дна впадины Красного моря лежит  в интервале глубин от 500 до 2000 м. Над волнистой донной равниной возвышаются  многочисленные отдельные подводные  горы, острова и подводные гряды, местами четко прослеживается серия  ступеней, параллельных окраинам моря. Вдоль оси впадины проходит узкая  глубокая борозда, которая и рассматривается  как срединная рифтовая долина Красного моря. Максимальная глубина ее – 3040 м. В нескольких впадинах в долине открыты мощные выходы ювенильных вод с температурой до 56,5° С и соленостью до 257 ‰. Дно впадин сложено сцементированными осадками с очень высокими концентрациями различных металлов (меди, цинка, олова, серебра, золота, железа, марганца, ртути).

   Данные  геофизических и геохимических  исследований  свидетельствуют об отсутствии «гранитного» слоя в пределах осевой борозды Красного моря. Это, как и ступенчатость дна главной  впадины Красного моря, связывают  с раздвигом рифта и «дрейфом» Аравии и прилегающей части Африканской платформы. На шельфе и на ближних к материку ступенях дна главной впадины обнаружен гранитный слой. Таким образом, раздвиг на месте Красного моря значительно меньше, чем в Аденском заливе.

   В северной части Красного моря рифтовая зона вновь разветвляется, образуя короткий (до 300 км) Суэцкий рифт, соответствующий одноименному заливу, и рифт залива Акаба, который продолжается на север в виде грабена Мертвого моря и Левантийских рифтов.

   Глава V.   ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ РЕЛЬЕФА ЛОЖА ОКЕАНОВ 

   ОСНОВНЫЕ  ЧЕРТЫ РЕЛЬЕФА ЛОЖА ТИХОГО ОКЕАНА

   Основные  черты рельефа Тихого океана. По особенностям рельефа ложе Тихого океана разделяется на: 1) северную и центральную  части; 2) южную и 3) юго-восточную  части. Общий план расположения главных орографических элементов северной и центральной частей ложа Тихого океана образуется из системы гигантских дуг, выпуклых в плане к северо-востоку. Это дуги:

   1) Гавайского  хребта;

   2) системы  хребтов Маркус-Неккер  – Лайн  – Туамоту;

   3) Маршалловых  островов и островов Гилберта  –  Тувалу;

   4) Каролинских  островов и вала Ка-пингамаранги;

   5) вала  Эуриапик.

   Этот план несомненно отражает важную особенность структуры ложа Тихого океана, которая нам пока неизвестна. Отмеченные ранее изгибы линейных магнитных аномалий, а также очертания разновозрастных частей океанической коры при всей условности и спорности определения их возраста в целом соответствуют этому генеральному рисунку орографического каркаса северной и центральной частей Тихого океана.

   Несколько горных систем (подводные основания  островов Общества, Тубуаи, Южных островов Кука) не входят в упомянутые выше системы и располагаются параллельно им. Некоторые подводные хребты и возвышенности имеют совершенно иное простирание (Императорские горы, возвышенности Шатского, Хесса и Магеллана, Маркизские острова и острова Феникс). Резко выделяется своими очертаниями плато Манихики с Северными островами Кука, расположенными на его приподнятой периферии.

   Важнейшие орографические и тектонические  элементы ложа Тихого океана – зоны разломов огромной протяженности и  преимущественно широтного и  субширотного простирания. Большинство их приурочено к самой крупной Северо-Восточной котловине Тихого океана: примерно параллельно друг другу следуют (с севера на юг) зоны разломов Чинук, Сервейер, Мендо-сино, Пайонир, Меррей, Молокаи, Кларион, Клиппертон, Галапагос, зона разломов Маркизских, островов. Они четко выражены в рельефе в виде комплексов специфических положительных и отрицательных форм рельефа. Специфичен рисунок изобат. Они как бы образуют лестницу, спускающуюся рядом гигантских ступеней от Маркизского разлома к разлому Меррей. Горные поднятия разделяют северную и центральную части ложа Тихого океана на ряд котловин. Самая крупная – Северо-Восточная – ограничена с запада и юго-запада Императорскими горами, хребтами Гавайским и Лайн-Туамоту, а на юго-востоке – Восточно-тихоокеанским поднятием. К западу от Императорских гор лежит Северо-западная котловина, в средней части которой расположена   возвышенность Шатского. С юга котловина ограничена горами Маркус-Неккер. Для обеих котловин характерен преимущественно холмистый рельеф. В северной части Северо-Восточной котловины значительные площади заняты Алеутской, Аляскинской и Тафтской плоскими   абиссальными равнинами, много гайотов,  выделяется несколько зон разломов, не совпадающих по простиранию с широтными разломами (Императорская зона разломов и меридиональные разломы Амлиа и Адак).Обе котловины входят в число наиболее глубоких котловин Мирового океана: максимальная глубина Северо-Восточной котловины  –  6741 м, Северо-Западной – 6671 м.

   В юго-западном секторе описываемой части Тихого океана располагаются: Восточно-Марианская котловина, ограниченная горами Маркус-Неккер, Маршалловыми и Каролинскими островами с максимальной глубиной 6770 м; южнее следуют (с запада на восток) котловины Западнокаролинская (5650 м); Восточно-каролинская, в пределах которой расположен глубокий трог Муссау (7021 м); Меланезийская (5634 м), в средней части которой возвышается описанная ранее гора (поднятый атолл) Науру; Центральная котловина, в которой расположены многочисленные океанические поднятия  – возвышенность Магеллана, подводные основания островов Феникс и Такелау, плато Манихики; в средней части котловина пересечена зоной разлома Нова-Кантон, к одному из трогов зоны приурочена максимальная глубина котловины (7600м).

   Южная часть  ложа Тихого океана делится Южно-тихоокеанским  срединно-океаническим хребтом на две  части. К северу от него находится  Южно-тихоокеанская котловина. Максимальные глубины котловины находятся  в ее северной части, вблизи желоба Тонга (6090 м). В средней части котловина  разделена грядой подводных гор, связанных с зоной разломов Элтанин.

   К югу от Южно-тихоокеанского поднятия лежит  обширная котловина Беллинсгаузена (5020 м), в которой благодаря интенсивной  аккумуляции айсбергового материала  обширную площадь занимают плоские  абиссальные равнины. Между Новозеландским континентальным массивом, поднятием  Лорд-Хау и Австралией расположена Тасманова котловина с многочисленными гайотами, небольшим подводным хребтом Дампье и преимущественно холмистым рельефом (максимальная глубина 5604 м).

   Особый  регион ложа Тихого океана – юго-восточный  – расположен к востоку от Восточно-тихоокеанского хребта. От котловины Беллинсгаузена он отделен Чилийским поднятием. По-видимому, это ответвление срединного хребта. Глыбовые хребты Сала-и-Гомес и Наска делят эту часть ложа океана па две котловины: Чилийскую (глубина 5000 м) и Перуанскую (4525 м). В западной части Перуанской котловины расположено слабо изученное Галапагосское поднятие, которое отделяет от Перуанской котловины небольшую котловину Бауэр (5126 м). К северу от разлома Галапагос расположена Гватемальская котловина с максимальной глубиной 4199 м. Для всех котловин характерен рельеф абиссальных холмов и крайне медленное осадконакопление. Это связано с тем, что они отделены от прилегающих континентов глубоководными желобами, служащими ловушками для терригенного материала, поступающего в океан .с континентов.

   Тектоника ложа Тихого океана. Каждая котловина  может рассматриваться как гигантская талассосинеклиза, т. е. устойчивый участок океанической плиты, испытывающий медленное погружение и разбитый региональными разломами на более мелкие глыбовые (блоковые) структуры. Крупные положительные формы рельефа образуют соответственно оводовые или глыбовые поднятия океанической коры – талассоантеклизы. С большинством из них связаны вулканические формы рельефа. Многие вулканические горы имеют вид гайотов. Это, а также данные о мощностях коралловых построек свидетельствуют о преимущественно отрицательных движениях земной коры в пределах ложа океана. Наличие отмирающих или поднятых атоллов свидетельствует о местных положительных движениях. На основе такого рода данных установлено слабое поднятие отдельных участков хребтов островов Гилберта, Эллис, Лайн и восточной гряды островов Туамоту, а также значительные поднятия восточной части Гавайского хребта.

   В Северо-Восточной  котловине отчетливо выражены дифферинцированность отрицательных вертикальных движений ложа океана, и это нашло отражение в образовании нескольких ступеней глубин, ограниченных зонами океанических разломов. Следовательно, в котловине можно выделить несколько плит или глыб, существенно отличающихся интенсивностью опускания. Не вызывает сомнения блоковый (глыбовый) характер и ряда других структур ложа Тихого океана, также выделяющихся по днфференцированности вертикальных движений.

   Геодинамика ложа Тихого океана определяется латеральными движениями нескольких крупных плит литосферы  –  Тихоокеанской, Североамериканской, Антарктической, Перуанско- Чилийской – и более мелких – Панамской, Гватемальской, Техуантепекской. Считают, что скорость раздвижения рифта и соответственно перемещения плит Южно- и Восточно-тихоокеанского поднятий соответственно равна 2,0 – 4,0 и 4,2 – 6,0 см/год. Тихоокеанская плита движется на запад с разворотом на север и подвергается субдукции (погружению) в зонах Бениоффа практически на всем протяжении западной и северной окраин Тихого океана. Перуанско-Чилийская плита перемещается на восток и погружается в Перуанский и Чилийский глубоководные желоба. Панамская и соседние с ней мелкие плиты перемещаются в восточном и северо-восточном направлениях и также испытывают субдукцию на стыке с ограничивающим их Центральноамериканским желобом.

   Субдукция Тихоокеанской плиты происходит и на севере. Североамериканская плита.  с запада и с востока ограничена рифтовыми зонами. Теоретически где-то в средней части Северной Америки должна проходить зона поглощения плит. В действительности этого нет. Еще сложнее обстоит дело со спредингом в области Антарктической плиты, которая со всех сторон окружена рифтовыми зонами. Она должна испытывать движение, направленное к ее центру, со скоростью 1,6 – 2 см/год в Атлантике и 2,8 – 3 см/год в южной части Индийского океана.

   ОСНОВНЫЕ  ЧЕРТЫ РЕЛЬЕФА ЛОЖА ИНДИЙСКОГО ОКЕАНА

   Рельеф  ложа Индийского океана. 

   Орография дна Индийского океана определяется прежде всего срединно-океаническими хребтами, которые разделяют Индийский океан на Африканский, Азиатско-Австралийский и Антарктический сегменты.

   Африканский сегмент ложа, ограниченный с востока  и юго-востока Западно-Индийским и Аравийско-Индийским срединными хребтами, имеет особенно сложный рельеф. Из крупных хребтов сегмента отметим Маскаренский, Амирантский, Чейн, а также возвышенность Мединглей, лежащую к северо-востоку от Маскареиского хребта. Кроме линейно ориентированных поднятий в этом районе много отдельных гор. Иные из них выступают над уровнем океана и образуют острова.