Подводные хребты тихого океана. Тихий океан: ложе океана, срединно-океанические хребты и переходные зоны

Наиболее важную особенность рельефа океанической земной коры представляют Срединные океанические хребты , являющиеся планетарными формами поверхности земного шара. Это вытянутые поднятия океанического ложа, усложненные многочисленными разломами, занимающие центральные части Атлантического и Индийского океанов и прослеживающиеся также в юго-восточной половине Тихого океана.

О Срединных океанических хребтах и связанных с ними рифтах имеется много данных, последние сводки о которых опубликованы в монографии «Рельеф Земли» (1967) и книгах Л. Книга (1967), Г. У. Менарда (1966), сборнике «Дрейф континентов» под редакцией С. К. Ранкорна (1966), переведенных на русский язык, и др.

Наиболее изучен Атлантический Срединный хребет. Он прослеживается от Северного Ледовитого океана до Антарктики. Южнее Африки он поворачивает на восток, северо-восток и протягивается в Индийский океан. Хребет располагается посредине океана между Европой, Африкой и Америкой. На всем протяжении Атлантический подводный хребет протягивается параллельно берегам окаймляющих его материков. Сам он имеет вид вилообразного поднятия океанического дна. Между хребтом и прилегающими материками расположены глубокие плоскодонные котловины. В восточной части Атлантического океана с севера на юг располагаются котловины (Кинг, 1967): Норвежская, Северо-Западная Атлантическая, Зеленого мыса, Юго-Восточная Атлантическая. Капская, Агульяс и Атлантнко-Индийская Антарктическая впадина. В западной части Атлантического океана размещаются в том же порядке Гренландская, Северо-Западная Атлантическая, Нарес, Венесуэльская, Бразильская и Арктическая котловины. Между котловинами часто сосредоточены невысокие округлые холмы.

Срединный океанический хребет, но Б. К. Хизену (1966), всегда имеет хорошо выраженный гребень. Склоны хребта снижаются постепенно и незаметно сливаются с поверхностью прилегающих котловин. Весь хребет изрезан продольными ущельями и характеризуется резким колебанием высот.

В сводовой части Срединного Атлантического хребта, как и в сводовых частях других Срединных океанических хребтов, размещается продольный грабен, или рифт, представляющий собой непрерывную впадину либо состоящий из эшелонированных рвов. Грабен ограничен разломами. Параллельно простиранию этих разломов на дне рифта наблюдаются тектонические трещины. Весь Срединный Атлантический хребет разбит поперечными (широтными) разломами. По разломам наблюдаются значительные сдвиги блоков в западном направлении. Сдвиговые нарушения особенно резко выражены в экваториальной части Атлантического океана. Крупные нарушения этого типа обнаружены также южнее и севернее Исландии (Хизен, 1966). В структуре Срединного Атлантического и других океанических хребтов преобладают сдвиги, сбросы и, в целом, опускание. Образование продольного грабена вызвано, по мнению большинства исследователей, растяжением. Однако некоторые ученые предполагают, что хребет образовался в результате сжатия.

Вся область Срединного Атлантического хребта, как, впрочем, и других океанических хребтов, тектонически активна. С нею связаны землетрясения и многочисленные вулканы.

Срединный Индийский хребет занимает промежуточное положение в планетарной деформации океанической земной коры. От соединения с Атлантическим хребтом в области поднятия и котловины Агульяс (Мыса Игольного, Южная Африка) Индийский Срединный хребет протягивается на северо-восток в направлении острова Родригес, южнее которого он разделяется. На юго-восток хребет протягивается в направлении острова Макуори и далее в Тихий океан. Другая ветка следует сначала на север и от архипелага Чагос на северо-запад, в направлении Аденского залива и Красного моря. От архипелага Чагос на север, в направлении Лаккадивских островов, протягивается Мальдивский хребет, также представляющий ответвление Срединного хребта. В центральной части Индийского океана около 30° ю. ш. к Срединному хребту примыкает протягивающийся почти в широтном направлении Юго-Восточный Индийский хребет.

Срединный хребет разделяет Индийский океан на западную и восточную части. Структурный рельеф дна этих частей существенно различный. Западная часть Индийского океана имеет крайне сложное строение дна. Особенности его структуры во многом напоминают строение западной части дна Тихого океана.

В западной части Индийского океана выделяются вилообразные поднятия и подводные хребты, на которых размещаются океанические острова и, часто, вулканы. Большинство возвышенностей дна протягиваются в близком к меридиональному направлении. Их конфигурация в определенной степени отражает очертания Срединного Индийского хребта и восточного побережья Африки, между которыми расположены рассматриваемые поднятия. Из поднятий дна в западной части Индийского океана наиболее примечательный Мадагаскарский хребет и расположенный на нем остров Мадагаскар. Этот хребет протягивается в близком к меридиональному направлении между 10-30° ю. ш. Как и многие другие поднятия океанической коры, он ограничен глубинными разломами, с которыми связаны вулканические образования. От Африканской платформы Мадагаскарский хребет отделяют Натальская и Мозамбикская котловины (5778 м), Коморская котловина и, севернее, Коморский подводный хребет.

Структурно-геоморфологический анализ западной части Индийского океана показывает, что Мадагаскар - это самостоятельное островное образование материковой земной коры в Индийском океане и в течение геологической истории не был составной частью материка Африки.

Извечными структурно-геоморфологическими образованиями западной части Индийского океана являются впадины: Аравийская, Сомалийская, Маскаренская, Маврикий, Кергеленская и Атлантико-Индийско-Антарктическая. Разделяющие их подводные валы, увенчанные архипелагами островов, представляют собой отдельные островные дуги. К ним относятся Маскаренский хребет с островами Сейшельскими - Маврикий и Реюньон, Мальдивский хребет с островами Лаккадивскими, Мальдивскими и Чагос, хребет Кергелен и др. Морские впадины, разделяющие их подводные хребты и островные дуги западной части Индийского океана являются образованиями, тождественными с островными дугами западной части Тихого океана. В том и другом случае океаническая кора в прилегающих к материковым массивам зонах имеет валово-котловинную структуру. Котловины имеют овальные очертания и, в большинстве, близкое к меридиональному протяжение.

Восточная часть Индийского океана отличается от западной более уплощенным рельефом дна. Огромные подводные равнины ее напоминают рельеф дна западной части Тихого океана.

Срединный хребет в Тихом океане проходит в восточной части бассейна. От Индийского хребта он протягивается на восток, с юга огибает Австралию и далее в северо-восточном направлении проходит через о. Пасхи до Калифорнии. Деформации области Тихоокеанского Срединного хребта, по-видимому, продолжаются на западном побережье Северной Америки, включая разломы Сан-Андреас. Далее система параллельных хребтов и желобов прослеживается до залива Линн на Аляске (Хизен, 1966).

Расположение и протяжение Срединного океанического хребта характеризует его как важнейшую особенность океанической земной коры. Ему противостоят массивы материков, заполняющие депрессии подкорового фундамента. Срединные хребты и подматериковые депрессии океанической коры представляют первичные тектоорогенические формы нашей планеты. Развитие их в течение всего геологического времени было сопряженным.

Ложе океана между Срединным хребтом и материковыми массивами сохраняет первичные черты рельефа планеты, мало тектонически деформированного и совершенно незадетого денудацией. Последующее развитие рельефа тектоносферы нашло свое выражение в структуре основных дуг и складчатых горных сооружений, особенно ярко выраженных в западных частях Индийского и Тихого океанов, а также на восточном побережье Азии и Австралии.

Реликты океанической земной коры, лишенные сиалического покрова, известны и в области материков. Это впадины Средиземного, Черного и Каспийского морей. По современным морфоструктурным особенностям эти участки представляют образования, аналогичные подводным хребтам океанического ложа. Средиземноморские поднятия океанической земной коры окаймлены складчатыми горными сооружениями, смещающимися в стороны материков. В области Черного моря это явление типично выражено на примере Крымских и Понтийских гор. По отношению к ним глубинный вал базальтовой коры дна Черного моря является срединным массивом, исторически разграничивающим складчатые структуры окаймления прилегающих материковых платформ.

Вконтакте

Мегарельеф двух планетарных форм рельефа Зем­ли - ложа океанов (талассократонов) и срединных океанических хребтов - целесообразно рассматривать совместно. Это связано главным образом с особенностями орографии каждого из океанов и Мирового океана в целом.

Напомним, что ложу океана присущ океанический тип земной коры, отличающийся малой мощностью (5-10 км) и отсутствием гранитного слоя. Срединно-океанические хребты характеризуются особым типом строения земной коры - рифтогенным, на основа­нии чего они и выделяются в качестве особой планетарной формы.

Ложе океана соответствует в структурном отношении океани­ческим платформам, или талассократонам. При взгляде на бати­метрическую карту дна любого океана бросается в глаза ячеистость его мегарельефа. Гигантские котловины с относительно ров­ным, чаще холмистым дном отделяются крупнейшими хребтами, валами, возвышенностями. Наиболее типичная океаническая кора присуща днищам котловин. На возвышенностях, как правило, мощность коры увеличивается, а в некоторых случаях под типич­ным базальтовым слоем обнаруживается слой повышенной плот­ности и поверхность Мохо выделяется нечетко.

Обращает на себя внимание большая глубина океанических котловин, что указывает прежде всего на преобладание отрица­тельных вертикальных движений на этих участках земной поверх­ности. Если материки со свойственными им положительными движениями являются преимущественно областями денудации, то океанические бассейны служат областями аккумуляции самого разнообразного осадочного материала, главным образом поступа­ющего с суши.

Срединно-океанические хребты морфологически представляют собой крупнейшие, вытянутые в меридиональном или субмеридио­нальном направлении вздутия земной коры, образующие как бы. огромный (до 2000 км в ширину и до 6 км относительной высоты) свод со сложно расчлененным рельефом склонов и особенно его осевой зоны, где развиты асимметричные хребты, разделенные глубокими, резко выраженными ложбинами (рис. 31) с плоским дном и крутыми бортами, вытянутыми в соответствии с общим простиранием срединно-океанического хребта. Эти формы релье­фа- результат разрывных нарушений земной коры типа рифта, поэтому осевые зоны срединных хребтов получили наименование рифтовых зон.

Срединно-океанические хребты образуют единую планетарную систему (рис. 32). Одной из основных геолого-геофизических осо­бенностей срединно-океанических хребтов, присущей только им, является высокое значение скоростей упругих волн в земной коре. Другая существенная геофизическая особенность - высокое зна­чение теплового потока. К числу важных черт следует отнести также высокую сейсмичность срединных хребтов и приуроченность многочисленных островных и подводных океанических вулканов к их гребням и склонам. Все это, как и резкая расчлененность рельефа, указывает на то, что срединно-океанические хребты представляют собой области интенсивного современного тектогенеза и, согласно концепции тектоники литосферных плит, пред­ставляют собой зоны спрединга.

В геологическом строении хребтов и рифтовых долин срединно-океанических хребтов участвуют ультраосновные породы, глав­ным образом различные перидотиты, которыми нередко сложены целые блоки, образующие отдельные рифтовые хребты. Крупные отторженцы и штоки ультраосновных пород в рифтовых зонах проникают в земную кору из верхней мантии, смешиваются здесь с блоками основных пород, образуя так называемый меланж. Благодаря этому значительно увеличивается общая плотность ко­ры под рифтовыми зонами.

Данные о морфоструктурах переходных зон, ложа океана и срединно-океанических хребтов, приведенные в гл. 10 и 11, можно изобразить в виде обобщенного профиля дна океана, изображен­ного на рис. 33.

Рельеф ложа Северного Ледовитого океана. Арктические сре­динные хребты и поднятия. Еще тридцать лет назад на физико-географических картах ложе Северного Ледовитого океана (СЛО) в пределах его Арктического бассейна изображалось как единая котловина с плоским однообразным дном. Современное представ­ление о строении рельефа дна этого океана благодаря многолет­ним советским и американским исследованиям совершенно иное. Теперь установлен целый ряд подводных хребтов и возвышенно­стей, разделяющих Арктический бассейн Северного Ледовитого океана на несколько котловин (рис. 34).

Вблизи полюса Арктический бассейн пересекает поднятие Ло­моносова, начинающееся в американском секторе близ острова Элсмир и примыкающий к сибирскому шельфу севернее Новоси­бирских островов. От шельфа острова Элсмир отходит другое под­нятие - плато Альфа, которое переходит в поднятие Менделеева. В сибирском секторе океана это поднятие примыкает к шельфу Восточно-Сибирского моря.

Между поднятиями расположены плоскодонные котловины Макарова и Толля с максимальной глубиной около 4 км. Между поднятием Менделеева и шельфом Аляски располагается самая крупная котловина океана - Бофорта, ее максимальная глубина 4680 м. Большая часть дна котловины занята плоской абиссаль­ной равниной.

В Европейско-Сибирском секторе океана располагается хребет Гаккеля. Осевая часть хребта в отличие от поднятий Ломоносова и Менделеева имеет сильно расчлененный рельеф: ряд отдельных коротких хребтов, разделяется глубокими рифтовыми долинами, кулисообразно располагающимися вдоль оси хребта. Между хреб­том Гаккеля и поднятием Ломоносова расположена котловина Амундсена (Северный полюс находится в пределах этой котлови­ны, глубина океана под ним равна 4316 м). К югу от хребта Гак­келя лежит котловина Нансена. Ее максимальная глубина около 4000 м.

Кроме Арктического бассейна в Северном Ледовитом океане выделяется Норвежско-Гренландский бассейн. Здесь котловины Гренландского и Норвежского морей разделяют срединно-океанические хребты Книповича, Мона и Исландский. Максимальная глубина Гренландской котловины 5327 м, приурочена к рифтовой долине хребта Книповича. Это максимальная глубина океана. Наибольшая глубина Норвежской котловины - около 4000 м. Рельеф дна обеих котловин осложнен подводными горами и хол­мами. Имеется также несколько небольших плоских равнин, образовавшихся благодаря накоплению толщ глубоководных осадков. На Исландском хребте выделяется действующий вулкан острова Ян-Майен.

Рельеф ложа Атлантического океана. Срединно-Атлантический хребет. Стержневым орографическим элементом рельефа дна Атлантического океана является Срединно-Атлантический хребет, который протягивается в его пределах от Исландии на севере до 65° ю. ш. на юге. Простирание хребта непостоянно, но в целом близко к меридиональному, за исключением экваториального участка, где оно на некотором протяжении становится субширот­ным. Ширина хребта достигает 2500 км в южной Атлантике, но к северу от Исландии сокращается до 300 км.

Относительная высота Срединно-Атлантического хребта до 4 км. Морфологически было бы правильнее называть его, как и другие срединно-океанические хребты, не хребтом, а горной стра­ной или нагорьем, так как он состоит из отдельных хребтов, горных массивов, продольных долин и понижений. Наиболее рас­члененный и контрастный рельеф свойствен рифтовой зоне хреб­та, представленной сложной системой горстовых хребтов и узких грабенов - рифтовых долин, причем к последним нередко бывают приурочены глубины порядка 5-6 км. Максимальные глубины характеризуют обычно узкие поперечные впадины, связанные с секущими хребет зонами разломов. Примером такой впадины является впадина Романш (7730 м).Поперечные разломы еще больше усложняют рельеф как рифтовой зоны, так и флангов Срединно-Атлантического хребта.

Как и другим срединно-океаническим хребтам, Срединно-Атлантическому хребту присуща земная кора рифтогенного типа, характеризующаяся повышенной плотностью и отсутствием четко выраженной границы Мохо. В рифтовой зоне хребта распростра­нены наряду с базальтами ультраосновные породы - перидотиты, дуниты. Для осевой зоны и флангов характерно чередование по­ложительных и отрицательных магнитных аномалий, причем наи­более резко выраженная положительная аномалия отмечена в центральной рифтовой долине. Гравитационные аномалии в редук­ции Буге (т. е. приведенные к уровню моря) над срединным хребтом обычно положительные, но для рифтовых долин нередко отрицательные.

К рифтовой зоне приурочены эпицентры землетрясений. Наи­большее сосредоточение эпицентров отмечено на участках хребта, пересекаемых широтными и субширотными трансформными раз­ломами. Один из таких разломов пересекает хребет в районе Азорских островов. С ним связаны активные проявления совре­менного вулканизма. Большое число параллельных друг другу поперечных разломов отмечено в приэкваториальной части хребта. Отдельные сегменты хребта, отсекаемые этими разломами, сдви­нуты относительно друг друга на многие десятки и даже сотни километров (см. рис. 12). Этими сдвигами и обусловлено общее субширотное простирание Срединно-Атлантического хребта на eгo экваториальном отрезке.

Фланги хребта имеют также резко пересеченный горный рель­еф и характеризуются проявлениями современного вулканизма центрального типа. Наиболее значительными современными дейст­вующими вулканами на крыльях и в рифтовой зоне хребта явля­ются вулканы хребта Рейкьянес (отрезок срединного хребта, при­мыкающий к Исландии), экваториальной части хребта Тристан-да-Кунья. В южной части океана Срединно-Атлантический хребет переходит в Африканско-Антарктический подводный хребет.

Ложе Атлантического океана по обе стороны от срединного хребта сложено земной корой океанического типа. Наименьшая толщина земной коры отмечается под океаническими котловинами, разделенными подводными возвышенностями и хребтами, имею­щими повышенную мощность земной коры. Названия некоторых котловин и возвышенностей приведены на прилагаемой схеме (рис. 35).

Рассмотрим в качестве примера строение одной из подводных возвышенностей ложа океана - Бермудского плато, расположен­ного в центральной части Северо-Американской котловины. Оно имеет вид горста-антеклизы с обрывистым юго-восточным и поло­гим северо-западным склонами. В строении плато ярко проявля­ется разломная тектоника. Крутой склон расчленен глубокими ложбинами типа подводных каньонов, представляющих собой узкие грабены, открытые в сторону котловины. Целая сеть разло­мов проявляется и в рельефе поверхности плато. На пересечениях разломов возвышаются подводные вулканы. Группа наиболее вы­соких вулканов образует фундамент Бермудских островов, сло­женных коралловыми известняками.

Строение рельефа дна океанических котловин довольно одно­образно. Почти в каждой котловине Атлантического океана вы­деляется два основных типа рельефа. Большая часть площади дна котловины имеет холмистый рельеф с вертикальным расчленением в среднем 250-600 м, в некоторых случаях - до 1000 м. Этот тип рельефа получил название «рельефа абиссальных холмов». Мень­шая часть площади дна котловины почти идеально выровнена. Эти совершенно плоские пространства с ничтожными уклонами поверхности получили наименование плоских абиссальных равнин. Они обычно занимают не самые глубокие участки котловин, а те, которые расположены ближе к материковому склону и подножью. Сейсмические исследования показали, что на равнинах мощность осадочного слоя достигает 1,5 км, а в пределах абиссальных хол­мов толщина осадочного слоя измеряется несколькими сотнями или даже десятками метров.

Происхождение абиссальных холмов связывают с вулканиче­скими процессами. При очень малой мощности океанической коры допустимо образование при ее прогибании сети мелких разломов, по которым осуществлялись вулканические проявления. После затухания магматического процесса происходило частичное погре­бение лакколитов или щитовых вулканов под толщей донных осадков, преобразование их в абиссальные холмы.

Рельеф ложа и срединных хребтов Индийского океана. В Ин­дийском океане имеется несколько срединно-океанических хреб­тов: Западно-Индийский, Аравийско-Индийский, Центрально-Ин­дийский, переходящий к востоку от острова Амстердам в Австрало-Антарктический (рис. 36). Все хребты, за исключением Австрало-Антарктического, сравнительно хорошо изучены и обна­руживают большое сходство в строении со Срединно-Атлантиче­ским хребтом. Австрало-Антарктический хребет (поднятие) иссле­дован слабее. Он отличается меньшим расчленением фланговых зон, меньшей высотой и слабой выраженностью рифтовой зоны.

Срединные хребты Индийского океана, как и в Атлантике, раз­биты не только продольными разломами, придающими своду рифтовую структуру, но и поперечными. Однако преобладают разломы меридионального или (реже) субширотного, но не ши­ротного простирания. С одним из таких субширотных разломов (разлом Вима), рассекающего южную часть Аравийско-Индийско-го хребта, связана максимальная глубина Индийского океана - 6400 м. Широкая зона тектонического дробления выявлена в средней части Австрало-Антарктического поднятия. Она выражена сложной системой коротких меридиональных гребней и впадин.

Наряду со срединными хребтами в Индийском океане имеется несколько крупных хребтов с океаническим типом строения земной коры и сбросово-глыбовой структурой. Самый крупный из них - Восточно-Индийский хребет, начинающийся в южной части Бен­гальского залива и заканчивающийся близ Центральноиндийского хребта. Эта огромная горная система (по протяжению больше Урала) была открыта в начале 60-х годов.

Упомянем еще о двух крупных глыбовых хребтах - Мальдив­ском и Маскаренском, расположенных в западной части океана. Маскаренский хребет в северной части (район Сейшельских остро­вов) имеет материковый тип коры. По мнению одних исследователей, это обломок некогда единого материка южного полуша­рия - Гондваны, объединявшего еще в начале мезозоя все южные материки нашей планеты. По мнению других, это недоразвивший­ся материк. Мадагаскарский , Мозамбикский хребты и возвышен­ность Агульяс, расположенные в юго-западной части океана, сло­жены земной корой материкового типа и должны рассматриваться как элементы подводной окраины Африканского материка.

Из крупнейших орографических элементов Индийского океана упомянем также плато Крозе - типичное океаническое вулканическое образование, плато Кергелен, представляющее собой дале­ко выдающийся на север выступ Антарктической материковой платформы.

Для днищ котловин Индийского океана наиболее характерен рельеф абиссальных холмов. Плоские абиссальные равнины зани­мают лишь небольшую площадь ложа океана.

Рельеф ложа и срединных хребтов Тихого океана. В Тихом океане, площадь которого составляет почти половину всего Миро­вого океана, отмечается наибольшее разнообразие мегарельефа ложа. Срединные хребты Тихого океана (их два - Южно- и Вос­точно-Тихоокеанский) по строению напоминают Австрало-Антарк­тический: их широкие фланги имеют сравнительно слабо расчле­ненный рельеф, а рифтовая структура осевой зоны не так ярко проявляется, как в Срединно-Атлантическом или Аравийско-Ин-дийском хребтах. В строении срединных хребтов Тихого океана существенную роль играют секущие их вкрест простирания мощ­ные зоны океанических разломов. По разломам срединный хребет разбит на целый ряд сегментов параллелепипедальных очертаний, сдвинутых относительно друг друга по латерали 1 . Геофизические черты строения срединных хребтов Тихого океана аналогичны опи­санным для других срединно-океанических хребтов.

Между 40 и 30° ю. ш. от Восточно-Тихоокеанского хребта на юго-восток отходит Чилийский хребет, имеющий рифтовую струк­туру и отличающийся сейсмичностью и вулканизмом, поэтому его можно считать ответвлением срединно-океанической системы. Заметим, что Восточно- и Южно-Тихоокеанские хребты, как и Австрало-Антарктический хребет в Индийском океане, а также Чилийский хребет, морфологически отличаются от остальных сре­динно-океанических хребтов большой шириной и сравнительно малой расчлененностью рифтовой зоны. Сторонники концепции тектоники литосферных плит связывают эти черты с большой скоростью спрединга. Но возможно, что эти морфологические особенности говорят о молодости названныхморфоструктур. Благодаря такой морфологической специфике, их обычно (на кар­тах, в литературе) называют не хребтами, а поднятиями.

Другие линейно вытянутые орографические элементы дна Ти­хого океана (рис. 37) характеризуются океаническим типом зем­ной коры. Они имеют вид крупных валов, на сводах которых насажены вулканы, нередко образующие целые вулканические цепи. Наиболее грандиозен из них по протяженности, высоте и бурным проявлениям вулканизма океанического типа Гавайский хребет, увенчанный одноименными островами. Вулканы этих хреб­тов щитовые. Они извергают магму основного состава.

В Тихом океане особенно многочисленны плосковершинные подводные горы - гайоты (рис. 38). Наиболее распространены на подводных горах Маркус-Неккер, которые протягиваются в широтном направлении от южной части Гавайских островов на запад к островам Бенин и Волькано. Глубина над вершинами мно­гих гайотов достигает 2500 м (в среднем 1300 м). Как отмечалось выше, такая глубина, очевидно, указывает на погружение дна океана, так как предполагать столь значительное понижение его уровня в прошлом нет оснований.

Многие океанические сводовые поднятия имеют горные верши­ны, увенчанные коралловыми постройками - кольцевыми рифами, или атоллами. По данным геофизических исследований и бурения, горы, послужившие основаниями для коралловых рифов, также являются вулканическими образованиями. Интересно, что большая часть океанических сводовых хребтов и с вулканическими цепями, и с гайотами, и с коралловыми рифами приурочена к широкой полосе, пересекающей Тихий океан с юго-востока на северо-запад, от района острова Пасхи до Северо-Западной котловины включи­тельно. По мнению Г. Менарда, эти океанические поднятия явля­ются остатками древнего срединно-океанического хребта, который в конце мела - начале палеогена подвергся разрушению в резуль­тате мощных тектонических процессов. По глубоким разломам происходили бурные вулканические извержения, а затем крупные участки хребта испытали погружение. Возник лабиринт котловин, горных поднятий, вулканов, гайотов и коралловых атоллов - ис­ключительно сложный рельеф центральной и северо-западной частей ложа Тихого океана. О масштабах вулканических процес­сов того времени свидетельствует общий объем выброшенного вулканического материала. Он, по подсчетам Г. Менарда, оказался в десятки раз больше, чем суммарный объем эффузивов, слагаю­щих лавовые плато - Колумбийское и Декан. Вулканическим материалом сложены шлейфы у подножий подводных хребтов (остатки срединного хребта). Они имеют вид наклонных абис­сальных равнин, получивших название «островных шлейфов» или апронов. Наклонные равнины - один из специфических типов рельефа окраинных частей котловин ложа Тихого океана.

Ложе Тихого океана почти всюду отделено от материков глу­боководными желобами, поэтому поступление терригенного мате­риала с суши в Тихий океан невелико. В результате в котловинах Тихого океана мощность осадков небольшая. Всюду преобладает рельеф абиссальных холмов. Только в пределах залива Аляски имеется обширная плоская равнина, образованная молодыми и древними конусами выноса мутьевых потоков (см. гл. 20). Над равниной возвышаются многочисленные гайоты. Обширная абиссальная равнина занимает большую часть приантарктической котловины Тихого океана - котловины Беллинсгаузена. Широкое развитие абиссальных равнин отмечается и в приантарктических котловинах Индийского и Атлантического океанов. Это связано со значительным приносом терригенного материала плавучими льдами - айсбергами, образующимися благодаря стеканию льда с Антарктического ледникового щита.

Для ложа Тихого океана характерны зоны глубинных разло­мов широтного простирания, прослеживающиеся на протяжении нескольких тысяч километров. Они выражены в рельефе дна кот­ловин в виде вытянутых с запада на восток узких глыбовых хреб­тов-горстов и сопровождающих их ложбин-грабенов. Разломы пересекают также Восточно-Тихоокеанское и Южно-Тихоокеан­ское поднятия, причем отдельные сегменты этих поднятий, как уже упоминалось, сдвинуты относительно друг друга на сотни кило­метров. Таким образом, в Тихом и в Атлантическом океанах имеются бесспорные признаки значительных латеральных движе­нии земной коры. Однако главное значение в развитии мегарельефа дна океанов вообще и Тихого в частности принадлежит, по-видимому, вертикальным движениям земной коры. Для срединных хребтов основную роль играют положительные, а для ложа океа­на-отрицательные движения. Об этом свидетельствует нахожде­ние гайотов на глубинах, в десятки раз превышающих возможный размах колебаний уровня океана, и большая мощность коралло­вых известняков, слагающих океанические атоллы. Бурение на некоторых атоллах Тихого океана показало, что общая мощность коралловых отложений, начиная с эоцена, достигает 1400 м тогда как рифообразующие кораллы могут обитать лишь на глубинах до 50 м. Собственные колебания уровня океана за счет таяния ледниковых покровов не превышают 120 м Данные глубоководного бурения также свидетельствуют о значительных вертикальных движениях (преимущественно отрицательных) дна океана. По-видимому, за кайнозой средняя величина погружения дна океана составила около 1 км.

Переходная зона

По западной окраине Тихого океана расположены переходные области от окраин материков к ложу океана: Алеутская, Курило-Камчатская, Японская, Восточно-Китайская, Индонезийско-Филиппинская, Бонинско-Марианская (с самой глубокой точкой океана -- Марианским жёлобом, глубина 11 022 м), Меланезийская, Витязевская, Тонга-Кермадекская, Маккуори. Эти переходные области включают в себя глубоководные желоба, окраинные моря, ограниченные островными дугами. По восточной окраине расположены переходные области: Центрально-Американская и Перуанско-Чилийская. Они выражены только глубоководными жёлобами, а вместо островных дуг вдоль жёлобов протягиваются молодые скалистые горы Центральной и Южной Америки.

Всем переходным областям присущ вулканизм и высокая сейсмичность, они образуют окраинный Тихоокеанский пояс землетрясений и современного вулканизма. Переходные области на западной окраине Тихого океана располагаются в виде двух эшелонов, наиболее молодые по стадии развития области расположены на границе с ложем океана, а более зрелые отделяются от ложа океана островными дугами и островными массивами суши с материковой земной корой.

Срединно-океанические хребты и ложе океана

11 % площади дна Тихого океана занимают срединно-океанические хребты, представленные Южно-Тихоокеанским и Восточно-Тихоокеанским поднятиями. Они представляют собой широкие, слабо расчленённые возвышенности. От основной системы отходят боковые ответвления в виде Чилийского поднятия и Галапагосской рифтовой зоны. К системе срединно-океанических хребтов Тихого океана также относятся хребты Горда, Хуан-де-Фука и Эксплорер на северо-востоке океана. Срединно-океанические хребты океана представляют собой сейсмичные пояса с частыми поверхностными землетрясениями и активной вулканической деятельностью. В рифтовой зоне обнаружены свежие лавы, металлоносные осадки, обычно связанные с гидротермами.

Система тихоокеанских поднятий делит ложе Тихого океана на две неравные части. Восточная часть менее сложно простроена и более мелководна. Здесь выделяют Чилийское поднятие (рифтовая зона) и хребты Наска, Сала-и-Гомес, Карнеги и Кокос. Эти хребты делят восточную часть ложа на Гватемальскую, Панамскую, Перуанскую и Чилийскую котловины. Все они характеризуются сложно расчленённым холмистым и гористым рельефом дна. В районе Галапагосских островов выделяют рифтовую зону.

Другая часть ложа, лежащая к западу от тихоокеанских поднятий, занимает примерно 3/4 всего ложа Тихого океана и имеет очень сложное строение рельефа. Десятки возвышенностей и подводных хребтов делят ложе океана на большое число котловин. Наиболее значимые хребты образуют систему дугообразных в плане поднятий, начинающихся на западе и заканчивающихся на юго-востоке. Первую такую дугу образует Гавайский хребет, параллельно ему следующую дугу образуют горы Картографов, Маркус-Неккер, подводный хребет островов Лайн, дуга заканчивается подводным основанием островов Туамоту. Следующая дуга состоит из подводных оснований островов Маршалловых, Кирибати, Тувалу и Самоа. Четвёртая дуга включает в себя Каролинские острова и подводную возвышенность Капингамаранги. Пятая дуга состоит из южной группы Каролинских островов и вала Эаурипик. Некоторые хребты и возвышенности отличаются по своему простиранию от перечисленных выше, это Императорский (Северо-Западный) хребет, возвышенности Шатского, Магеллана, Хесса, Манихики. Эти возвышенности отличаются выровненными вершинными поверхностями и сверху покрыты карбонатными отложениями повышенной мощности.

На Гавайских островах и архипелаге Самоа имеются действующие вулканы. По ложу Тихого океана рассеяно около 10 тысяч отдельных подводных гор, преимущественно вулканического происхождения. Многие из них представляют собой гайоты. Вершины некоторых гайотов находятся на глубине 2--2,5 тысяч м, средняя глубина над ними около 1,3 тысячи м. Подавляющее большинство островов центральной и западной частей Тихого океана имеет коралловое происхождение. Почти все вулканические острова окаймлены коралловыми постройками.

Для ложа и срединно-океанических хребтов Тихого океана характерны зоны разломов, обычно выраженные в рельефе в виде комплексов согласно и линейно ориентированных грабенов и горстов. Все зоны разломов имеют собственные названия: Сервейор, Мендосино, Меррей, Кларион, Клиппертон и другие. Для котловин и поднятий ложа Тихого океана характерна земная кора океанического типа, с мощностью осадочного слоя от 1 км на северо-востоке до 3 км на возвышенности Шатского и с мощностью базальтового слоя от 5 км до 13 км. Срединно-океанические хребты имеют земную кору рифтогенального типа, отличающуюся повышенной плотностью. Здесь обнаруживаются ульстраосновные породы, а в зоне разлома Эльтанин были подняты кристаллические сланцы. Под островными дугами обнаружена субконтинентальная (Курильские острова) и континентальная кора (Японские острова).

Рельеф дна Тихого океана сложен и разнообразен. Глубоководные желоба, подводные горы и вулканы, множество островных и рифовых отмелей являются особенностями рельефа крупнейшего океана нашей планеты.

Рельеф Тихого океана и его особенности

Площадь тихоокеанских материковых шельфов сравнительно невелика. Эти элементы рельефа составляют всего лишь 5,4 % площади дна этого океана. Шельфы наиболее развиты у берегов Азии и Австралии, а также в окраинных северных морях. На австралийском шельфе, в Коралловом море, находится знаменитый Большой Барьерный Риф, являющийся крупнейшим биогенным элементом рельефа Тихого и других океанов.

Американское побережье Тихого океана изрезано каньонами и почти не имеет материковых отмелей, а у берегов Антарктиды особенностью шельфового рельефа Тихого океана является наличие ледников. Уникальную структуру имеет подводная окраина Новой Зеландии. Фактически она представляет собой затопленный микроконтинент – площадь подводного плато в десять раз превышает площадь самих островов. Это плато имеет и очень широкий материковый склон.

Являясь крупнейшим океаном мира, Тихий океан располагается на нескольких литосферных плитах. Поэтому рельеф Тихого Океана имеет такую особенность, как наличие большого количества так называемых «переходных зон» в местах стыковки этих плит друг с другом либо с материковыми плитами. В этих зонах из-за продолжающихся и в настоящее время тектонических подвижек велика активность подводных вулканов и часты землетрясения.

Характерный для переходных зон Тихого Океана рельеф дна включает глубоководные желоба, в одном из которых находится знаменитая Марианская впадина, а также окраинные моря, которые ограничены островными дугами. Интересно, что на восточной окраине Тихого океана островных дуг и окраинных морей нет, они замещены наземными горами – Андами и Сьерра-Мадре. Рельеф узкого приамериканского шельфа представлен лишь глубоководными желобами.

Ложе Тихого океана также имеет достаточно сложный рельеф. Оно разделено на две части Срединно-океаническими хребтами — Южно-Тихоокеанским и Восточно-тихоокеанским. Рельеф этих частей существенно различается — Восточная включает обширные котловины, абиссальные холмистые равнины и идущие от срединных хребтов разломы.

В Западной же котловины невелики, а дно испещрено мелкими хребтами, разломами и отдельными горами. Ширина срединных хребтов достигает 2000 км, а состоят они из гигантских куполов, рассеченных разломами. Срединные хребты также являются «горячей точкой» — в них нередки землетрясения и извержения вулканов. От этих крупнейших поднятий ответвляются более мелкие подводные хребты и гряды, такие как Галапагосский, Чилийский, Гавайский.

По структуре и происхождению подводные поднятия делятся на вулканические хребты, сводовые горы, гайоты, глыбовые горы и окраинные поднятия. Вулканические хребты представляют собой несколько слившихся действующих или потухших вулканов. Нередко вершины этих вулканов образуют острова, такие как Гавайские, Туамоту или Маркизские. Сводовые горы – это крупные и пологие, похожие на огромный вал, поднятия базальтовой коры. Часто они рассечены разломами на отдельные блоки.

Эти элементы рельефа дна Тихого Океана расположены упорядоченно и образуют несколько островных дуг. Первая, самая северная, венчается островами Туамоту и Лайн, следующая берет начало у Марианского желоба и служит базой островам Самоа и Маршалловым, третья и четвертая дуги образуют Северные и Южные Каролинские острова соответственно.

Такой порядок исследователи объясняют тем, что ранее сводовые горы были частью еще одного срединно-океанического хребта, разрушение которого произошло в палеогене. Глыбовые горы формируются в тех участках земной коры, где горные породы уже не в первый раз подвергаются тектоническим подвижкам и становятся хрупкими. При горообразовании они раскалываются на блоки с крутыми склонами, разделенные глубокими разломами.

Глыбовые хребты в основном сопутствуют разломам, идущим от Восточно-Тихоокеанского поднятия. Они дополнительно усложняют рельеф дна Тихого океана, разделяя его на котловины – Панамскую, Гватемалькую, Чилийскую и другие. Однако встречаются они и вблизи разломов, не связанных со срединно-океаническими хребтами, например, в Филиппинском море или вблизи Алеутского желоба.

Рельеф дна котловин Тихого Океана чаще всего представляет собой холмистую абиссальную равнину. Это означает, что донных осадков там недостаточно для того, чтобы «сгладить» абиссальные холмы, заполнив пространство между ними и образовав гладкую или волнистую абиссальную равнину. Но есть и исключения – например, котловина Беллинсгаузена, куда поступает осадочный материал с Антарктиды и формирует гладкую равнину.

Гайоты – это плосковершинные отдельно стоящие подводные горы. Предполагают, что они представляют собой останки давно потухших древних вулканов, чьи вершины были сглажены под давлением воды. Они очень часто служат основой для коралловых островов – атоллов.

Рельеф Тихого океана в его ложе также имеет одну особенность — это отсутствие гранитного слоя океанической платформы. Она состоит всего из двух слоев – осадочного и базальтового, а кое- где только из базальтов ввиду малого количества осадков.

Донные осадки существенно влияют на рельеф Тихого океана. Как уже упоминалось, обилие осадков приводит к превращению холмистой абиссальной равнины сперва в волнистую, а затем в гладкую. Осадками покрыто всего лишь 10% площади тихоокеанского дна. В основном они биогенного происхождения – это фораминиферовый ил, образованный скелетами миллионов микроскопических организмов – фораминифер, птероподовые отложения, а на шельфах также ракушечные и коралловые осадки. На больших, свыше 5 км, глубинах, дно образовано красными глинами. Из-за интенсивной вулканической деятельности нередки на дне Тихого океана и осадочные породы вулканического происхождения, например, конкреции железо-марганцевых руд.

В Тихом океане, площадь которого составляет почти половину всего Мирового океана, отмечается наибольшее разнообразие мегарельефа ложа. Срединные хребты Тихого океана (их два – Южно- и Восточно-Тихоокеанский ) по строению напоминают Австрало-Антарктический: их широкие фланги имеют сравнительно слабо расчлененный рельеф, а рифтовая структура осевой зоны не так отчетливо проявляется, как в Срединном Атлантическом или Аравийско-Индийском хребтах. Наиболее крупные черты строения срединных хребтов Тихого океана связаны с секущими их вкрест простирания мощными разломами. По разломам срединный хребет разбит на большое количество сегментов, имеющих форму параллелепипедов, сдвинутых относительно друг друга по латерали.

Между 30 и 40 0 ю.ш. от Восточно-Тихоокеанского хребта на ЮВ отходит Западно-чилийский хребет , имеющий рифтовую структуру и отличающийся сейсмичностью и проявлениями вулканизма, в связи с чем его можно гипотетически считать ответвлением срединно-океанической системы.

Калифорнийский залив, по-видимому, представляет собой рифтовую зону на участке перехода рифтовой структуры на западную окраину Северо-Американского материка. Земная кора как Южно-тихоокеанского, так и Восточно-Тихоокеанского хребтов рифтогенного типа. Другие линейно вытянутые орографические элементы дна Тихого океана характеризуются океаническим типом земной коры. Они имеют вид крупных валов, на сводах которых насажены вулканы, в ряде случаев образующих целые вулканические цепи. Наиболее грандиозен из них по протяженности, высоте и активным проявлениям вулканизма океанического типа Гавайский хребет, увенчанный одноименными островами. Вулканы этих хребтов щитовые с магмой основного состава.

Расположение крупнейших орографических элементов ложа Тихого океана можно видеть на карте.

В Тихом океане распространены такие океанические валы, на гребнях которых возвышаются плосковершинные горы – гайоты , морфологически представляющие конусы с усеченной вершиной. Наиболее характерный вал с гайотами Маркус-Неккер протягивается в широтном направлении от южной части Гавайских островов на запад к островам Бенин и Волкано. Глубина над вершинами многих гайотов достигает 2,5 км. Такая глубина, очевидно, указывает на погружение гайотов.

Другие океанические сводовые поднятия имеют горные вершины, увенчанные коралловыми постройками - кольцевыми рифами, или атоллами. По данным геофизики, горы, послужившие основаниями для коралловых рифов, также являются вулканическими образованиями. Большая часть океанических сводовых хребтов и с вулканическими цепями, и с гайотами, и с коралловыми рифами приурочена к широкой полосе, пересекающей Тихий океан с ЮВ на СЗ, от района о-ва Пасхи до Северо-Западной котловины.

По мнению Г.Менарда, океанические поднятия являются остатками древнего срединно-океанического хребта, который в конце мела - начале палеогена подвергся разрушению в результате мощных тектонических процессов. По глубоким разломам, вероятно, происходили бурные вулканические извержения, а крупные участки хребта затем испытали погружение, возник лабиринт котловин, горных поднятий, вулканов, гайотов и коралловых рифов, определяющих исключительно сложный рельеф центральной и северо-западной частей ложа Тихого океана.

Одна из специфических особенностей типов рельефа окраинных участков котловин ложа Тихого океана – «островные шлейфы » – это шлейфы вулканического материала у подножий подводных хребтов, причем эти шлейфы образуют наклонные абиссальные равнины.

И еще одна специфическая деталь. Поскольку ложе Тихого океана почти всюду отделено от материков глубоководными желобами, поступление терригенного материала с суши в Тихий океан очень ограничено. В результате днища котловин в Тихом океане имеют малую мощность осадков, повсюду преобладает рельеф абиссальных холмов. Только в пределах залива Аляски имеется обширная плоская абиссальная равнина, но и здесь многочисленны гайоты. Кроме того, обширная абиссальная равнина занимает большую часть приантарктической котловины Тихого океана котловины Беллинсгаузена. Для приантарктического и Индийского океанов также характерно широкое развитие абиссальных равнин. Это связано со значительным приносом терригенного материала плавучими льдами-айсбергами, образующимися в результате стекания льда с Антарктического ледникового щита.

В Тихом и Атлантическом океанах имеются бесспорные признаки значительных горизонтальных движений земной коры, выражающиеся в характерных глубинных разломах широтного простирания, которые прослеживаются на несколько тысяч километров.

Но все же, главное значение в развитии мегарельефа дна океанов вообще, и Тихого в частности, принадлежат, по-видимому, вертикальным движениям земной коры. Для срединных хребтов основную роль играют положительные, а для ложа океана - отрицательные движения. Но надо сказать, что отрицательные движения характерны не только для котловин, но и для большинства положительных форм рельефа ложа океана. На это указывают 1) нахождение гайотов на значительных глубинах, в десятки раз превышающих возможный размах колебаний уровня океана, 2) и большая мощность коралловых известняков, слагающих океанические атоллы (до 1400 м). Между тем, рифтообразующие кораллы могут обитать лишь на глубинах до 50 м. Собственные колебания уровня океана за счет таяния ледниковых покровов не превышают 110 м. Данные бурения также свидетельствуют о значительных вертикальных движениях (преимущественно отрицательных) дна океана. По-видимому, за кайнозой средняя величина погружения дна океана составила около 1 км.