Главные элементы рельефа
океанических бассейнов - это 1) континентальные шельфы, 2) континентальные
склоны с подводными каньонами, 3) континентальное подножие, 4) система
срединно-океанических хребтов, 5) островные дуги, 6) ложе океана с абиссальными
равнинами, положительными формами рельефа (главным образом вулканами, гийотами
и атоллами) и глубоководными желобами.
Континентальные шельфы. Континентальные
шельфы представляют собой окраины континентов, погруженные приблизительно до
200 м ниже уровня моря у их внешнего края, откуда начинается более крутое
погружение морского дна. Их общая площадь около 7 млн. км2, или около 2%
площади дна Мирового океана.
Поверхность шельфов разнообразна. Местами она осложняется подводными руслами и грядами, замкнутыми депрессиями, подводными террасами и коралловыми рифами. В одних местах дно образовано коренными породами, в других - илом, песком или галькой. На дне мелкого моря у берегов Новой Англии и восточной Канады в изобилии представлены ледниковые формы рельефа - друмлины, зандровые наносы, глубокие троги.
Континентальные шельфы особенно чутко реагируют на относительные изменения уровня океана, вызываемые тектоническими движениями, размывом и понижением суши, накоплением осадков в акваториях. Изменения обусловлены
также потерей воды, идущей на образование льда в ледниках, или ее возвращением в океан при их таянии. Опускание берега или повышение уровня моря могут приводить к вторжению моря на территорию прибрежных низменностей. И наоборот, при воздымании берега или понижении уровня моря часть континентального шельфа может превратиться в прибрежную равнину. Континентальный склон и подводные каньоны. От внешнего края шельфа, называемого также бровкой шельфа, дно опускется круче (хотя все же достаточно плавно), образуя континентальный склон. Его ширина от 15 до 30 км. Континентальный склон вместе с континентальным подножием погружается до глубин порядка 2000 м.
Долины на континентальном склоне, частично продолжающиеся в область континентального подножия, называются подводными каньонами. Каньоны во многих местах рассекают континентальный склон в виде глубоких (1200 м) V-образных, похожих на долины депрессий с крутыми стенками. У некоторых из них имеется ветвистая или дендровидная сеть притоков, аналогичная той, которую создает речная эрозия на суше. Часть их лежит на продолжении устьев рек, таких, как Конго, Инд, Гудзон, Делавэр, Колумбия, тогда как у других соответствующие им элементы на близлежащей суше отсутствуют или почти отсутствуют. В нижней части каньоны достигают глубины 2000-3000 м ниже уровня моря. Стенки каньонов часто скальные, а донные осадки, сгруженные у их устьев на континентальном подножии, указывают на то, что каньоны играют роль лотков, по которым тонкий, а также грубый осадочный материал сносится на большую глубину.
Механизм образования каньонов с уверенностью не установлен. Его связывают с 1) эрозионной деятельностью турби-дитных течений, 2) мутьевыми потоками и процессами подводного оползания, 3) эрозионной деятельностью рек, дренировавших континентальные окраины в эпохи понижения уровня моря, 4) эрозионной деятельностью приливных течений, 5) разрывной тектоникой.
Турбидитные течения представляет собой нисходящие под действием силы тяжести потоки воды, насыщенной взвешенным материалом и поэтому более тяжелой, чем чистая вода. Вследствие ускорения на подводных склонах они могут увлекать песчаный материал со скоростью, достаточной для того, чтобы вызвать эрозию. Известно, что турбидитные течения рвут подводные трансатлантические кабели, но многие геологи сомневаются в их способности глубоко врезаться в твердые породы. Некоторые подводные каньоны, как, например, каньон Скрипc у побережья Калифорнии напротив Ла-Йола, изучены с большой детальностью. Обнаружено, что иногда после штормов дно этих каньонов внезапно углубляется, что, по-видимому, указывает на подводное оползание или какой-то иной способ перемещения песчаного материала вниз по склону. Возможно, правда, что эти процессы происходят только в уже сформировавшихся каньонах. Близкое сходство подводных каньонов с долинами на суше наводит на мысль, что частично их возникновение можно объяснить наземной эрозией. Однако речная эрозия, вызванная понижением уровня Мирового океана в плейстоценовую эпоху, могла проникать до уровня, находящегося сейчас на глубине 100-200 м, но едва ли до глубин в тысячи метров, на которых обнаружены некоторые каньоны.
Взгляды геологов на возможные причины образования каньонов или комбинации причин из числа отмеченных выше разделились. «Морские» геологи
Ф. П. Шепард и Р. Дилл изучили 93 таких каньона и в книге, опубликованной в 1966 г., поставили 28 вопросов, на которые должны быть даны ответы, прежде чем можно будет, по их мнению, остановиться на какой-то приемлемой теории. Вполне возможно, однако, что с помощью лишь одной теории нельзя объяснить происхождение всех типов подводных каньонов. Континентальное подножие. Континентальное подножие представляет собой «осадочную оторочку» с полого наклоненной поверхностью в основании континентального склона. Эта оторочка отсутствует на некоторых участках океана у берегов Калифорнии и в зонах, прилегающих к глубоководным желобам. Континентальное подножие сложено осадками, накопившимися в краевых частях ложа океана, и, следовательно, является аналогом предгорных аллювиальных равнин, образованных речными осадками у подножия горных массивов. Полагают, что континентальное подножие создается в результате деятельности турбидитных течений и гравитационного переноса материала с континентального склона.
Суммарная площадь континентальных шельфов и континентальных склонов приблизительно в три раза превышает общую площадь континентального подножия. Глубоководные бассейны за внешней границей континентального подножия занимают около 3/5 всей поверхности земного шара. Ложе океана. До применения методов акустического зондирования ложе океанов представлялось в виде однообразной равнины. В действительности оно весьма изменчиво и кроме глубоководных равнин включает также другие крупные и мелкие формы рельефа. а. Абиссальные равнины. Обычно это самые плоские и самые глубокие (3000-6000 м) участки океанического дна. Они представляют собой аккумулятивные поверхности, образованные осадками, вынесенными турбидитными течениями с континентальных склонов и подножия, а также пелагическими осадками, выпавшими из находящейся над ними толщи океанической воды. Абиссальными равнинами занято 30% площади океанического дна, но морфология их поверхности, их форма и размер от океана к океану сильно меняются. б. Положительные формы рельефа. Не считая системы срединно-океанических хребтов, абиссальные равнины осложняются мелкими и крупными, выраженными в рельефе дна возвышенностями размером от маленьких абиссальных холмов и подводных гор до больших вулканических построек типа Гавайских островов. Две своеобразные разновидности возвышенностей - гийоты и атоллы — дают нам некоторое представление о горизонтальной и вертикальной подвижности океанического дна, в том числе тех его частей, которые в настоящее время представляют собой абиссальные равнины.
Гийоты - это подводные горы с плоскими вершинами. Огромное множество гийотов открыто в центральном и западном секторах Тихого океана. Некоторые из них очень велики. Размер вершины гийота Кейп-Джон-сон 11 х 16 км, а гийот Хорайзн имеет почти до 66 км в ширину и 280 км в длину (рис. 15.6). Их вершины, ныне находящиеся на глубинах 1000-2000 м, являются, по-видимому, вулканическими горами, которые в геологическом прошлом подверглись волновой эрозии и приобрели в результате этого усеченную форму. На вершинах сохранилась окатанная волнами крупная галька и остатки раковин мелководных организмов. Таким образом, гийоты, по всей видимости, свидетельствуют о ярко выраженном опускании океанического дна. С вершин гийотов Хесс и Кейп-Джонсон подняты драгой ископаемые остатки мелководных кораллов и моллюсков, относящихся по возрасту к середине мела (110 млн. лет); они указывают на то, что опускание произошло после этого времени. Многие из найденных окаменелых остатков организмов принадлежат видам животных, обитавшим заметно ближе к экватору, чем расположены те пункты, в которых они обнаружены. Указания на латеральное перемещение и опускание согласуются с моделью тектоники плит, в соответствии с которой океаническая кора движется от возвышающихся срединно-океанических хребтов в сторону более глубоководных частей океана.
Атоллами называют почти круглые коралловые или водорослевые рифы, окаймляющие лагуну. Дарвин в 1842 г., Дэна в 1885 г. и Дейвис в 1928 г. высказали предположение, что атоллы образуются на определенной стадии формирования кораллловых рифов, растущих на погружающихся вулканических конусах. Вначале риф может возникнуть в виде банки на мелководье или в виде оторочки вокруг острова. По мере опускания острова такой окаймляющий его риф может расти в основном в сторону моря, превращаясь в барьерный риф, отделенный от суши лагуной. Затем, если остров продолжает опускаться и в конце концов погружается ниже уровня моря, кораллы продолжают надстраивать риф, пока он не превратится в атолл.
При бурении на атоллах Фунафути, Бикини и Эниветок породы коралловых рифов были вскрыты на глубине от 338 до 1400 м. Принимая во внимание то обстоятельство, что рифообразующие кораллы в настоящее время обитают только на небольшой глубине, мы можем, по-видимому, говорить о значительном погружении, обусловленном спредингом, и перемещении в более глубокие части океана. Фораминиферы (крошечные животные с известковой раковиной) верхнеэоценового возраста, найденные в керне глубоких скважин, указывают на опускание, происходившее на протяжении по крайней мере 50 млн. лет. Установлено, что основание рифа Эниветок сложено базальтами. По-видимому, в основании атоллов находятся когда-то существовавшие вулканические острова. Многие из
них были срезаны наподобие гийотов, но оставались вблизи поверхности моря, поскольку кораллы и ассоциирующиеся с ними организмы наращивали риф с той же скоростью, с какой шло погружение дна. В других местах, где кораллы не обеспечивали необходимый рост вверх, вместо атоллов возникали гийоты. в. Отрицательные формы рельефа. Глубоководные желоба, окружающие Тихий океан и частью Карибский бассейн и Индийский океан, представляют собой главные отрицательные формы рельефа ложа океанов.
Поверхность шельфов разнообразна. Местами она осложняется подводными руслами и грядами, замкнутыми депрессиями, подводными террасами и коралловыми рифами. В одних местах дно образовано коренными породами, в других - илом, песком или галькой. На дне мелкого моря у берегов Новой Англии и восточной Канады в изобилии представлены ледниковые формы рельефа - друмлины, зандровые наносы, глубокие троги.
Континентальные шельфы особенно чутко реагируют на относительные изменения уровня океана, вызываемые тектоническими движениями, размывом и понижением суши, накоплением осадков в акваториях. Изменения обусловлены
также потерей воды, идущей на образование льда в ледниках, или ее возвращением в океан при их таянии. Опускание берега или повышение уровня моря могут приводить к вторжению моря на территорию прибрежных низменностей. И наоборот, при воздымании берега или понижении уровня моря часть континентального шельфа может превратиться в прибрежную равнину. Континентальный склон и подводные каньоны. От внешнего края шельфа, называемого также бровкой шельфа, дно опускется круче (хотя все же достаточно плавно), образуя континентальный склон. Его ширина от 15 до 30 км. Континентальный склон вместе с континентальным подножием погружается до глубин порядка 2000 м.
Долины на континентальном склоне, частично продолжающиеся в область континентального подножия, называются подводными каньонами. Каньоны во многих местах рассекают континентальный склон в виде глубоких (1200 м) V-образных, похожих на долины депрессий с крутыми стенками. У некоторых из них имеется ветвистая или дендровидная сеть притоков, аналогичная той, которую создает речная эрозия на суше. Часть их лежит на продолжении устьев рек, таких, как Конго, Инд, Гудзон, Делавэр, Колумбия, тогда как у других соответствующие им элементы на близлежащей суше отсутствуют или почти отсутствуют. В нижней части каньоны достигают глубины 2000-3000 м ниже уровня моря. Стенки каньонов часто скальные, а донные осадки, сгруженные у их устьев на континентальном подножии, указывают на то, что каньоны играют роль лотков, по которым тонкий, а также грубый осадочный материал сносится на большую глубину.
Механизм образования каньонов с уверенностью не установлен. Его связывают с 1) эрозионной деятельностью турби-дитных течений, 2) мутьевыми потоками и процессами подводного оползания, 3) эрозионной деятельностью рек, дренировавших континентальные окраины в эпохи понижения уровня моря, 4) эрозионной деятельностью приливных течений, 5) разрывной тектоникой.
Турбидитные течения представляет собой нисходящие под действием силы тяжести потоки воды, насыщенной взвешенным материалом и поэтому более тяжелой, чем чистая вода. Вследствие ускорения на подводных склонах они могут увлекать песчаный материал со скоростью, достаточной для того, чтобы вызвать эрозию. Известно, что турбидитные течения рвут подводные трансатлантические кабели, но многие геологи сомневаются в их способности глубоко врезаться в твердые породы. Некоторые подводные каньоны, как, например, каньон Скрипc у побережья Калифорнии напротив Ла-Йола, изучены с большой детальностью. Обнаружено, что иногда после штормов дно этих каньонов внезапно углубляется, что, по-видимому, указывает на подводное оползание или какой-то иной способ перемещения песчаного материала вниз по склону. Возможно, правда, что эти процессы происходят только в уже сформировавшихся каньонах. Близкое сходство подводных каньонов с долинами на суше наводит на мысль, что частично их возникновение можно объяснить наземной эрозией. Однако речная эрозия, вызванная понижением уровня Мирового океана в плейстоценовую эпоху, могла проникать до уровня, находящегося сейчас на глубине 100-200 м, но едва ли до глубин в тысячи метров, на которых обнаружены некоторые каньоны.
Взгляды геологов на возможные причины образования каньонов или комбинации причин из числа отмеченных выше разделились. «Морские» геологи
Ф. П. Шепард и Р. Дилл изучили 93 таких каньона и в книге, опубликованной в 1966 г., поставили 28 вопросов, на которые должны быть даны ответы, прежде чем можно будет, по их мнению, остановиться на какой-то приемлемой теории. Вполне возможно, однако, что с помощью лишь одной теории нельзя объяснить происхождение всех типов подводных каньонов. Континентальное подножие. Континентальное подножие представляет собой «осадочную оторочку» с полого наклоненной поверхностью в основании континентального склона. Эта оторочка отсутствует на некоторых участках океана у берегов Калифорнии и в зонах, прилегающих к глубоководным желобам. Континентальное подножие сложено осадками, накопившимися в краевых частях ложа океана, и, следовательно, является аналогом предгорных аллювиальных равнин, образованных речными осадками у подножия горных массивов. Полагают, что континентальное подножие создается в результате деятельности турбидитных течений и гравитационного переноса материала с континентального склона.
Суммарная площадь континентальных шельфов и континентальных склонов приблизительно в три раза превышает общую площадь континентального подножия. Глубоководные бассейны за внешней границей континентального подножия занимают около 3/5 всей поверхности земного шара. Ложе океана. До применения методов акустического зондирования ложе океанов представлялось в виде однообразной равнины. В действительности оно весьма изменчиво и кроме глубоководных равнин включает также другие крупные и мелкие формы рельефа. а. Абиссальные равнины. Обычно это самые плоские и самые глубокие (3000-6000 м) участки океанического дна. Они представляют собой аккумулятивные поверхности, образованные осадками, вынесенными турбидитными течениями с континентальных склонов и подножия, а также пелагическими осадками, выпавшими из находящейся над ними толщи океанической воды. Абиссальными равнинами занято 30% площади океанического дна, но морфология их поверхности, их форма и размер от океана к океану сильно меняются. б. Положительные формы рельефа. Не считая системы срединно-океанических хребтов, абиссальные равнины осложняются мелкими и крупными, выраженными в рельефе дна возвышенностями размером от маленьких абиссальных холмов и подводных гор до больших вулканических построек типа Гавайских островов. Две своеобразные разновидности возвышенностей - гийоты и атоллы — дают нам некоторое представление о горизонтальной и вертикальной подвижности океанического дна, в том числе тех его частей, которые в настоящее время представляют собой абиссальные равнины.
Гийоты - это подводные горы с плоскими вершинами. Огромное множество гийотов открыто в центральном и западном секторах Тихого океана. Некоторые из них очень велики. Размер вершины гийота Кейп-Джон-сон 11 х 16 км, а гийот Хорайзн имеет почти до 66 км в ширину и 280 км в длину (рис. 15.6). Их вершины, ныне находящиеся на глубинах 1000-2000 м, являются, по-видимому, вулканическими горами, которые в геологическом прошлом подверглись волновой эрозии и приобрели в результате этого усеченную форму. На вершинах сохранилась окатанная волнами крупная галька и остатки раковин мелководных организмов. Таким образом, гийоты, по всей видимости, свидетельствуют о ярко выраженном опускании океанического дна. С вершин гийотов Хесс и Кейп-Джонсон подняты драгой ископаемые остатки мелководных кораллов и моллюсков, относящихся по возрасту к середине мела (110 млн. лет); они указывают на то, что опускание произошло после этого времени. Многие из найденных окаменелых остатков организмов принадлежат видам животных, обитавшим заметно ближе к экватору, чем расположены те пункты, в которых они обнаружены. Указания на латеральное перемещение и опускание согласуются с моделью тектоники плит, в соответствии с которой океаническая кора движется от возвышающихся срединно-океанических хребтов в сторону более глубоководных частей океана.
Атоллами называют почти круглые коралловые или водорослевые рифы, окаймляющие лагуну. Дарвин в 1842 г., Дэна в 1885 г. и Дейвис в 1928 г. высказали предположение, что атоллы образуются на определенной стадии формирования кораллловых рифов, растущих на погружающихся вулканических конусах. Вначале риф может возникнуть в виде банки на мелководье или в виде оторочки вокруг острова. По мере опускания острова такой окаймляющий его риф может расти в основном в сторону моря, превращаясь в барьерный риф, отделенный от суши лагуной. Затем, если остров продолжает опускаться и в конце концов погружается ниже уровня моря, кораллы продолжают надстраивать риф, пока он не превратится в атолл.
При бурении на атоллах Фунафути, Бикини и Эниветок породы коралловых рифов были вскрыты на глубине от 338 до 1400 м. Принимая во внимание то обстоятельство, что рифообразующие кораллы в настоящее время обитают только на небольшой глубине, мы можем, по-видимому, говорить о значительном погружении, обусловленном спредингом, и перемещении в более глубокие части океана. Фораминиферы (крошечные животные с известковой раковиной) верхнеэоценового возраста, найденные в керне глубоких скважин, указывают на опускание, происходившее на протяжении по крайней мере 50 млн. лет. Установлено, что основание рифа Эниветок сложено базальтами. По-видимому, в основании атоллов находятся когда-то существовавшие вулканические острова. Многие из
них были срезаны наподобие гийотов, но оставались вблизи поверхности моря, поскольку кораллы и ассоциирующиеся с ними организмы наращивали риф с той же скоростью, с какой шло погружение дна. В других местах, где кораллы не обеспечивали необходимый рост вверх, вместо атоллов возникали гийоты. в. Отрицательные формы рельефа. Глубоководные желоба, окружающие Тихий океан и частью Карибский бассейн и Индийский океан, представляют собой главные отрицательные формы рельефа ложа океанов.
Комментариев нет:
Отправить комментарий