СПбГМТУ
СРЕДНЕТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

К оглавлению

 

Тема 3. Строение океанической коры. Рельеф дна Мирового океана.

В середине девятнадцатого века, когда о материках (кроме небольших труднодоступных районов Центральной Азии, Южной Америки, да Антарктиды) было уже многое известно, о рельефе дна Мирового океана было практически неизвестно ничего.

К этому времени частными промерами глубин был охвачены лишь мелководные прибрежные районы, важные  для судоходства.

1. Об удаленных районах  океана было известно только то, что единичные измерения давали глубины более 2- 3 км .

2. Систематические промера глубин связаны с производственной деятельностью человека в океана – с прокладной трансатлантических кабелей в Атлантике.

3. Научное изучение рельефа (500 промеров глубоководных) – экспедиция англичан на “Челленджере” 1872-1876 года.

4. Измерено мало – в результате упрощений профиль океанического дна получил название “ложе океана”

Однако по этим данным были сделаны попытки обобщения и выделения (как на суше) общих крупных зон океанического дна.

В распоряжении океанологов еще совсем недавно были только сведения о глубинах, измеряющихся  от района к району. По этим данным были построены батиметрические карты Мирового океана, то есть карты, на которых линиями соединены точки равных глубин. Эти линии называются изобаты.

Для моряка они дают представления о характере дна, а для ученых – возможности вывести статистику распределения глубин океанов и морей и сравнить с сушей.

Подсчитав площади, занятые на Земле различными ступенями глубин и высот Лаппаран в 1803 году построил гипсографическую кривую, характеризующую обобщенный профиль земной коры. Оказалось, что такое распределение бимодальное.

По этой кривой были выделены основные зоны  для океана:

- 0- 200 м – материковая отмель или шельф;

- 200- 2500 м – материковый склон;

- 2500- 6000 м –  ложе океана;

- > 6000 м -  глубоководные впадины.

О строении коры, о происхождении этих зон дна ничего не было известно. Только результаты промеров эхолотом, сейсмозондирование и даже глубоководное бурение, выполненные в основном в послевоенные годя (хотя и до войны много промеров было сделано и убедились в сложности рельефа дня океана уже тогда) позволили получить не только уточненные сведения о рельефе, но и на базе новых материалов создать новую гипотезу об эволюции земной коры, которая продолжается, кстати, и по сей день.

Одно из важнейших достижений геофизики последнего времени – изучение строения земной коры на материках  и под океанами. Прежде всего, обратила на себя внимание своеобразная структура океанического ложа. Полученная  на больших глубинах при помощи сейсмического зондирования информация о морфологии дна Северо-Атлантического бассейна, позволила вскрыть строение коры, в корне отличающееся от того, что наблюдалось в земной коре на континентах.

Земной корой называют внешнюю твердую оболочку Земли, ограниченную снизу поверхностью Мохоровичича, или Мохо, которая выделяется по резкому возрастанию скорости упругих волн (8 км/с – 2 – ая космическая скорость).

Ниже поверхности Мохоровичича – следующая твердая оболочка  - верхняя Мантия.

Самая верхняя часть Мантии вместе с земной корой образует литосферу. Её подстилает астеносфера.

В 1947 году Юинг методом сейсмических измерений установил, что вместо мощного слоя коры толщиной 30- 40 км , как на континентах под океаном, обнаруживается тонкая пленка, не более 6 км . толщиной, она покоится на плотном веществе внутренней части Земли, которое называют мантией.

Т.е. измерения Юинга показали, что граница Мохо, соответствующая переходу от земной коры к мантии, под континентами лежит на 30- 40 км глубине, а под океаном 10- 12 км . На планете существуют только два основных типа твердой земной коры – океаническая и континентальная.

Материковая земная кора состоит из:

- 5 км – осадочный слой;

- 10- 15 км – гранитный слой (скорость упругих волн, как в граните, отсюда название)

- 15 км – базальтовый слой.

Океаническая кора:

- Верхний слой – осадочный  - 1 км ;

- Средний слой – малоизвестковый – 1- 2,5 км ;

- Базальтовый слой – 5 км .

Океаническая кора тоже утолщается в районе океанических поднятий. Граница между материковой и океанической корой проходит в среднем по изобате 2000 м .

Краткая характеристика зон дна океанов.

1.                Материковая отмель или шельф

Занимает 8 % общей площади Мирового океана и в большинстве своем представляет собой затопленную морем часть поверхности материков. Уклон дна на шельфе 1- 2 м на 1000 м (10 ) очень мал. Отсюда название  - шельф.

2.                Материковый склон

Начинается с шельфовой “бровки” нарастанием уклона. Наклон дна меняется с 30 до 20 , достигая 45 градусов

Средний уклон дна 6  (80- 100 м на 1 км .)

Эта зона дна отличается сложным строением. Для материкового склона характерны многочисленные уступы и обрывы, гребни и скалы. Это зона активная тектонически – зона частых землетрясений. Поверхность материковых склонов изрыта огромными подводными каньонами и узкими ложбинами с крупными хребтами между ними.

3.                Ложе океана

В нем выделяют океанические котловины, места с глубинами от 3,5 до 1000 м , простираются на 1000 и более км. Между материковым склоном и системой средних океанический хребтов и их обрывы.

В котловинах наблюдаются абиссальные равнины – с плоской поверхностью дна, малым уклоном (1/100), располагаются в основном  у материкового подножия. Объясняют их образование выносом на большие глубины рыхлых отложений с шельфа и материкового уклона мутьевыми потоками и течениями.

На ложе океана возвышаются подводные горы – изолированные возвышенности морского дна, высотой не менее 1 км . Они располагаются на всех глубинах до 6 м . Происхождение вулканическое. Подводные горы со срезанными конусом называются  - Гайоты. Количество 10000 тыс. (картировано меньше). Все известные горы вулканического происхождения.

4.                Срединно – океанические хребты

Сложены полностью базальтами. Хребты зигзагообразно изломаны, состоят из множества отрезков. Швом в 60 тыс. км опоясывает весь Земной шар через  Атлантику, Индийский, Тихий и Северный Ледовитый океаны. Вдоль гребня хребта идет швом рифтовая долина. Здесь образуются новые участки дна.

5.                Глубоководные желоба

С плоским дном и крутыми стенами – самые большие излучины океана. Выше отмечалось, что разрастание океанического дна сопровождается перемещением плит океанической коры. При столкновении плит край океанический изгибается и погружается в астеносферу (зона размягченного вещества). Так образуются глубоководные желоба.

dno

Вопросы к Теме 3:

1. Каким способом производились измерения глубины океана во время экспедиции на "Челенджере"?
2. В какой зоне дна океана производится добыча нефти и других полезных ископаемых?
3. В какой зоне дна океана будет наблюдаться наибольшая толщина осадочного слоя: на материковой отмели или материковом ложе?
4. В каком глубоководном желобе находится самая глубокая точка океана?
5. В каком типе земной коры зона Мохо залегает глубже?

?

2010-2018