Что такое глубинные зоны мирового океана

Мировой океан и его части

У самого берега находятся наиболее мелководные части морей и океанов. Они называются материковой отмелью или по-англииски шельфомю. Глубины в пределах шельфа не превышают 200 м. Посмотрите на материки? Где-то они шире, где-то уже. Это и есть материковая отмель (рис. 49). Прибрежрые воды, хорошо прогреваются солнцем. Здесь больше всего растворенного в воде кислорода. И именно сюда с материков смывается огромное Количество органических веществ которые служат кормом для многочисленных морских обитателей. Неслучайно именно шельф наиболее богат жизнью. В шельфов добывается около 80% рыбы 10% всех прочих морепродуктов.

Солнечные лучи не могут глубоко проникать в воду. Чем глубже мы будем погружаться, тем темнее будет становиться вокруг нас. Первые 20—30 м пронизаны солнечными лучами, но на больших глубинах нас окутывает голубоватый полумрак, который по мере погружения сгущается. Не случайно океан называют синей бездной. На глубине около 200 м наступает почти полная темнота. Здесь нам придется включить фонарь. И что же мы видим? Изумительное зрелище! Дно оказывается не внизу под нами, а сбоку! И мы спускаемся вниз вдоль этой огромной, уходящей в пучину стены. Что произошло? Мы покинули шельф и оказались в следующей глубинной зоне океана. Она называется материковым склоном (рис. 50).

В самом деле, если представить себе, что океаны испарились, то материки предстали бы перед нами, как огромные выступы на поверхности Земли. Можете даже назвать их горами. А у каждой горы есть склоны. И у материков тоже они есть, и называются — материковыми. В пределах материкового склона дно океана быстро и круто опускается. Глубина быстро увеличивается.

Следующая зона лежит на глубинах, соответствующих средней глубине океана. Здесь заканчивается материк и располагается настоящее дно океана. И называется эта глубинная зона — ложе океана. Глубины здесь огромные — несколько километров! Здесь царит полная и вечная темнота: солнечные лучи не освещают ложе океана. Но ведь именно Солнце — главный источник тепла на нашей планете. Так это означает, ЧТО. Да-да- да! На этих глубинах вода ледяная! Средняя температура воды у дна океана около +2°С! Хоть на полюсе, хоть на экваторе. Как это ни странно, но этот мир, лишенный света и тепла, населен. Но о жизни в океане мы поговорим чуть позже.

Континентальный шельф, материковый склон и ложе океана — это основные глубинные зоны. Они есть во всех океанах. Еще одна глубинная зона, характерная не для всех океанов, — это глубоководные желоба. Глубоководный желоб — это узкая длинная впадина, представляющая собой самую глубокую часть океана. Глубоководные желоба возникают в результате движения литосферных плит в зонах сжатия земной коры. В Северном Ледовитом океане таких зон сжатия нет. Поэтому глубоководных желобов в этом океане тоже нет.

1. Площадь Мирового океана составляет 361 млн км 2 . Средняя глубина его равна 3,5 км, а наибольшая превышает 11 км.

2. Выделяют 4 океана, границами между которыми являются массивы суши — материки и крупные острова. Если суша отсутствует, границы между океанами проводятся по меридианам и параллелям. Такие границы называются условными.

3. В океане выделяются несколько глубинных зон. Самая мелководная часть океана, прилегающая к материкам, называется материковой отмелью или шельфом. Глубина здесь не превышает 200 м. Следующая глубинная зона — материковый склон. В пределах этого склона дно океана быстро опускается с глубины 200 м до глубин в несколько километров. Там расположено ложе океана. Оно лежит на глубинах, соответствующих средней глубине океана. В глубоководных желобах океанские глубины достигают максимальных значений. Эта глубинная зона отсутствует в Северном Ледовитом океане.

1. Назовите океаны Земли. 2. Какой океан самый большой, а какой I самый маленький? 3. Что такое море?

А теперь более сложные вопросы

1. Что является границами между океанами? 2. Назовите глубинные зоны Мирового океана. 3. Каковы особенности слоев воды, находящихся у дна океана? 4. Почему именно в зоне шельфа добывается 80% рыбы? 5. П очему в Северном Ледовитом океане нет глубоководных желобов?

Поработаем с картой

1. В пределах каких глубинных зон находятся точки с координатами 50° с.ш. 150° в.д., 20°ю.ш. 80° в.д.? 2. У берегов какой страны находится Яванский желоб?

Источник

ГЛУБОКОВОДНЫЕ ЗОНЫ

Глубоководные (абиссальные) зоны — области океана глубиной более 2000 м — занимают более половины поверхности земли. Следовательно, это наиболее распространенная среда обитания, но она же остается и наименее изученной. Только в последнее время, благодаря появлению глубоководных аппаратов, мы начинаем познавать этот удивительный мир.

Для глубинных зон характерны постоянные условия: холод, темнота, огромное давление (более 1000 атмосфер), из-за постоянной циркуляции воды в глубоководных морских течениях там нет недостатка кислорода. Эти зоны существуют в течение очень долгого времени, там нет барьеров для распространения организмов.

В полной темноте нелегко найти пищу или партнера, поэтому обитатели морских глубин приспособились узнавать друг друга с помощью химических сигналов; некоторые глубоководные рыбы обладают биолюминесцентными органами, в которых содержатся светящиеся бактерии-симбионты. Глубоководные рыбы — удильщики пошли дальше: когда самец (более мелкий) находит самку, он прикрепляется к ней и у них становится общим даже кровообращение. Другое последствие темноты — отсутствие фотосинтетических организмов, следовательно, сообщества получают питательные вещества и энергию из умерших организмов, попадающих на морское дно. Это могут быть как гигантские киты, так и микроскопический планктон. Мелкие частицы часто образуют хлопья «морского снега», смешиваясь со слизью, питательными веществами, бактериями и простейшими. По пути на дно большая часть органического материала съедается или из него выделяется много азота, поэтому к тому времени, когда остатки заканчивают свой путь, они становятся не очень питательными. Это одна из причин, по которым концентрация биомассы на морском дне очень мала.

Важным объектом будущих исследований глубоководных зон должна стать роль бактерий в пищевой цепи.

См. также статью «Океаны».

Читайте также

Лесовод лесной зоны

Лесовод лесной зоны

4.1.1. Экологические зоны Мирового океана

4.1.1. Экологические зоны Мирового океана В океане и входящих в него морях различают прежде всего две экологические области: толщу воды – пелагиаль и дно – бенталь (рис. 38). В зависимости от глубины бенталь делится на сублиторальную зону – область плавного понижения суши

Гипногенные зоны

Гипногенные зоны В предыдущей главе мы нарисовали внешнюю картину сна. Если не считать такие явления, как сомнамбулизм и броски-раскачивания, картина эта хорошо знакома каждому. Теперь перед нами стоит более сложная задача — представить себе, что происходит во время сна

Глубоководные удильщики

Глубоководные удильщики Макрурусов теперь многие знают: на прилавках магазинов увидеть их можно рядом с треской, навагой и прочей морской рыбой. Впрочем, наваге и треске (а также и налиму!) макрурус — близкий родич. Но места обитания он избрал более глубинные, чем эти

Источник

Рельеф дна Мирового океана

На дне Мирового океана выделяются че­тыре планетарные геотектуры второго поряд­ка: подводные окраины материков, переходные зоны между материками и океанами, ложе оке­ана и срединно-океанические хребты.

Подводные окраины материков(их назы­вают пассивными окраинами континентов), затопленные водами океана, составляют 82 млн км 2 , что больше половины площа­ди суши. В Северном Ледовитом океане на их долю приходится более 70% площади (табл. 15). В геологическом отношении они яв­ляются продолжением материков и обладают земной корой материкового типа. Их внешняя граница, располагающаяся на глубинах поряд­ка 3,5 км, является границей континента и океана. Подводная окраина материков состо­ит из трех главных морфоструктурных элемен­тов — шельфа, материкового склона и мате­рикового подножия (рис. 137).

Площади основных типов морфоструктур океанов (%)

Морфоструктуры	Тихий	Атлантический	Индийский	Северный Ледовитый	Мировой
Континентальные окраины	10,2	18,5	17,1	70,2	16,2
Переходные зоны	13,4	7,8	2,3	—	9,1
Ложе океанов	62,4	47,5	63,7	26,4	57,4
Срединно-океанические хребты	14,0	26,2	16,9	3,4	17,3

Рис. 137. Атлантическая подводная окраина Северной Америки: шельф, материковый склон с каньонами, ма­териковое подножье (по О. К. Леонтьеву и Г. И. Рычагову)

Шельф — это прибрежная, относительно мелководная часть дна до глубин в основном 100—200 м, ограниченная бровкой материко­вого склона. Рельеф шельфа равнинный, ук­лоны поверхности обычно не превышают 1°. Во время четвертичных оледенений, когда уро­вень моря понижался на 100—120 м, значи­тельные части шельфа были сушей. На ри­сунке 138 показана конфигурация берегов Мирового океана во время максимума вал­дайского оледенения 18 тыс. лет тому назад. Отчетливо видна Берингия на месте Беринго­ва пролива, осушенные арктические шельфы и шельфы Индокитая. Шельфы Северного мо­ря были в то время заняты ледником. Этим объясняется хорошая сохранность на шельфах субаэральных реликтовых форм рельефа, воз­никших в континентальных условиях. В обла­стях оледенений шельфы — это затопленные ледниково-экзарационные и ледниково-акку-

_8077 т ^. ш УЧ7Т/ т 40 /гт : | и • •. • •.0; •.

Поверхность, сво­бодная ото льда

Рис. 138. Конфигурация материков и ледниковых щитов при наинизшем стоянии уровня моря во время Валдай­ского оледенения 18 тыс. лет тому назад (по А. С. Мо-нину и Ю. А. Шишкову)

мулятивные холмистые равнины или плоские водно-ледниковые равнины. Широко представ­лены погруженные волнистые эрозионные рав­нины с четко выраженными речными долина­ми, являющимися продолжением речных до­лин суши. В частности, на шельфах Северного Ледовитого океана отчетливо прослеживают­ся подводные продолжения долин великих си­бирских рек: Оби, Енисея, Лены, Яны, Инди­гирки, Колымы (рис. 139). Местами хорошо сохранились реликтовые структурно-денудаци­онные формы рельефа в виде гряд. Помимо субаэральных форм, развиты и абразионные равнины — бенчи и подводные аккумулятив­ные террасы на разных уровнях, в том числе и ниже 120 м. Это свидетельствует о том, что равнины шельфа образовались не только при затоплении суши в результате гидрократичес-кого повышения уровня океана, но и вслед­ствие новейших тектонических опусканий окраин материков. Широко представлены и субаквальные формы, созданные волнами, дон­ными течениями; в жарком поясе типичны ко-

Высота поверхности ледниковых щитов дана в метрах, изотермы в океанах проведены через 2 °С. Контуры материков совпадают с современной изобатой 85 м. Пунктиром показана граница ма­терикового льда в Южной Америке

ралловые рифы. Большая часть рыхлого осадочного материала шельфа поступает с суши и проходит транзитом в сторону ложа океана.

Материковый склон — сравнительно уз­кая часть морского дна, непосредственно при­мыкающая к шельфу. Материковый склон об­ладает большими уклонами поверхности от 5 — 7° до 20°, быстрым увеличением глубин, ступенчатым профилем и интенсивным расчле­нением глубокими (до 2 — 3 км) врезами-лож­бинами У-образного профиля, которые назы­ваются подводными каньонами (рис. 140). Они напоминают по облику горные долины. Многие из этих каньонов лежат напротив ус­тьев больших рек, являясь их подводным про­должением. Но от речных долин они отлича­ются тем, что в них местами наблюдаются обратные уклоны продольного профиля. Зало­жение подводных каньонов обусловлено тек­тоническими разломами, а дальнейшая их раз­работка связана с субаквальными гравитаци­онными процессами — с мутьевыми потоками

Рис. 139. Продолжение долин сибирских рек на шель­фах арктических морей. Реконструкция на период позд­него плейстоцена

(по А. Н. Ласточкину и Б. Г. Федо­рову)

Рис. 140. Участок материкового склона (атлантическая подводная окраина Северной Америки). Отчетливо вид­ны подводные каньоны и шельф (левая часть схемы) (по О. К. Леонтьеву)

и оползнями. Оползневые процессы активно протекают и на самом материковом склоне, вследствие чего рыхлые отложения на нем ма­ломощны и местами обнажаются коренные по­роды. По мнению О. К. Леонтьева, матери­ковый склон — система ступенчатых сбросов, образовавшихся в результате скалывания края материковой платформы, имеющей тенденцию к поднятию, и ложем океана — с тенденци­ей к погружению.

Материковое подножие — наклонная (1—2°) аккумулятивная равнина у основания материкового склона шириной в несколько со­тен километров. В структурно-геологическом отношении это глубокий прогиб земной коры, который выполнен мощной толщей рыхлых от­ложений, достигающей 3—5 км. В основном это слившиеся конусы выноса мутьевых пото­ков, привязанных к устьям подводных каньо­нов, и оползневые массы. Самым гигантским считается Бенгальский конус выноса, который занимает практически весь Бенгальский залив. Аккумулятивные равнины материкового под­ножия можно рассматривать как огромные шлейфы у основания материкового склона, по­добно подгорным шлейфам на суше.

Переходные зоны между материками и океанами(геосинклинальные зоны, или зоны субдукции) — это зоны начинающегося горо­образования. Их называют активными окраи­нами континентов, хотя это не совсем точ­но, так как субдукция может происходить и в открытом океане, как, например, в пределах глубочайших Марианского и Инзу-Бонинского желобов. Наиболее ярко представлены гео­синклинальные зоны по западной окраине Ти­хого океана, в Зондском архипелаге, в Кариб­ском регионе и на юге Атлантического океа­на и в виде реликта в Средиземном море.

Переходные зоны характеризуются макси­мальным на Земле расчленением рельефа (до 15 км). Это результат интенсивных контраст­ных тектонических движений и сложных горо­образовательных процессов, а также резкого изменения мощности и строения земной коры. Переходным поясам присуща высокая степень сейсмичности и вулканизм.

Главными элементами переходных геосин­клинальных зон являются глубоководные же­лоба, островные дуги и котловины окраинных (или средиземных) морей.

Глубоководные желоба — узкие прогибы дугообразной формы глубиной до 10—11 км. Поперечный профиль их У-образный, асимме­тричный со склонами крутизной от 5— 6° в верхней части до 25° в нижней и с узкой по­лоской плоского дна, причем склон, обращен­ный в сторону материка, круче океаническо­го. Склоны желобов ступенчатые и разбиты подводными каньонами. Под днищами глубо­ководных желобов отмечается океаническая или субокеаническая земная кора. Глубоковод­ные желоба — геоморфологически выражен­ные на дне океанов места погружения океа­нических литосферных плит под континенталь­ные (Перуанский) или другие океанические плиты (Курильский, Марианский и др.), непо­средственно в мантию. Эти так называемые зоны Заварицкого-Беньофа — полосы повы­шенной неустойчивости земного вещества, пронизывающие земную кору и верхнюю ман­тию, ориентированные под углом 60 — 70° от­носительно земной поверхности и наклонен­ные в сторону континентов. Именно к ним приурочены гипоцентры землетрясений, глу­бина которых увеличивается в сторону под­водной окраины материков.

Островные дуги — это огромные хребты с крутыми склонами с внешней стороны, огра­ниченными глубоководными желобами, и бо­лее пологими — с внутренней, со стороны котловин окраинных морей. Глубинная струк­тура островных дуг — вал из базальтовой ко­ры, надстроенный складчатыми горами, на ко­торые насажены вулканы. Под островными ду­гами, а местами и под котловинами морей располагаются линзообразные магматические очаги, имеющие десятки километров в попе­речнике и до 15—20 км мощности. Эти внут-рикоровые и подкоровые очаги содержат маг­му кислого состава, которой питаются целые группы вулканов в течение очень длительно­го времени. Интрузивные породы таких оча­гов имеют гранитный состав. Принято считать, что в паре «глубоководный желоб — остров­ная дуга» формируется континентальная зем­ная кора.

Островные дуги разбиты поперечными глу­бинными разломами, с которыми совпадают проливы среди островов. Им присущи высо­кие значения теплового потока. К этим раз­ломам приурочены основные сейсмичные зо­ны с крупными действующими вулканами. Ост­ровные дуги бывают двойными, например внутренняя и внешняя Курильские гряды, или образуют единый массив суши из слившихся дуг, например Японские острова.

Котловины окраинных и внутренних межматериковых морей — это плоские, вол­нистые, реже холмистые абиссальные равни­ны на глубинах 2—3,5 км. Они сложены с поверхности рыхлыми осадками мощностью до 3 — 5 км, поступающими в основном с су­ши. Характерная особенность строения зем­ной коры в окраинных морях — отсутствие гранитного слоя, поэтому ее часто называют субокеанической. На фоне равнин отмечают­ся подводные плато, вулканические хребты и складчато-глыбовые горст-антиклинории. Кот­ловины окраинных и внутренних (межматери­ковых) морей различаются по истории своего развития. Котловины окраинных морей, по мнению О. К. Леонтьева, образуются в ре­зультате отсечения краевой части ложа океа­на в виде сегмента глубоководными желоба­ми. Дальнейшей изоляции их от ложа океана способствуют островные дуги. Котловины внутренних морей — это остатки когда-то крупных океанов, площадь которых постоян­но сокращается в результате сближения огра­ничивающих их плит. При полном их сближе­нии внутренние моря исчезают. Примером яв­ляются остатки океана Тетис: Средиземное, Черное, Каспийское моря, зажатые между Ев­роазиатской и Африкано-Аравийской плитами. На дне таких морей можно еще встретить реликтовые зоны субдукции, сохранившиеся от предшествовавшего этапа раздвижения ли-тосферных плит: короткие желоба и остров­ные дуги.

В целом в котловинах того и другого ти­па создаются условия для накопления рых­лых осадков повышенной мощности и погре­бения исходного холмистого вулканического рельефа.

Ложе океановпредставлено двумя ти­пами морфоструктур: абиссальными (греч. аЬуззоз — бездонный) равнинами (котловина­ми) и подводными горными сооружениями. Абиссальные равнины занимают основную площадь Мирового океана; в среднем они при­урочены к глубинам более 6 км. В структур­ном отношении они соответствуют океаничес­ким платформам (талассократонам). Им присущ типично океанический тип земной коры, состоящий из маломощного (1—2 км) рыхло­го осадочного слоя, тонкого промежуточного слоя из базальтовых лав с прослоями уплот­ненных осадочных пород (так называемого вто­рого слоя) и базальтового основания, который часто называют океаническим фундаментом.

Слой рыхлых осадочных пород Промежуточный слой из переслаивающихся уплотненных осадочных пород и базальтовых лав Базальтовый слой

Рис. 141. Рельеф абиссальных холмов (план и профиль). Изобаты проведены через 30 м (по Моог, Неа1;п)

Рельеф центральных частей абиссальных равнин и тех периферийных океанических кот­ловин, которые отделены от материков глубо­ководными желобами, холмистый вследствие ограниченного поступления терригенного ма­териала. Среди холмов преобладают вулкани­ческие поднятия изометричных очертаний вы­сотой до 500 м и поперечником до 100 км, часто с уплощенной вершиной, которые назы­вают гайотами (рис. 141). В основном это щитовые вулканы и лакколиты. Некоторые под­нятия имеют грядообразную форму. Там, где холмы частично погребены под осадками зна-

Отдельные подводные горы Впадины, связанные с поперечными разломами, и рифтовые долины Отдельные хребты, связанные с поперечными разломами, и рифтовые хребты Осевая зона срединного хребта

Отдельные хребты фланговых зон Горный рельеф ложа океана Выровненное дно котловин ложа океана Разломы Покровы осадков Траектория подводного спускаемого аппарата, с которого производилось эхолотирование

Рис. 142. Морфология срединно-океанического хребта: А — основные морфоструктурные элементы Индийско-Аравий­ского хребта между разломом Оуэна и горой Вернадского;

чительной мощности, преобладают волнистые равнины.

В районах, где ложе океана примыкает к подводным окраинам материков, холмы пол­ностью скрыты под осадками — здесь обра­зовались плоские равнины. Они весьма харак­терны для окрестностей Антарктиды, где ве­лико поступление терригенного материала с айсбергами, и для Северного Ледовитого океана. Многие сводовые вулканические под­нятия в теплых океанах увенчаны коралловы­ми постройками — атоллами.

Подводные горы в пределах ложа океа­на связаны в основном с разрывной тектони­кой, а также с современным вулканизмом. Для ложа океанов характерны глубинные разломы. Они особенно многочисленны в Тихом океа­не, где им присуще субширотное простирание. Вдоль разломов вытянуты узкие ложбины — грабены и глыбовые хребты. К рельефу ложа океанов относятся также сводово-глыбовые и сводовые хребты, океанические плато и воз­вышенности. Все поднятия, особенно сводово-

Б — поперечный профиль рифтовой долины Эсканаба (по Ле Пишону и др.)

глыбовые, осложнены вулканическими горами, увенчанными действующими вулканами над го­рячими точками — «плюмами». Подавляющее большинство их подводные, но некоторые вы­ступают над уровнем моря в виде островов, в особенности в Тихом океане. Таковы, напри­мер, Гавайские острова, среди которых нахо­дится самый высокий в мире вулкан — его относительная высота (от подошвы на дне оке­ана до вершины) превышает 10 км.

Срединно-океанические хребтыобразуют единую планетарную систему во всех океанах общей длиной около 80 тыс. км. Все ее зве­нья были выявлены ко второй половине 60-х гг. XX в. Эта трансокеаническая горная система представляет собой сводовое вулка­ническое поднятие высотой до 6 км и шири­ной до 1500 км с кулисообразно расположен­ными рифтовыми долинами вдоль оси и об­рамляющими их рифтовыми хребтами. Превышение гребней рифтовых хребтов над днищами рифтовых долин обычно составляет 2 — 3 км. У рифтовых долин крутые ступенча-

тые склоны и узкое плоское днище шириной несколько десятков километров (рис. 142). С обеих сторон от осевой рифтовой зоны про­тягиваются фланговые зоны, представляющие собой склоны сводового поднятия. Они тоже имеют горный рельеф, но менее контрастный, чем в осевой зоне. Фланговые зоны постепен­но переходят в холмистый рельеф ложа океанов.

Срединно-океанические хребты пересечены параллельными друг другу поперечными трансформными разломами, продолжающи­мися в пределах ложа океанов (рис. 143). С ними связаны проявления современного вул­канизма, например в районе Азорских остро­вов. Отдельные сегменты трансокеанических срединных хребтов, отсекаемые этими попе­речными разломами, сдвинуты относительно друг друга на десятки и даже сотни километ­ров, что подтверждает горизонтальные движе­ния плит.

Рифтовым зонам срединно-океанических хребтов свойственны большое значение теп­лового потока, высокая сейсмичность и оби­лие подводных вулканов вдоль гребней и скло­нов. Все это свидетельствует об интенсивном современном тектогенезе, в частности о спре-динге — раздвижении литосферных плит.

В геологическом строении осевых зон сре­динно-океанических хребтов участвуют ульт­раосновные породы, главным образом перидо­титы, внедрившиеся в первичную океаничес­кую кору в виде диапиров из верхней мантии. Такой тип земной коры называют рифтоген-ным (ультраокеаническим). Он характеризует­ся повышенной плотностью и отсутствием чет­ко выраженной границы Мохо.

Рис. 143. Трансформные разломы, по которым произо­шел горизонтальный сдвиг отдельных участков срединно-океанического хребта (по О. К. Леонтьеву и Г. И. Рычагову)

Рифтогенное горообразование рассматри­вается как особый класс горообразовательных процессов, наряду с геосинклинальным горо­образованием в переходных зонах и образова­нием глыбовых эпиплатформенных гор.

Таким образом, и на суше и в океане ос­новными планетарными формами рельефа яв­ляются горы и равнины. Но на суше это глав­ным образом тектонические складчатые, склад-чато-глыбовые и глыбовые горы, а на дне океанов — вулканические. В целом на суше за счет экзогенных процессов преобладают разрушение и снос, ведущие к выравнива­нию, а на дне океанов главный экзогенный процесс — накопление осадков и также вы­равнивание.

Источник