Впадины океанов переходные области
Дно океана — важнейшая составная часть сложной системы, называемой океан. Оно представляет собой впадины со сложным рельефом, разделенные подводными поднятиями и имеющие совершенно иное строение подстилающих слоев, чем континенты. Скрытые океаническими водами пространства занимают большую часть поверхности Земли, поэтому познание их строения помогает понять и строение всей планеты.
Eще на заре океанографии высказывались различные суждения о происхождении океанических впадин, возрасте, этапах развития. B океане нет никаких геологических образований, которым было бы больше 140—160 MY, но имеются несомненные свидетельства древности океанов — свидетельства геологические, геохимические, биологические и другие, которые показывают, что океаны существуют 4 GY при общем возрасте Земли 4,5 GY.
B настоящее врем общепринятой концепции о происхождении не существует. Современные гипотезы могут быть разделены на две основные группы: гипотезы первой из них так или иначе основываются на первичности океанических впадин, а ко второй относятся теории, утверждающие вторичное образование океанических впадин.
Первая концепция — концепция первичности океанов — предполагает, что все океаны, т. е. впадины с океаническим типом земной коры, возникли в самом начале геологической стадии развития Земли и что современные океаны — реликты первичного океана, покрывавшего всю поверхность планеты ( Н. П. Васильковский, О. К. Леонтьев, В. И. Попов, П. Фурмарье).
Согласно гипотезе первичности океанов земная кора океанического типа возникла еще до образования кислородно-азотной атмосферы и покрывала весь земной шар. Первичная кора состояла из основных магматических пород и явилась основой образования базальтового слоя всей планеты. В этот геологический этап рельеф Земли не был расчленен на впадины и материковые выступы — существовали лишь понижения, заполненные водой, которая обособлялась из материала мантии одновременно с газами, формировавшими первичную атмосферу. Первичная базальтовая кора представляла тонкую пленку пузырчатого силикатного вещества пемзообразного строения (Полдерварт, 1957; Леонтьев, 1968).
Вода эродировала пузырчатую породу, и на этом этапе в мелководных бассейнах началось медленное терригенное осадкообразование в почти бескислородной атмосфере. В начале архея сформировались вулканические толщи основных лав и туфов, глинисто-песчаные осадки, обогащенные глиноземом, железисто-кремнистые химические отложения. В результате процессов метаморфизма эти толщи превратились в комплексы амфиболитов и кристаллических сланцев основного состава, хорошо известные как древнейшие образования в составе фундамента всех древних платформ. Так возникли ядра будущих континентов. Дальнейшее преобразование первичной земной коры шло через развитие переходных от океана к континенту зон. Уже в протерозое появились крупные прогибы, в которых накапливались комплексы осадочно-вулканогенных пород. Появление в атмосфере кислорода способствовало химическому выветриванию, разделению ряда элементов в осадочном процессе и накоплению богатых кремнеземом осадков.
Формирование активных границ сопровождалось процессами складчатости, вулканизма, внедрением интрузий разного состава, в том числе и кислого. В дальнейшем осадочные и вулканогенные отложения подвергаются перекристаллизации, уплотнению, гранитизации. Сама зонa переходa, зажатая между континентом и океаном, испытывает поднятие и в целом консолидируется. В общем процессе уплотнении вещества образyeтся гранитно-метаморфический слой земной коры.
Процессы складчатости и гранитизации в протерозоe привели к тому, что возник гранитно-метаморфический фундамент, который спаял отдельные архейские массивы между собой, и к началу палеозоя образовался монолитный остов древних платформ. Платформы имели меньшую площадь, чем в настоящее время, а океанические пространства занимали около 85 % всей земной поверхности (Леонтьев, 1968), oднако общее количество воды было меньше, чем в последующие геологические эпохи, океан был мелководнее.
В мелководных океанах наряду с процессами хемогенного осаждения железа, образования фосфоритов и глауконитов начало проявляться терригенное и биогенное осадкообразование, роль которого возрастала по мере увеличения расчлененности рельефа и в связи с бурным развитием органической жизни.
Согласно гипотезе первичности океанов после протерозоя происходило наращивание площади материков путем аккреции островных дуг. В нижнем палеозое произошло оформление переходных зон в северной части Атлантического океана, на месте Центральной Азии, по южной периферии Сибирской платформы, на азиатской окраине Тихого океана. Во время каледонской складчатости в начале палеозоя переходные зоны океана были преобразованы в молодые платформы, которые примкнули к древним щитам. Так, переходная зона в северной Атлантике преобразовалась в каледониды Скандинавского полуострова, Шотландии, Канады и Гренландии. В результате увеличения суши наметилась тенденция к слиянию отдельных материковых глыб в Центральной и Юго-Восточной Азии.
Герцинская эпоха складчатости, протекавшая в позднем палеозое, привела к образованию континентальных участков на месте Урало-Сибирской переходной зоны и слиянию Европы с Азией в единый материк. Увеличилась площадь и других континентов. Расширение площади суши и уменьшение площади океанов вместе с поступлением воды из мантии способствовали тому, что большее, чем в протерозое, количество воды распределяется на меньшей площади и глубины океанов увеличиваются. Этот процесс продолжается в мезозое и кайнозое, возникают новые переходные зоны с островными дугами, глубоководными желобами, происходит орогенез и образование новых участков континентальной коры. В результате альпийского цикла складчатости в мезо-кайнозое исчезает океан Тетис, отделявший Европу и Северную Азию от Африки, Индостана, Индокитая. В мезозое, по представлениям О. К. Леонтьева (1968), начали формироваться срединно-океанические хребты. Срединно-Атлантический хребет стал оформляться в самом конце мезозоя. Некоторые американские авторы считают, что в Тихом океане первоначально срединно-океанический хребет зародился в виде мощного вздутия океанической коры и мантии на пространстве от района Гавайских островов до островов Туамоту и Пасхи. Этот антиклинальный свод называют поднятием Дарвина (Менард, 1966). Образование поднятия Дарвина сопровождалось мощными расколами земной коры и очень интенсивным вулканизмом. В палеогене раздробление коры в области поднятия Дарвина привело к опусканию большей его части. Срединный океанический хребет Тихого океана сформировался восточнее, у берегов Аляски, вдоль берегов Северной Америки. В этот же период (палеоген — неоген) образовался Срединно-Индоокеанский хребет. На периферии океанов, особенно Тихого, в палеоген-неогеновое время возникают новые участки переходных зон разного типа.
Согласно концепции вторичности океанических впадин Г. Штилле, океаны делятся на две группы — древние и молодые. К древним океанам относится Тихий, к молодым — все остальные. Эта концепция разделяется рядом зарубежных и советских исследователей (М. В. Муратовым, Ю. М. Пущаровским и др.). Ее сторонники обращают внимание на то, что впадины Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого океанов не имеют видимой генетической связи с окаймляющими их побережьями. Они как бы наложены на совершенно разные по возрасту и происхождению структурные элементы материков. Восточный берег Атлантического океана срезает каледонские складчатые структуры Норвегии, Англии и Ирландии, герцинские структуры Западной Франции, альпийскую область Испании, палеозойский складчатый пояс Северной Африки и т. д. Такая же картина наблюдается на западной окраине океана и вдоль побережий Индийского и Северного Ледовитого океанов.
В отличие от остальных океанов Тихий океан окружен концентрически расположенными складчатыми поясами разного возраста, начиная от позднего протерозоя. Более древние структуры срезаются тихоокеанским складчатым кольцом. Возраст складчатых поясов, обрамляющих Тихий океан, закономерно меняется (в сторону океана) от древнего к более молодому вплоть до современного.
Современная тихоокеанская переходная зона с многочисленными морями, системами островных дуг и глубоководных желобов характеризуeтся активным тектоно-магматическим режимом. В этой смене разновозрастных тектонических структур обрамления дна Тихого океана М. В. Муратов (1975) видит последовательный ряд стадий развития земной коры от океанической плиты через горообразование к материковой платформе. Следовательно, такая интерпретация строения впадины Тихого океана приводит к выводу о постепенном преобразовании океанической коры как первичной через переходную зону в материковую — вторичную, о сокращении площадей с океанической корой и нарастании участков континентов. Следовательно, в соответствии с этой концепцией можно прийти к заключению о большой древности Тихого океана.
Г. Штилле также противопоставлял молодым вторичным океанам древнюю впадину Тихого океана, которая, по его представлениям, возникла в глубине докембрия.
Cторонники вторичности впадин океанов (Г. Штилле, М. В. Муратов) отмечают различия в процессах и времени образования впадин Тихого океана и других океанов.
Сторонники «базификации» объясняют данным процессом многие черты эволюции материковых окраин. Детальное исследование пассивных окраин показало, что процессы океанообразования оказали существенное влияние на континентальные окраины. Реакция континентов выразилась в том, что значительные их площади испытали погружение по вдольбереговым разломам, в ходе чего формировались тектонические грабены и уступы. Этот процесс начался в середине мезозоя, хотя и неодновременно в разных участках океана.
Обычно в пределах зон опускания на первых этапах геологического развития накапливались мощные континентальные толщи, затем в отдельных грабенах — лагунные (эвапоритовые) отложения, сменившиеся на прибрежно-морские терригенные и биогенные, в формировании которых большое участие принимали суспензионные потоки. Позднее отложения этих зон были перекрыты нормальными пелагическими, глубоководными осадками. Вдоль разломов на первом этапе погружения окраин был широко развит базальтовый магматизм.
Такое погружение океанских окраин явилось результатом несомненной переработки материала литосферы. Полагают, что при этом вещество континентальной коры было замещено более плотным материалом (Sheridan, 1974), а гранитный слой опускающихся блоков либо резко уменьшается в мощности, либо вообще исчезает (атлантическое побережье Африки, Южной Америки, индоокеанское побережье Австралии). В некоторых случаях (индоокеанское побережье Африки) формирующиеся котловины отрезают отдельные блоки с континентальной корой от материков.
Общей особенностью развития переходных зон тихоокеанского типа, по мнению сторонников базификации, является то, что происходит океанизация участков земной поверхности с континентальной корой, причем наблюдается постепенное наступление океана на континентальные обрамления. В западно-тихоокеанской зоне формируются краевые моря с корой океанического типа.
В течение кайнозоя происходит также закрытие западных окраинных морей Северной Америки и Южной; срезаны Тихим океаном и структуры Антарктиды Америки. Так, пояс Антарктанд уходит в море (море Амундсена), протягиваясь к островам Баллени, и через подводный хребет Маккуори соединяется с Новой Зеландией. К аналогичному выводу пришел и А. А. Пронин (1973).
История развития Тихого океана четко начинается с палеозоя. Он появился с возникновением по его периферии складчатого кольца в позднем протерозое. Происходило возбуждение подкоровых процессов на огромной площади, сопровождающееся резким усилением теплового потока. Формирование океанской литосферы развивалось стадийно, причем участвующий при этом процессе базальтовый магматизм сопоставим по времени проявления и масштабам с трапповым магматизмом континентов.
B современной переходной зоне на западе Тихого океана сталкиваются два процесса. Один процесс приводит к наступлению океана на континент, переработке континентальной коры в океаническую. Другой процесс, наступающий на океан, подразумевает накопление мощных толщ вулканитов и осадочных пород, которые затем могут участвовать в формировании гранито-метаморфического слоя.
Некоторые исследователи (например, В. Е. Хаин, 1973) допускают, что в истории Земли могла быть не одна, а несколько эпох океанизации, закономерно сменявших периоды нарастания континентальной коры.
Источник
Происхождение впадин океанов
Множество гипотез о происхождении впадин океанов можно объединить в три основные группы (Физическая география Мирового океана, 1980): 1. первичности океанов, т. е. образование их в период возникновения самой земной коры; 2. вторичного образования впадин в пределах отдельных участков материковой коры; 3. формирования океанов в процессе горизонтальных движений глыб земной коры. Согласно первой гипотезе земная кора океанического типа сформировалась еще в архее, до образования кислородно-азотной атмосферы и покрывала весь земной шар. Вулканические и изверженные породы при охлаждении Земли явились основой базальтового слоя планеты, т. е. первичной базальтовой коры. Рельеф не был расчленен на впадины и выступы. Существовали лишь понижения, за-полненные водой. Первичная базальтовая кора представляла собой пленку пузырчатого силикатного вещества, напоминающего пемзу. Вулканическая деятельность приводила к образованию первичных возвышенностей. Вода размывала эти возвышенности, и в мелководных бассейнах начался процесс терригенного осадков накопления (из продуктов выветривания). Накопленные вулканические породы (лавы и туфы), песчано-глинистые осадки и химические отложения в результате метаморфизма превратились в комплекс амфиболитов и гнейсов, которые явились древнейшими породами в первичных ядрах будущих континентов. дальнейшее преобразование земной коры шло через геосинклинальный процесс. В протерозое (следующие 2 млрд. лет) закладываются крупные прогибы. Их развитие сопровождалось вулканизмом и складчатостью. Осадочные и вулканические отложения в геосинклинальных поясах подверглись уплотнению, перекристаллизации и гранитизации. Геосинклинальная область испытывала поднятие и консолидировалась. Все эти процессы привели к возникновению в конце протерозоя гранитно-метаморфического фундамента, который спаял архейские массивы между собой, к началу палеозоя образовался монолитный остов древних платформ. Древние платформы занимали значительно меньшую площадь, чем в современное геологическое время. Примерно 85 % земной поверхности занимали пространства океанической коры. В мелководном океане с множеством вулканических островов объем воды был значительно меньше, чем сейчас. Его дальнейшее развитие сопровождалось углублением котловин и увеличением объема воды. По мере увеличения расчлененности рельефа суши и развития органической жизни возросли процессы терригенного и биогенного осадконакопления.
6 комментариев к “Происхождение впадин океанов”
Человечество еще с древних веков интересовалось происхождением океанов, загадочной флорой и фауной. И в настоящее время есть наука океанология, которая чем глубже опускается в тайну океана, тем больше возникает вопросов, чем ответов.
Очень интересная познавательная статья. Сколько вокруг нас таится таинств и неизведанного, что голова кругом идет. Прекрасный сайт для студентов и школьников.
Angry Birds Free Online Game
Take a look a person’s top with Angry Birds Online Game
Free Angry Birds Online
Впадина протянулась вдоль Марианских островов на 1500 км; она имеет V-образный профиль, крутые (7—9°) склоны, плоское дно шириной 1—5 км, которое разделено порогами на несколько замкнутых депрессий. У дна давление воды достигает 108,6 МПа, что более чем в 1100 раз больше нормального атмосферного давления на уровне Мирового океана. Впадина находится на границе стыковки двух тектонических плит, в зоне движения по разломам, где Тихоокеанская плита уходит под Филиппинскую плиту.
Вопрос с впадинами, рытвинами и буграми в виде гор давно решённый. Земная кора не стоит на месте, постоянно в движении, образуются разломы, ядро кипит, на вулканах бывает и прорывает.
Как познавательно открыл много чего нового и наших океанах для себя на этом сайте. Отличный сайт касательно географии.
Источник