Морфология океанических бассейнов

Какова форма бассейнов земной коры, в которых скопилась морская вода? Как возникли эти бассейны и как они изменяются с течением времени? Можем ли мы связать геологию бассейнов с эволюцией океана в прошедшие эпохи?

Все науки начинаются с описания. Но как описать форму жидкой массы? Языковые средства весьма слабы, чтобы передать специфическую информацию о крупных объемах жидкости. Форму жидких океанов определяют два фактора:

1. Форма самих бассейнов — она и описывается в данной главе.

2. Динамические подвижки океанов, изменяющие форму бассейнов по сравнению с той, которая соответствует состоянию покоя океанов; этот фактор рассматривается в ч. IV.

Общий обзор морфологии океанических бассейнов.Если есть «восьмое» чудо света, то, несомненно, им должны быть опубликованные всего несколько лет назад первые подробнейшие топографические карты океанических бассейнов (рис. 4.1).

Первые части этих карт составили в 1959 г. Хейзен и его коллеги, которые свели воедино все имеющиеся батиметрические данные по Мировому океану.

Впервые мы можем увидеть рельеф всей земной коры в целом, впервые можем изобразить в перспективе характерные формы рельефа и океанических бассейнов, и континентальных масс.

Эта карта все еще неполна. Она основана прежде всего на точных промерах океанических глубин вдоль маршрутов многочисленных научных экспедиций, совершенных в океанах, огромные площади которых до сих пор не исследованы. Предупреждаем читателя, что некоторые детали — результат искусной интерпретации, но общие, крупномасштабные образования известны и рассматриваются в следующих разделах.

Далее обращаем внимание читателя на то, что на карте, показанной на рис. 4.1, имеются значительные искажения относительных площадей суши и океанов. Это — следствие типа глобальной проекции, использованной при изображении сферической Земли на плоском листе бумаги. Здесь применена проекция Меркатора, на которой растянуты области высоких (полярных) широт; например, Гренландия кажется больше, чем вся Южная Америка, что, как известно, не соответствует действительности. Более подробно карты и картография рассматриваются в приложении 1.



Соотношение площадей материков и океанов.Если сравнить относительные площади суши и океанов, то взгляд на весь земной шар становится более глубоким в двух отношениях. На рис. 4.2 показано соотношение между площадями суши и моря для каждой полосы в 10° по широте на всем протяжении от одного полюса до другого.

Прежде всего отметим, что суша расположена главным образом в Северном полушарии: около 68% общей площади суши. Иначе говоря, в Северном полушарии суши вдвое больше, чем в Южном. Далее в процессе чтения книги вы обнаружите, что неравномерное распределение суши оказывает огромное влияние на характер климата на всем земном шаре.

С другой стороны, сравним площади суши и океана в обоих полушариях в широтных поясах от 30 до 60°. В поясе Северного полушария по крайней мере половина площади занята сушей; это зона умеренного климата, где началась история Homo sapiens. Однако в таком же поясе Южного полушария почти никакой суши нет; это область Южного океана и опоясывающего земной шар Антарктического циркумполярного течения.

Наконец, вспомним, что океаны покрывают 71% площади Земли, а суша — 29%. Кроме того, как видно по рис. 4.1, самый большой из океанов, несомненно, Тихий: на его долю приходится почти 50% общей площади океанов. Остальная площадь делится примерно поровну между Атлантическим и Индийским океанами.

Сравнение высот суши и глубин океанов.Наиболее сильное впечатление производит сравнение высот суши и глубин океанов. На искусно выполненной карте Хейэена и Тарп (рис. 4.1) континенты показаны как платформы, возвышающиеся над общим уровнем океанического дна. Кроме того, на этой карте показаны резкие изменения высот в районе континентальных окраин — доказательство того, что при переходе к океаническим бассейнам существует отчетливо выраженная граница, или край.

Насколько глубоки океаны и какова их средняя глубина по сравнению со средней высотой суши? Ответы на эти вопросы может дать рис. 4.3.

Средняя высота суши — 840 м над уровнем моря, а средняя глубина океанического дна — около 3900 м ниже уровня моря. Кроме того, интересны амплитуды изменения высот. Наибольшая глубина океана, установленная до сих пор, свыше 11 000 м; она найдена эхолотированием в Марианском желобе, чуть восточнее Филиппинских островов. В противоположность этому гора Эверест достигает высоты примерно 8880 м над уровнем моря.

На рис. 4.3 разница высот между континентами и океаническим дном демонстрируется еще одним способом — с использованием гистограммы, где высоты разбиты на 1000-метровые интервалы. При этом резко выделяются две полосы: с высотами 0—1000 м и с глубинами 4000—5000 м. На каждую из них приходится свыше 20% поверхности Земли. Для описания распределения с двумя пиками в статистике применяется термин бимодальное распределение; при этом подразумевается, что для него можно найти принципиальное объяснение. Геофизики объясняют его так: вещество, слагающее дно океанов, плотнее того, которое образует континенты, и поэтому оно глубже «погружено» в земную кору, чем суша. Это принцип «изостазии», к которому мы вернемся в этой главе позднее.

Еще один способ показать различия высот — интегральный график высотных отметок земной поверхности — также приведен на рис. 4.3. График построен следующим образом: принимая наибольшую высоту за 0%, просто прибавляем величину площади земной поверхности (в %), занятой каждым следующим интервалом высот, к предыдущей суммарной площади шаг за шагом до тех пор, пока не будет учтена вся поверхность Земли. Отметим, что кривая пересекает нулевую высоту в точке 29%, т. е. площадь всей поверхности суши составляет 29%. Интересно также, что выше средней глубины океана находится всего лишь 58% земной поверхности; 42% поверхности Земли лежит «глубже» 3900 м от современного уровня моря.

Типичный топографический профиль океанического дна.Рельеф поверхности океанического дна характеризуют два типичных профиля. Профиль А—А на рис. 4.4 пересекает Атлантический океан от города Ресифи в Бразилии до города Фритаун в Сьерра-Леоне, Африка.

Профиль В—В, построенный по данным экспедиции SCORPIO, пересекает весь Тихий океан вдоль параллели 28° ю.ш. Сравните схемы профилей А-А и В—В с общей физиографической картой, приведенной на рис. 4.1.

На этих двух профилях видны особенности, характерные между рельефом дна Тихого и Атлантического океанов. Заметим, что профили построены в искаженном масштабе. На подобных изображениях мы вынуждены преувеличивать вертикальный масштаб. «Истинный» масштаб океанов на Земле можно смоделировать, подняв футбольный мяч с мокрого поля; через несколько секунд, когда с мяча стекут капли воды, толщина оставшейся водяной пленки будет приблизительно соответствовать относительному вертикальному размеру океанов на Земле.

Профиль А—А. Профиль по линии А—А выбран из-за того, что на нем отчетливо видно, почему депрессии в земной коре, в настоящее время заполненные океаническими водами, лучше всего называть «бассейнами». С удалением от обеих береговых линий дно океана быстро понижается и затем переходит в сравнительно плоские участки, называемые абиссальными равнинами. Их средние глубины равны примерно 5000 м. Однако в центральной части абиссальных равнин имеется форма рельефа, возвышающаяся над их уровнем более чем на 1000 м с обеих сторон. Это Срединно-Атлантический хребет. Обратившись к рис. 4.1, мы увидим, что он протягивается вдоль всего Атлантического океана с севера на юг. Далее отметим, что хребет располагается примерно посередине между Американским и Евро-Африканским континентами. В действительности Срединно-Атлантический хребет представляет собой лишь часть протяженной системы хребтов, которая пересекает все крупные океанические бассейны. Они являются центрами разрастания (спрединга), в которых непрерывно генерируется новое вещество океанического дна.

Профиль В—В. Профилю В—В, пересекающему южную часть Тихого океана, свойственны две особенности, общие с профилем через Атлантику. Во-первых, дно океана круто понижается от континентов до уровня абиссальных равнин, в чем опять-таки проявляется сходство с бассейном. Во- вторых, в Тихом океане тоже есть система хребтов (см. рис. 4.1), хотя здесь хребет расположен не по центру океана, как в Атлантике.

Наряду с этим на профиле В—В обнаруживаются значительные различия между дном Тихого и Атлантического океанов. Во-первых, в Тихом океане развиты крупные глубоководные желоба: один из них находится непосредственно вблизи Южно-Американского континента — это Перуанско-Чилийский желоб, а другой расположен северо-восточнее Новой Зеландии — желоб Тонга-Кермадек (см. рис. 4.7). Образование этих желобов, как будет показано в дальнейшем, тесно связано с формированием центров разрастания океанического дна.

Во-вторых, дно Тихоокеанского бассейна имеет гораздо более изрезанный рельеф, чем дно Атлантики. В Тихом океане мы наблюдаем многочисленные возвышенности, хребты и подводные горы. Общая карта рельефа (рис. 4.1) подтверждает ту точку зрения, что в бассейне Тихого океана, особенно в западной его части, гораздо больше гор. Многие группы тропических островов в западной половине Тихого океана, например Самоа, Марианские и др., представляют собой горы вулканического происхождения, имеющие достаточно большую высоту, чтобы выступать над поверхностью моря. Группа Гавайских островов выглядит как «цепь» таких гор, образовавшихся в результате серии вулканических извержений.

Срединно-океанические хребты — единая система?Срединно-океанические хребты, которые встречаются на обоих профилях, показанных на рис. 4.4, представляют собой лишь часть протяженной системы таких хребтов, обнаруженных в океанических бассейнах. Длина этой системы взаимосвязанных хребтов превышает 65 000 км (рис. 4.5).

Ширина хребтов, имеющих неправильную форму, не одинакова: с каждой стороны от оси до слияния хребтов с абиссальными равнинами она достигает 500—1000 км. Высота хребтов над уровнем соседних равнин обычно составляет 1—2 км. В некоторых областях, особенно в группе Исландских островов на севере Атлантики, подводный хребет фактически выступает над поверхностью воды, образуя группу связанных между собой островов.






Дата добавления: 2019-05-06; просмотров: 106;


Поделитесь с друзьями:

Вы узнали что-то новое, можете расказать об этом друзьям через соц. сети.

Поиск по сайту:

Введите нужный запрос и Знаток покажет, что у него есть.
Znatock.org - Знаток.Орг - 2017-2019 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.01 сек.