АБИССАЛЬНЫЕ РАВНИНЫ, ВОЗВЫШЕННОСТИ И ХРЕБТЫ

АБИССАЛЬНЫЕ РАВНИНЫ

Aбиссальные равнины – спокойный, асейсмичный элемент с ограниченным проявлением вулканизма. Равнины отличаются oдноoбpaзным cтpoeниeм, типично океанской корой в основном доолигоценового возраста и имеют глубину от 4000 до 6000 м c плавным изменением мощности литосферы и возраста коры в направлении континента. Кора абиссальных равнин по сейсмическим характеристикам, строению, мощности и составу тождественна коре срединных хребтов. Линейные магнитные аномалии здесь наблюдаются, хотя на значительных площадях, образовавшихся в апт-туронский период спокойного магнитного поля, они отсутствуют. Аномалии выражены слабее, чем в срединных хребтах, вследствие окисления ферромагнитных минералов и перекрытия осадками.

Кора в пределах абиссальных равнин выдержана по толщине, за исключением того, что осадочный слой в направлении континентального подножия постепенно увеличивается в мощности за счет появления все более древних горизонтов, до верхов средней юры (бат-келловей) в Атлантическом и Тихом океанах, а также за счет поступления обломочного и вулканического материала с суши (пелагические осадки сменяются гемипелагическими), в частности эоловым путем. Против устьев крупных рек на нормальную океаническую кору накладываются мощные конусы выноса, продолжающие дельты. Во втором слое исчезает разница в сейсмических скоростях верхней (2А) и нижней (2В) частей за счет повышения плотности верхней части в связи с охлаждением и «залечиванием» трещин. Возрастает и мощность литосферы благодаря опусканию ее границы с астеносферой, опять-таки вследствие охлаждения.

Абиссальные равнины обычно плоские из-за мощного слоя осадков, но в Тихом океане из-за его величины рельеф холмистый и отражает неровности базальтового слоя, возникшие еще в период его формирования и развития на срединном хребте. Среди равнин, как правило в Тихом океане, возвышаются тысячи подводных вулканических гор. Особую разновидность подводных гор образуют гийоты — плосковершинные возвышенности, встречающиеся на глубине до 2 км и представляющие потухшие вулканы, вершины которых в свое время были срезаны морской абразией, затем перекрыты мелководными осадками и далее погрузились, вследствие охлаждения подстилающей их коры, ниже уровня океана.

Абиссальные равнины распадаются на отдельные котловины, разделенные крупными подводными хребтами и возвышенностями. Котловины имеют овальную форму и более 1000 км по длинной оси. В Тихом океане — выделяются Северо-Западная, Центральная, Южная, Северо-Восточная — к западу от Восточно-Тихоокеанского поднятия, Гватемальская. Кокосовая, Перуанская, Наска, Чилийская — к востоку от этого поднятия, Беллинсгаузена — к югу от Южно-Тихоокеанского поднятия и др.

ВОЗВЫШЕННОСТИ И ХРЕБТЫ

Кроме срединно-океанских спрединговых хребтов в Мировом океане существуют подводные возвышенности и хребтов иного происхождения. Одни из изометричные, овально-округлые, например поднятие Шатского и Хесса. Некоторые из них за плоский рельеф, образованный осадочным слоем, называют плато (например плато Онтонг-Джава). Другие — отчетливо линейные, протягивающиеся на тысячи километров, третьи имеют неправильную форму.

Для большинства внутриплитных поднятий очевидно вулканическое происхождение. Ксенолиты в лавах вулканических островов представлены мантийными перидотитами; континентальные породы — гнейсы, граниты среди них не встречены. Для Императорско-Гавайского хребта это доказывается современным вулканизмом. Древние вулканические аппараты вскрываются бурением или наличием толейитовых базальтов, характерных для внутиплитных океанских островов. Подавляющая часть внутриплитных поднятий океана, если не все, обязана своим образованием процессам магматизма.

С этим согласуется и наблюдаемое под поднятиями утолщение коры, мощность которой в отдельных поднятиях, например Шатского, Хесса, Онтонг-Джава в Тихом океане может превышать 30 км, т.е. сравнима с континентальной, но детальное сейсмическое изучение строения коры показало, что она имеет то же три слоя, что и типичная океанская кора, с теми же скоростными характеристиками каждого из слоев.

Океаническая природа коры поднятий подтверждается и составом вулканитов верхов 2-го слоя, вскрытых бурением. Увеличение общей мощности коры идет за счет возрастания мощности всех трех слоев в отдельности. Для 2-го и 3-го слоев это, очевидно, объясняется увеличением интенсивности магматизма по сравнению с нормальной для спрединговых зон, а также большей продолжительностью его проявления, в связи с чем нормальная океаническая кора надстраивается позднее образованными вулканитами, а в некоторых случаях и внедрением интрузий. Мощность осадочного слоя на поднятиях тоже бывает увеличенной, поскольку вершины поднятий находятся выше уровня растворения карбонатов или на глубине, где возможно образование биогермов.

Возникновение внутиплитных поднятий связывают с действием мантийных струй и плюмов, для которых типичен щелочно-базальтовый магматизм. Определенная часть горячих точек приурочена к тройным сочленениям осей спрединга. Рисунок магнитных аномалий севера Тихого океана позволяет предполагать такое происхождение для поднятий Шатского и Хесса. Другая часть поднятий расположена на пересечении спрединговых хребтов трансформными разломами. Хороший пример дает Исландия, которая «сидит верхом» на Срединно-Атлантическом хребте в том его месте, где он пересекается зоной разломов, создавшей весь Гренландско-Фарерский порог. Мощность коры Исландии составляет 40 км, что дало повод одно время относить ее к континентальной, но слагающие Исландию неоген-четвертичные вулканиты — типичные вулканиты 2-го слоя и сейсмическая структура коры отвечает океанской.

Затухание вуканической деятельности на горячей точке на оси спрединга и дальнейший спрединг могут разорвать Исландию и отодвинуть обе части на какое-то расстояние. Так объясняют происхождение парных поднятий, таких, как Моррис-Джесуп и Ермак в Северном Ледовитом океане. Раздвиг таких поднятий идет вдоль полос, параллельных трансформным разломам, т.е. в направлении движения пластин.

Не все вулканические хребты следуют направлениям трансформных разломов; некоторые ориентированы косо к ним. К таким относятся Императорско-Гавайский хребет и параллельные ему хребты о-вов Маршалловых, Лайн, Туамоту, Кука. Все они простираются в соответствии с траекторией движения Тихоокеанской плиты.

Крупное скопление вулканических островов и гийотов в западно-центральной части Тихого океана, где вулканизм проявился особенно интенсивно в середине мела, было интерпретировано как целое горячее плато, связанное с мощной плюмовой струей. Современное положение этого пятна намечается юго-восточнее, в районе Французской Полинезии (о. Таити и соседние острова).

Хотя решающая роль магматизма в создании внутриплитных подводных хребтов и поднятий очевидна, нельзя исключить и значения тектонических процессов, в частности блоковых движений. Сейсмические профили через возвышенности Шатского, Хесса и др.показали, что они имеют блоковую структуру. Такое строение приобретено этими поднятиями после прекращения вулканизма, в процессе их охлаждения и опускания.Погружение поднятий подчиняется той же закономерности, которая была установлена для океанической коры, образованной на осях спрединга, но отсчет должен вестись не от средней глубины срединно-океанских хребтов, а от уровня океана, так как все эти поднятия первоначально возвышались над этим уровнем.

Остается открытым вопрос о существовании чисто глыбовых, невулканических внутриплитных хребтов. К таким хребтам можно было бы отнести хребты Теуантепек, Карнеги и Наска в Тихом океане против берегов Центральной и Южной Америки, но отсутствие данных бурения и сейсмики не позволяет подтвердить или опровергнуть это допущение.