Ложе Океана

Source: Мазарович А.О.
- http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179415&uri=part08.html

http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1179415&uri=part09.html

Главное пространство дна Мирового океана (55%) с глубинами более 4000 м называется ложем океана. Это первейшая отрицательная форма рельефа Земли. Важнейшими ее элементами являются океанические котловины и разделяющие их срединно-океанические хребты, пассивные части трансформных разломов, возвышенности, подводные плато и подводные горы.

Котловины представляют собой замкнутые понижения дна океана или морей регионального размера более или менее изометричной формы оконтуренные изобатами 3000, 4000 или 5000 м. Всего в Мировом океане выделяется 292 котловины. Рельеф глубоководных котловин разнообразен. Значительная их часть представляет поверхности с уклонами в сотые или тысячные доли градуса (абиссальные равнины). Вих основании на пиллоу-лавах толеитового состава залегают маломощные (первые десятки сантиметров - метры), не выдержанные по простиранию металлоносные осадки вишнево-бурого цвета с преобладанием в них окислов железа с фауной (на суше их выходы известны на о. Маю в архипелаге Зеленого Мыса). Выше линии карбонатной компенсации (глубины менее 4000-4500 м) осадочный слой сложен карбонатными осадками. Это связано со свойством растворения карбонатных осадков в морской воде при давлениях 400 - 450 атмосфер. На больших глубинах осадки представлены красными глубоководными глинами или кремнистыми илами. Недалеко от центров вулканической деятельности (островные дуги и вулканические острова) в разрезе присутствуют прослои туфов, а вблизи дельт крупных рек - терригенные осадки.

Общей закономерностью распределения мощностей осадочного слоя является увеличение от срединно-океанических хребтов, где осадков почти нет, к континентам. На континентальных окраинах атлантического типа и в районах крупных речных дельт мощность осадочного чехла может достигать 10-12 км.

На абиссальных равнинах часто располагаются положительные формы рельефа - абиссальные холмы, подводные поднятия или вулканические сооружения.

Абиссальный холм представляет собой положительную форму рельефа дна, высота которой изменяется от первых десятков до сотен метров при диаметре основания - в километры. Они могут формировать целые провинции, в пределах которых отсутствуют участки ровного дна. Их происхождение связывают с магматизмом или с захоронением палеорельефа, но общепринятой точки зрения на их происхождение нет
Поднятия океанического дна представляют обширные положительные формы рельефа, которые возвышаются над окружающим дном на многие сотни метров и не имеют связи ни со срединно-океаническими хребтами, ни с материковым подножием. Их рельеф меняется от выравненного до сильно расчлененного. Они имеют экстремальную мощность коры океанского типа свыше 18 км.

Синонимом поднятий служит термин <асейсмичный хребет>, введеный Дж. Уильсоном в 1963 г., под которым понимается подводное поднятие линейной или более сложной конфигурации, с которым не связана сейсмичность и вулканизм (на одном из <асейсмичных поднятий>, Китовом хребте в Анголе, был ряд землетрясений с магнитудами 4 балла). Эталонным поднятием океанического дна можно считать поднятия Хесса на северо-западе Тихого океана.

Рельеф глубоководных котловин осложняют пассивные части трансформных разломов. Они выражены линейными депрессиями в акустическом фундаменте, которые выполнены осадочным чехлом, мощность которого может составлять сотни метров, а также поднятиями на дне океанов. Их строение может усложняться медианными хребтами. Пассивные части разломов в плане субпараллельны, но могут и расходиться, сближаться, вплоть до образования азимутального несогласия.

Картина может осложняться также изменениями простираний более высокого порядка. Пассивные части трансформных разломов испытывают не только прогрессивное опускание по мере их удаления от оси спрединга, но и положительные вертикальные движения. Они разделяют литосферные блоки различного возраста. Их протяженность составляет от 80 до 95 % от общей длины трансформов. Средняя ширина этих зон, включая поперечные хребты, составляет около 65 км.

Внутриплитные деформации коры Мирового океана за пределами осей спрединга или зон субдукции были впервые установлены в Центральной котловине Индийского океана, где океанический фундамент и перекрывающий его осадочный чехол деформированы в широкие складки широтного простирания с длиной волны от 100 до 200 км и амплитудой до 2 км, а структуры осложнены полого падающими разломами. Эти деформации выражены гравитационными аномалиями в свободном воздухе от 30 до 80 мГал. Осадочный чехол нарушен крутопадающими разрывами, которые выполаживаются с глубиной.

Отмечается высокая сейсмичность. Фокальные механизмы землетрясений свидетельствуют о преимущественно взбросовом и сдвиговом характере смещений вдоль разрывных нарушений.
Внутриплитные деформации формируются в результате внедрения пород акустического фундамента или сжатия отдельных частей океанической коры. Вопрос о внутриплитных деформациях не исследован.

Вулканические сооружения представляют широко распространенные положительные формы рельефа, происхождение которых связано с магматическими процессами. Это изолированные подводные горы и их группы, гайоты и подводные вулканы, сложенные породами основного состава с повышенным содержанием щелочных элементов (анкарамиты, анкаратриты, нефелиновые базальты и т.п.) и часто породами щелочного и ультращелочного состава (эссекситы, ийолиты, уртиты и т.п.). На многих вулканических островах установлены карбонатиты (дайки, потоки, жерловые фации) и фонолиты (экструзии). Более всего вулканические постройки развиты в Тихом океане.

Вулканические сооружения встречаются в любой тектонической обстановке. На срединно-океаническом хребте в непосредственной близости от рифтовых долин возвышается о. Буве. Вулканические сооружения о-вов Зеленого Мыса и Сенегальской впадины осложняют строение шельфа, континентального подножия и склона Западной Африки.

Вулканические сооружения могут иметь простое строение или представлять долгоживущую (десятки МУ) сложные системы, в результате развития которых формируется вулканический океанический остров или архипелаг.

Архипелаг - группа островов, лежащих на небольшом расстоянии друг от друга, имеющих одинаковое происхождение и сходное геологическое строение.

Различают вулканически, коралловые (их много на западе Тихого океана) и материковые архипелаги.

Вулканические сооружения архипелагов слагаются фрагментами океанического основания, полифазными интрузиями (сиениты, ийолиты и пр.), дайково-силловыми сериями (щелочные базальты, карбонатиты), многими генерациями экструзий (например, фонолитов) и комплексами лав, туфов, которые формировались в результате извержений моновулканов. Вулканические сооружения окружены вулканокластическим шлейфом.

Это продукты вулканической активности (туфы, туфотурбидиты) и комплексы пород, которые формировались в условиях гравитационной неустойчивости склонов (оползневые тела, турбидиты).

Подводные горы - крупные, изолированные положительные элементы рельефа высотой от 1000 до 4000 м, часто конической формы и резко выделяющиеся по морфологии от окружающих регионов. Они имеют крутые склоны и основания округлого, овального или угловатого очертания. По спутниковой альтиметрии их количество в Мировом океане измеряется первыми десятками тысяч. Некоторые подводные горы не имеют отражения в гравитационном поле. Около 800 гор имеют собственные названия. Подводные горы могут формировать цепи (Императорские горы) или группы сложной формы.

Особой разновидностью подводных гор являются гайоты (гийот, гюйо, подводная плосковершинная гора), выделенные Г. Хессом (Hess H.H.) в 1946 г. Они представляют изолированные плосковершинные вулкан, вершина которого была подвержена абразии и на созданной ровной поверхности был сформирован коралловый риф. Площади вершин могут достигать первых сотен квадратных километров.

Примером типичного гайота может быть гайот Коко (Тихий океан). По мере погружения гайота на его вершине могут формироваться атоллы.

В океанах имеются и современные действующие подводные вулканы. Такие вулканические сооружения известны около Соломоновых островов в юго-западной части Тихого океана.

Вулканические острова могут раполагаться в любой части океана и образовывать изолированные сооружения и архипелаги. Подъем основания архипелага может происходить на фоне внедрения в океаническую кору интрузий.

Линейность вулканических сооружений и закономерное удревнение возраста на Императорском хребте в Тихом океане привело В. Моргана (Morgan W.J.) в 1971 г. к созданию модели горячей точки (hot spot) как относительно стационарной и долгоживущей тепловой аномалии в мантии. Она является источником магм, обогащенных рассеянными элементами и питает вулканы океанических островов и внутренних частей континентов. На земной поверхности горячая точка отражена в аномально высокой вулканической активности в настоящее время или в прошлом. В идеальном случае это цепь современных и древних вулканов, возраст которых постепенно становиться более древним в одном направлении (след горячей точки, плюма), что связано с "прожиганием" движущейся литосферной плиты. Когда плита уходит от горячей точки, вулкан перестает быть активным, отмирает и вместе с плитой движется в сторону от горячей точки. Классическим примером следа горячей точки может быть цепь вулканов, которая протягивается в Тихом океане от поднятия Обручева с наложенными подводными горами, слагает Императорский хребет и трассируется до архипелага Гавайских островов с действующими вулканами (например, Мауна-Лоа).

Ocean basin