Рельеф шельфа подводных окраин материков.

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 19Следующая ⇒

Около 35% площади материков покрыто водами морей и океанов. Мегарельеф подводной окраины материков имеет свои существенные особенности. Примерно 2/з ее приходится на северное полушарие и только l/з — на южное. Отметим также, что чем больше океан, тем меньшую долю от его площади занимает подводная окраина материков. Например, у Тихого океана она составляет 10%, у Северного Ледовитого — более 60%. Подводная окраина материков делится на шельф, материковый склон и материковое подножие.

Шельф. Прибрежную, относительно мелководную часть морского дна с более или менее выровненным рельефом, в структурно-геологическом отношении представляющую собой непосредственное продолжение прилегающей суши, называют шельфом. Около 90% площади шельфа составляют затопленные равнины материковых платформ, которые в различные геологические эпохи, в связи с изменением уровня океана и вертикальными движениями земной коры, затоплялись то в большей, то в меньшей степени. Например, в меловое время шельфы были распространены гораздо шире, чем сейчас. Во время четвертичных оледенений уровень океана понижался более чем на 100 м по сравнению с современным, и соответственно обширные пространства нынешнего шельфа тогда представляли собой континентальные равнины. Таким образом, верхняя граница шельфа непостоянна, она меняется из-за абсолютных и относительных колебаний уровня Мирового океана. Самые недавние изменения уровня были связаны с чередованием ледниковых и межледниковых эпох в четвертичное время. После таяния ледникового покрова в северном полушарии уровень океана поднялся примерно на 100 м по сравнению с положением его во время последнего оледенения.

Рельеф шельфа преимущественно равнинный: средние уклоны поверхности от 30' до Г. В пределах шельфа широко распространены реликтовые формы рельефа, возникшие в прошлом в континентальных условиях (рис. 25). Например, на атлантическом шельфе США к северу от п-ова Кейп-Код дно представляет собой затопленную ледниково-аккумулятивную равнину с

характерными формами гляциального рельефа. Южнее п-ова Кейп-Код

последнее оледенение не распространялось, здесь прослеживается холмистая равнина с округлыми " мягкими" водоразделами и четко выраженными затопленными речными долинами. Во многих районах в пределах шельфа распространены различные структурноденудационные (также реликтовые) формы рельефа, образовавшиеся в результате воздействия денудационных процессов на геологические структуры. Так, при моноклинальном залегании пород довольно часто формируется характерный грядовый рельеф, связанный с препарировкой прочных пород1.Наряду с реликтовыми субаэральными равнинами на шельфе встречаются абразионные равнины, выработанные либо при прошлом, либо при современном уровне моря (бенни береговой зоны), а также аккумулятивные равнины, сложенные современными морскими осадками. Поскольку равнины шельфа представляют собой преимущественно затопленные равнины материковых платформ, крупные черты рельефа здесь обусловлены (как и на суше) особенностями структуры этих платформ. Пониженные области шельфа часто соответствуют синеклизам, возвышенности — антеклизам. На

шельфе нередко встречаются отдельные впадины, переуглубленные относительно соседних участков дна. В большинстве случаев это грабены, днища которых выстланы толщей современных морских отложений. Таковы, например, Кандалакшская впадина Белого моря, глубина которой более чем на 100 м превышает глубину соседних участков, желоб Святого Лаврентия на канадском шельфе Атлантического океана и др.

Раньше считалось, что шельф заканчивается на глубине 200 м, где он сменяется материковым склоном. Современные исследования показали, что трудно говорить о какой-то определенной глубине, до которой распространяется шельф. Граница между шельфом и материковым склоном морфологическая. Это бровка шельфа — почти всегда четко выраженный перегиб профиля дна, ниже которого его уклоны значительно возрастают. Часто бровка находится на глубине 100—130 м, иногда (например, на современных абразионных подводных равнинах) она отмечается на глубинах

50—60 и 200 м. Есть также шельфовые равнины, распространяющиеся на гораздо большие глубины. Так, большая часть дна Охотского моря — шельф по геологическим и геоморфологическим признакам, а глубины здесь в основном 500—600 м, местами достигают 1000 м и более. У типично шельфового Баренцева моря бровка шельфа проходит на глубине более 400 м. Это говорит о том, что происхождение шельфа связано не только с затоплением окраинных равнин суши в результате повышения уровня моря, но и с новейшими тектоническими опусканиями окраин материков.

Одной из интересных форм рельефа шельфа являются затопленные береговые линии — комплексы береговых абразионных и аккумулятивных форм, отмечающие уровни моря в прошлые эпохи.

Изучение древних береговых линий, как и изучение отложений шельфа, позволяет выяснить конкретные детали истории развития шельфа в том или ином районе. На шельфе широко распространены также различные формы

рельефа, образованные современными субаквальными процессами — волнением, приливными течениями и др. (см. гл. 19).

В тропических водах в пределах шельфа типичны коралловые рифы — формы рельефа, созданные колониями коралловых полипов и известковых водорослей (см. гл. 20).

Прибрежные участки дна, прилегающие к островам переходной зоны или к океаническим островам, выровненные и относительно мелководные, также обычно называют шельфом. Эта разновидность шельфов занимает незначительную площадь, составляющую всего несколько процентов от всей площади шельфа, в основном имеющего платформенную структуру.

Континентальный (материковый) склон. Более или менее узкая зона морского дна ниже (глубже) бровки шельфа, характеризующаяся относительно крутым уклоном поверхности, представляет собой материковый склон. Средний угол наклона материкового склона 5—7°, нередко 15—20°, иногда даже более 50°.

Материковый склон часто имеет ступенчатый профиль, и большие уклоны

приходятся как раз на уступы между ступенями. Дно между уступами имеет вид наклонной равнины. Иногда ступени бывают очень широкими (десятки и сотни километров). Их называют краевыми плато материкового склона. Типичным примером краевого плато является подводное плато Блейк, расположенное к востоку от Флориды (рис. 26). Оно отделяется от шельфа на глубинах 100—500 м уступом и дальше простирается в виде широкой

наклонной к востоку ступени до глубины 1500 м, где заканчивается очень крутым уступом, уходящим на большую глубину (более 5 км). У материкового склона Аргентины насчитывается до десятка таких (но более

узких) ступеней. В пределах материкового склона широко распространены расчленяющие его вкрест простирания подводные каньоны. Эти глубоко

врезанные ложбины иногда располагаются так, что придают в плане бровке

шельфа облик бахромы. Глубина вреза многих каньонов достигает 2000 м, а протяженность наиболее крупных из них — сотен километров. Склоны каньонов крутые, поперечный профиль нередко V-образный. Уклоны

продольного профиля подводных каньонов в верховьях в среднем 0, 12, в средних отрезках — 0, 07, в нижних — 0, 04. Многие каньоны имеют ответвления, встречаются каньоны извилистые, чаще прямолинейные. Они прорезают весь материковый склон, а наиболее крупные прослеживаются и в области материкового подножия. В устьях каньонов обычно отмечаются крупные аккумулятивные формы — конусы выноса.

Подводные каньоны напоминают речные долины или каньоны горных стран. Характерно, что многие крупные каньоны лежат напротив устьев больших рек, образуя как бы подводные продолжения их долин. Эти черты сходства и связи подводных каньонов с речными долинами натолкнули на мысль, не являются ли подводные каньоны затопленными речными долинами. Так возникла эрозионная, или флювиальная, гипотеза образования подводных

каньонов.

Однако при определенных чертах сходства есть и заметные различия между подводными каньонами и речными долинами. Продольный профиль большинства каньонов гораздо круче, чем

зонам дробления горных пород. Большая, если не главная, роль в формировании морфологического облика подводных каньонов принадлежит деятельности мутьевых потоков, о которых речь пойдет ниже (см. гл. 20).

Материковому склону свойственна земная кора материкового типа. Образцы коренных пород, взятые в подводных каньонах и на ступенях материкового склона с исследовательских судов с помощью специальных приборов — драг, показали, что это породы того же состава и возраста, что и на прилегающей суше и на шельфе. Наиболее убедительно геологическое и

геоморфологическое единство материковых платформ суши, шельфа и материкового склона было доказано подводным бурением и геофизическими данными. Так, геологический профиль, построенный по данным морских скважин и геофизики в районе плато Блейк, свидетельствует о том, что геологические напластования, слагающие прибрежную равнину Флориды, прослеживаются как в пределах шельфа, так и на краевом плато Блейк.

Для многих районов материкового склона (например, в Мексиканском заливе, в Средиземном море) характерны бугристые формы рельефа, обусловленные соляной тектоникой. Иногда встречаются также вулканические и грязевулканические образования. Материковое подножие. Материковое подножие наряду с шельфом и материковым склоном — крупнейшая форма рельефа подводной окраины материка. В рельефе дна морей и океанов материковое подножие в большинстве случаев выражено наклонной равниной, прилегающей к основанию материкового склона и

протягивающейся полосой шириной в несколько сотен километров между

материковым склоном и ложем океана. Максимальный уклон равнины до 2, 5° находится вблизи основания материкового склона. В сторону океана она постепенно выполаживается и заканчивается на глубинах порядка 3, 5—4, 5 км. Поверхность равнины при пересечении ее по простиранию, т.е. вдоль основания материкового склона, слегка волнистая. Местами она прорезана

крупными подводными каньонами. Значительная часть поверхности равнины образована конусами выноса, располагающимися в устьях крупных подводных каньонов. В верхней части поперечного профиля материкового подножия нередко отмечается характерный холмисто-западинный рельеф, сильно напоминающий оползневой рельеф суши, только представленный более крупными формами.

Вообще материковое подножие в типическом выражении преимущественно аккумулятивного образования. Как свидетельствуют данные геофизических исследований, покров морских отложений на дне океана достигает максимальной мощности именно на материковом подножии. Если в среднем в океане мощность рыхлыхосадков редко превышает 200—500 м, то на материковом подножии она может достигать 10—15 км.

С помощью глубинного сейсмического зондирования выяснено, что структура материкового подножия характеризуется глубоким прогибом земной коры, и большая мощность осадков здесь возникает именно в результате заполнения этого прогиба. Главный источник поступления осадочного материала — продукты разрушения пород суши, выносимых реками на шельф, откуда этот материал в огромных количествах выносится в результате подводного оползания масс осадков и действия мутьевых потоков (подробнее см. гл. 20). Подводные каньоны служат трассами для наиболее

мощных мутьевых потоков, которые и создают огромные конусы выноса в устьях подводных каньонов. Таким образом, вся аккумулятивная равнина материкового подножия может рассматриваться как огромный шлейф из осадков, накапливающихся у основания материкового склона. Под мощной толщей отложений все еще продолжается кора материкового типа, хотя мощность ее здесь заметно уменьшается. В некоторых случаях толща, слагающая материковое подножие, залегает на океанической коре благодаря выдвижению ее за пределы развития материковой коры. Чаще же в земной коре, слагающей материковое подножие, обнаруживается гранитный слой, что позволяет считать его, наряду с шельфом и материковым склоном, одним из крупных элементов подводной окраины материка. В некоторых районах строение материкового подножия заметно отличается от описанного выше. Например, к востоку от уже упоминавшегося плато Блейк материковое подножие в рельефе океанского дна выражено очень глубокой впадиной (глубиной до 5, 5 км), прилегающей в виде узкой полосы к подножию плато.

По-видимому, это структурный прогиб, типичный для глубинной структуры материкового подножия, но еще не заполненный осадками. В западной части Средиземного моря материковое подножие выражено холмистым рельефом, обусловленным развитием солянокупольных структур. Широкое развитие подобных окраин материков приурочено к пассивным окраинам континентов

{окраинам Атлантического типа).

Бордерленды и микроконтиненты. На некоторых участках подводная окраина материка настолько раздроблена разрывными тектоническими нарушениями, что здесь практически невозможно выделить такие элементы, как шельф, материковый склон, материковое подножие. Так, у берегов Калифорнии переход от материка к океану представлен широкой полосой дна с очень пересеченным рельефом. Крупные возвышенности с плоскими вершинами и крутыми склонами чередуются с такими же по размеру и

очертаниям впадинами. Этот рельеф возник в результате проявления

интенсивных тектонических процессов, обусловивших дробление подводной окраины материка на ряд горстов и грабенов. Такие раздробленные участки подводной окраины материков получили название бордерленда. Приурочены они к тектонически активным окраинам континентов (окраинам Тихоокеанского типа).

В пределах океанов иногда встречаются подводные или надводные возвышенности, сложенные корой материкового типа, но не связанные с материками. Они отделены от материков обширными пространствами дна с океаническим типом земной коры. Таковы, например, Сейшельские острова и их подводное основание — Сейшельская банка (западная часть Индийского океана). Еще более крупные образования этого рода — подводные окраины Новой Зеландии, которые вместе с ней образуют массив

континентальной земной коры площадью более 4 млн км2.

Плосковершинные поднятия Зенит, Натуралиста и другие в

Западно-Австралийской котловине Индийского океана также сложены материковой корой. Такие формы нередко рассматривают как остатки более

обширных когда-то материковых платформ, ныне погрузившихся на дно океана. В принципе, возможно и обратное предположение: быть может, это участки, где начался процесс образования материковой коры, но по каким-то причинам не получил дальнейшего развития. Такие возвышенности, сложенные материковой земной корой, но со всех сторон окруженные корой океанического типа, называются микроконтинентами.

Мегарельеф ложа океана.

Напомним, что ложу океана присущ океанический тип земной коры, отличающийся незначительной мощностью E—10 км) и отсутствием гранитного слоя.

Ложе океана в структурном отношении соответствует океаническим платформам, или талассократонам. На батиметрической карте дна любого океана явно видна ячеистость мегарельефа. Гигантские котловины с относительно ровным или холмистым дном разделяются хребтами, валами и возвышенностями. Наиболее типичная океаническая кора присуща днищам котловин. На возвышенностях, как правило, мощность коры увеличивается, а в некоторых случаях здесь под типичным " базальтовым" слоем обнаруживается слой повышенной плотности, и поверхность Мохо выделяется нечетко.

Океаническим котловинам здесь свойственна большая глубина, что указывает на преобладание отрицательных вертикальных движений на этих участках земной поверхности. Если материки со свойственными им положительными движениями являются преимущественно областями денудации, то океанические бассейны служат областями аккумуляции самого разнообразного осадочного материала, поступающего главным образом с суши. О погружении ложа океана свидетельствуют нахождение плосковершинных гор, гайотов, на глубинах, в десятки раз превышающих возможный размах колебаний уровня океана, и большая мощность коралловых известняков, слагающих океанические атоллы. Бурение на

некоторых атоллах Тихого океана показало, что общая мощность коралловых отложений, начиная с эоцена, достигает 1400 м, тогда как рифостроящие кораллы могут обитать на глубинах до 50 м. Собственные колебания уровня океана за счет таяния ледниковых покровов не превышают 120 м.

Геоморфологические схемы дна Северного Ледовитого, Атлантического, Индийского и Тихого океанов представлены на рис. 34—37.

Кроме срединно-океанических хребтов в пределах всех океанов встречаются отдельные горы, возвышенности, плато и горные хребты, имеющие иной (отличный от СОХ) генезис.

Примером одной из подводных возвышенностей ложа океана может служить Бермудское плато, расположенное в центральной части Северо-Атлантической котловины. Оно имеет вид горста-антеклизы с обрывистым юго-восточным и пологим северо-западным склонами. В строении платоярко проявляется разломная тектоника. Крутой склон расчленен глубокими ложбинами типа подводных каньонов, представляющих собой узкие грабены, открытые в сторону котловины. Сеть разломов проявляется и в рельефе поверхности плато. На пересечениях разломов возвышаются подводные вулканы. Группа наиболее высоких вулканов образуетфундамент Бермудских островов, сложенных коралловыми известняками.

Крупнейшими орографическими элементами Индийского океана являются плато Крозе, типичное океаническое вулканическое образование, и плато Кергелен, представляющее собой далеко выдающийся на север выступ Антарктической материковой платформы.

Наряду со срединными хребтами в Индийском океане имеется несколько крупных хребтов с океаническим типом строения земной коры и сбросово-глыбовой структурой. Самый крупный из них — Восточно-Индийский хребет, начинающийся в южной части Бенгальского залива и заканчивающийся вблизи Центрально-Индийского хребта. Эта огромная горная система (по протяженности больше Урала) была открыта в начале 60-х годов.

Рассмотрим еще два крупных глыбовых хребта — Мальдивский и Маскаренский, расположенных в западной части океана. Маска-ренский хребет в северной части (район Сейшельских островов) имеет материковый тип коры. По мнению одних исследователей, это обломок некогда единого материка южного полушария — Гондваны, объединявшего еще в начале мезозоя все южные материки. По мнению других, это недоразвившийся материк. Мадагаскарский, Мозамбикский хребты и возвышенность Агулъяс, расположенные в юго-западной части океана, сложены земной корой материкового типа и должны рассматриваться как элементы подводной окраины Африканского материка.

В Тихом океане, кроме СОХ, также имеются другие линейно вытянутые орографические элементы, характеризующиеся океаническим типом земной коры. Они имеют вид крупных валов, на сводах которых насажены вулканы, нередко образующие вулканические цепи. Наиболее грандиозным из них по протяженности, высоте и проявлению вулканизма океанического типа является Гавайский хребет, увенчанный одноименными островами. Как

указывалось выше, вулканы этих хребтов щитовые, извергающие лаву основного состава.

В Тихом океане особенно многочисленны плосковершинные подводные горы — гайоты (рис. 39), наиболее распространенные на подводных горах Маркус-Неккер, которые протягиваются в широтном направлении от южной части Гавайских островов на запад к островам Бенин и Волькано. Глубина над вершинами многих гайотов достигает 2500 м (в среднем 1300 м), что указывает на погружение дна океана, так как предполагать столь значительное понижение его уровня в прошлом нет оснований.

Многие океанические сводовые поднятия Тихого океана имеют горные вершины, увенчанные коралловыми постройками — кольцевыми рифами, или атомами. По данным геофизических исследований и бурения, горы, послужившие основаниями для коралловых рифов, также являются вулканическими образованиями. Большая часть океанических сводовых хребтов и с вулканическими цепями, и с гайотами, и с коралловыми рифами приурочена к широкой полосе, пересекающей Тихий океан с юго-востока на северо-запад, от района о. Пасхи до Северо-Западной котловины

включительно. По мнению Г. Менарда, эти океанические поднятия являются остатками древнего срединно-океанического хребта, который в конце мела—начале палеогена подвергся разрушению в результате мощных тектонических процессов. По глубоким разломам происходили бурные вулканические извержения, а затем крупные участки хребта испытали погружение. Возник лабиринт котловин, горных поднятий, вулканов, гайотов и коралловых атоллов — очень сложный рельеф центральной и северо-западной частей ложа Тихого океана. О масштабах вулканических процессов того времени свидетельствует общий объем выброшенного вулканического материала. По подсчетам Г. Менарда, он оказался в десятки раз больше, чем суммарный объем эффузивов, слагающих лавовые плато —

Колумбийское и Декан. Вулканическим материалом сложены шлейфы у подножий подводных хребтов (остатки срединного хребта).

Они имеют вид наклонных абиссальных равнин, получивших название

островных шлейфов, или апронов. Наклонные равнины —

специфический тип рельефа окраинных частей котловин ложа Тихого

океана.

Строение рельефа дна океанических котловин довольно однообразно. Почти в каждой котловине океанов выделяется два основных типа рельефа. Большая часть площади дна котловин холмистого рельефа с вертикальным расчленением в среднем 250—600 м, в некоторых случаях — до 1000 м. Этот тип получил название рельефа абиссальных холмов, занимает 40% площади дна Мирового океана. Выявление ареалов распространения рельефа абиссальных холмов имеет не только научный, но и практический интерес,

так как к ареалам их развития приурочены железо-марганцевые конкреции, объем которых только в Тихом океане превышает 200 млрд т. Меньшая часть площади дна котловин почти идеально выровнена. Эти совершенно плоские пространства, с ничтожными уклонами поверхности называют плоскими абиссальными равнинами. Обычно они занимают не самые глубокие участки

котловин, а только те, которые расположены ближе к материковому склону и подножию. Сейсмические исследования показали, что на равнинах мощность осадочного слоя достигает 1, 5 км, а в пределах абиссальных холмов толщина осадочного слоя измеряется несколькими сотнями или даже десятками метров.

Происхождение абиссальных холмов связывают с вулканическими процессами. При очень малой мощности океанической коры при ее прогибании допустимо образование сети мелких разломов, по которым осуществлялись вулканические проявления.

После затухания магматического процесса происходило частичное погребение лакколитов или щитовых вулканов под толщей донных осадков, преобразование их в абиссальные холмы.

Специфика ложа Тихого океана состоит в том, что почти всюду оно отделено от материков глубоководными желобами, поэтому поступление терригенного материала с суши в Тихий океан невелико. В результате в котловинах Тихого океана мощность осадков небольшая. Всюду преобладает рельеф абиссальных холмов. Только в пределах залива Аляски имеется обширная плоская равнина, образованная молодыми и древними конусами выноса мутьевых потоков (см. гл. 20). Над равниной возвышаются многочисленные

гайоты. Обширная абиссальная равнина занимает большую часть приантарктической котловины Тихого океана — котловины Беллинсгаузена. Широкое развитие абиссальных равнин отмечается и в приантарктических котловинах Индийского и Атлантического океанов. Это связано со значительным привносом терригенного материала плавучими льдами — айсбергами, образующимися благодаря стеканию льда с Антарктического ледникового щита.

Для ложа Тихого океана характерны зоны глубинных разломов широтного простирания, прослеживающиеся на протяжении нескольких тысяч километров. Они выражены в рельефе дна котловин в виде вытянутых с запада на восток узких глыбовых хребтов-горстов и сопровождающих их ложбин-грабенов. Разломы также пересекают Восточно-Тихоокеанское и

Южно-Тихоокеанское поднятия, причем отдельные сегменты этих поднятий

сдвинуты относительно друг друга на сотни километров, что является бесспорным признаком значительных латеральных движений земной коры.

Подводя итог, можно констатировать, что ложе Мирового океана

характеризуется разнообразием морфоструктур разного генезиса. Отчетливо выделяются два типа морфоструктур: вулканические горы, образованные на конструктивных границах литосферных плит, и горы, сформированные процессами внутриплитовой тектоники и вулканизма, не связанные с рифтогенезом^ Это подтверждается тем, что такие горы, например, в Северной Атлантике, имеют собственную систему магнитных аномалий, не

согласующуюся с системой магнитных аномалий Срединно-Атлантического

хребта. Внутриплитовые деформации формируют более массивные вулканические сооружения по сравнению со структурами, образованными в рифтовых зонах СОХ.

Часть 3. Экзогенные процессы и рельеф.

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒