Островные дуги

Это цепочки вулканических островов над зоной субдукциии (место, где океаническая кора погружается в мантию), возникающие там, где одна океаническая плита погружается под другую. Островные дуги образуются при столкновении двух океанических плит. Одна из плит оказывается снизу и поглощается в мантию, на другой (верхней) образуются вулканы. Выгнутая сторона островной дуги направлена в сторону поглощаемой плиты, с этой стороны находится глубоководный желоб. Основанием для островных дуг служат подводные хребты от 40 до 300 км, протяженностью до 1000 км и более. Свод хребта выступает над уровнем моря в виде островов. Нередко островные дуги состоят из параллельных горных гряд, одна из которых чаще внешняя (обращенная к глубоководному желобу), выражена только подводным хребтом. В таком случае гряды отдалены друг от друга продольной депрессией глубиной до 3-4,5 км, заполненной 2-3 километровой толщей осадков. На ранних стадиях развития островные дуги представляют собой зону утолщения океанической коры, насаженными на гребень вулканическими постройками. На более поздних стадиях развития островные дуги образуют крупные массивы островной или полуостровной суши, земная кора здесь приближается по строению к континентальному типу.

Островные дуги широко развиты на окраинах Тихого океана. Это Командоро-Алеутская, Курильская, Японская, Марианская и др. В Индийском океане самой известной является Зондская дуга. В Атлантическом океане - Антильская и Южно-Антильская дуга.

Глубоководные желоба

Это узкие (100-150 км) и протяженные глубокие впадины (рис. 10). Дно желобов имеет V-образную форму, реже плоское, стенки крутые. Внутренние склоны, примыкающие к островным дугам, более крутые (до 10-15°), а противоположные склоны, обращенные в сторону открытого океана, пологие (около 2-3°). Склон желоба бывает осложнен продольными грабенами и горстами, а противоположный склон - ступенчатой системой крутых разломов. На склонах и дне залегают осадки, иногда достигающие мощности в 2-3 км (Яванский желоб). Осадки желобов представлены биогенно-терригенными и терригенно-вулканогенными илами, часты отложения мутьевых потоков и эдафогенные образования. Эдафогенные образования - это несортированные продукты обвалов и оползней с глыбами коренных пород.

Глубина желобов колеблится от 7000-8000 до 11000 м. Максимальная глубинна зафиксирована в Марианском желобе - 11022 м.

Желоба наблюдаются по всей переферии Тихого океана. В западной части океана они протягиваются от Курило-Камчатского желоба на севере, через Японский, Идзу-Бонинский, Марианский, Минданао, Новобританский, Бугенвильский, Новогебридинский до Тонга и Кермадек на юге. В восточной части океана расположен Атакамский, Центральноамериканский и Алеутский желоба. В Атлантическом океане - Пуэрто-Риканский, Южно-Антильский. В Индийском океане - Яванский желоб. В Северном Ледовитом океане желоба не обнаружены.

Глубоководные желоба в тектоническом отношении приурочены к зонам субдукции. Субдукция развивается там, где сходятся континентальная и океаническая плиты (или океанская с океанской). При их встречном движении более тяжелая плита (всегда океанская) уходит по другую, а затем погружается в мантию. Установлено, что субдукция развивается по-разному в зависимости от соотношения векторов движения плит, от возраста субдуцирующей литосферы и ряда других факторов.

Поскольку при субдукции одна из литосферных плит поглощается на глубине, нередко увлекая с собой осадочные формации желоба и даже породы висячего крыла, изучении процессов субдукции связано с большими трудностями. Геологические исследования также затрудняются глубоководностью океана. Поэтому большую ценность представляют результаты первого детального картирования участка дна в желобах, которое проведено по франко-японской программе «Кайко». У берегов Барбадоса, а затем и на склоне желоба Нанкай при бурении удалось пересечь сместитель зоны субдукции, находящийся в точке бурения на глубине нескольких сотен метров под поверхностью дна.

Современные глубоководные желоба простираются перпендикулярно направлению субдукции (ортогональная субдукция) или под острым углом к этому направлению (косоориентированная субдукция). Как было сказано выше, профиль глубоководных желобов всегда ассиметричен: субдуцирущее крыло пологое, а висячее крыло более крутое. Детали рельефа варьируются в зависимости от напряженного состояния литосферных плит, от режима субдукции и других условий.

Интересны формы рельефа прилегающих к глубоководным желобам территорий, строение которых также определяются зонами развития субдукции. Со стороны океана это пологие краевые валы, которые возвышаются над ложем океана на 200-1000 м. Судя по геофизическим данным, краевые валы представляют собой антиклинальный изгиб океанской литосферы. Там, где фрикционное сцепление литосферных плит велико, высота краевого вала находится перпендикулярно относительной глубине соседнего отрезка желоба.

С противоположной стороны, над висячим крылом зоны субдукции, параллельно желобу протягиваются высокие хребты или подводные гряды, имеющие иное строение и происхождение. Если субдукция направляется непосредственно под окраину континента (и глубоководный желоб примыкает к этой окраине), обычно образуются береговой хребет и отдельный от него продольными долинами главный хребет, рельеф которого бывает осложнен вулканическими постройками.

Поскольку любая зона субдукции уходит на глубину наклонно, ее воздействие на висячее крыло и его рельеф может распространяться на 600-700 км и более от желоба, что зависит прежде всего от угла наклона. При этом в соответствии с тектоническими условиями образуются различные формы рельефа при характеристике латеральных структурных рядов над зонами субдукции.

Глубоководные желоба и сопряжённые с ними краевые валы являются важными морфологическими структурами активных окраин океанов, протягиваясь на тысячи километров вдоль островных дуг и восточного континентального обрамления Тихого океана. Глубоководные желоба трассируют выход на поверхность сейсмофокальных зон, рельефно отражая границу между океаническими и континентальными сегментами литосферы Земли. Океанические желоба представляют собой узкие протяженные депрессии океанического дна, являющиеся самыми глубокими зонами Мирового океана.

Различают океанические желоба двух типов:

• 1. Океанические желоба, связанные с островными дугами (Марианский, Японский, Зондский, Камчатский и др.;
• 2. Океанические желоба, прилегающие к континентам (Перуанско- Чилийский, Центрально-Американский др.).

Более глубокими обычно являются желоба островных дуг (Марианская впадина - 11022 м). При высоких темпах седиментации океанические желоба могут быть заполнены осадками (южное побережье Чили).

Большинство желобов имеет дугообразную форму и вогнутой стороной обращены к островной дуге или континенту. В разрезе они имеют вид правильных асимметричных впадин (рис. 6.28) с относительно крутым (до 10° и более) прилегающим к суше склоном и более пологим (5°) океанским склоном желоба. На внешнем океанском крае желоба

Рис. 6.28. Схематическое строение глубоководного жёлоба наблюдается внешнее куполообразное поднятие, нередко возвышающееся почти на 500 м над региональным уровнем прилегающего океанского дна.

Желоба, даже самые глубокие, практически не имеют точной V- образной формы.

Ширина океанических желобов около 100 км, протяжённость может достигать нескольких тысяч километров: желоба Тонга и Кермадек имеют длину около 700 км, Перуанско-Чилийский - 4500 км. Узкое дно океанического желоба шириной от нескольких сот метров до нескольких километров обычно плоское и покрыто осадками. В разрезе осадки выглядят в виде клина. Они представлены в нижней части клина геми- пелагическими и пелагическими (приставка геми - полу) осадками океанической плиты, падающими в сторону суши. Выше их несогласно перекрывают горизонтально слоистые отложения мутьевых потоков (турбидиты), образующихся за счет размыва континента или островной дуги. Тип и объем осадков, осевой зоны желоба определяются соотношением между скоростями поступления осадков и скоростью схождения плит. Осадочные клинья осевых зон желобов островных дуг имеют меньшую мощность, чем таковые в желобах, примыкающих к континентам. Это объясняется ограниченной по сравнению с континентом обнаженностью над уровнем океана (моря) поверхности дуги, являющейся основным источником осадков.

Океанические желоба у континентальных окраин могут состоять из серии структурно изолированных небольших впадин, разделенных порогами. В их пределах при наличии слабого наклона оси может сформироваться русло, по которому стекают мутьевые потоки. Последние могут создавать в теле осадочного клина намывные валы, эрозионные структуры и контролировать распределение литофаций в желобе. В областях с очень высокими темпами осадконакоплеиия и низкой скоростью конвергенции (желоб Орегон-Вашингтон) могут возникать обширные конусы выноса, продвигающиеся с континента в сторону океана поверх осевого осадочного клипа.

Океанические желоба являются конвергентными окраинами плит, где океаническая плита поддвигается либо под другую океаническую плиту (под островную дугу), либо под континент. Скорость схождения плит колеблется от нулевого значения до Юсм/год. При столкновении плит одна из них, изгибаясь, пододвигается под другую, что приводит к регулярным сильным землетрясениям с очагами под прилегающим к суше склоном желоба, образованием магматических очагов и действующих вулканов (рис. 6.29). При этом возникающие напряжения в пододвигающейся плите реализуются в двух формах:

• 1. Образуется внешнее валообразное (куполообразное) поднятие со средней шириной до 200 км и высотой до 500 м.
• 2. В изогнутой океанической коре на океанском склоне желоба формируются ступенчатые сбросы и крупные структуры типа горстов и грабенов.

Рис. 6.29. Камчатский глубоководный желоб: 1 - действующие вулканы, 2 - глубоководный желоб, 3 - изолинии 1"лубин магматических очагов

На дне желоба в осадочных толщах отсутствуют складчатые деформации. В склоне желоба, прилегающем к суше, образуются пологопадающие надвиги. Зона поддвига (зона Беньоффа - Вадати - Заварицкого) погружается под небольшим углом от оси желоба в сторону суши. Именно в пределах этой зоны концентрируются почти все очаги землетрясений.

В Центрально-Американском, Перу-Чилийском желобах и желобе Яп скважинами вскрыты молодые базальты (рис. 6.30). Интенсивность магнитных аномалий океанического дна вблизи желоба обычно понижена. Это объясняется наличием многочисленных разломов и разрывов в изгибающейся океанической коре.

Рис. 6.30. Тектоническая схема Центрально-Американского сектора Тихого океана, по Ю.И.Дмитриеву (1987): I - глубоководные желоба, 2 - действующие вулканы, 3 - скважины, вскрывшие базальты

Аккреционная призма осадков в нижней части склона желоба деформирована, смята в складки и разбита разломами и надвигами на серию пластин и блоков.

Иногда надвигающийся континент или островная дуга срывает осадки осевого желоба и океанической плиты, формируя аккреционную призму осадков. Этот процесс аккреции сопровождается образованием чешуйчатых надвиговых покровов, хаотических осадочных тел и сложных складок. Здесь может формироваться осадочно-базальтовый меланж, содержащий обломки и крупные блоки океанической коры, осадочного клина и турбидитов. Эта масса аккумулированных неуплотненных осадков создает большую отрицательную изостатическую аномалию силы тяжести, ось которой несколько смещена к суше относительно оси желоба.

Строение разрезов. Мощность осадков над базальтовым фундаментом сильно колеблется. В Центрально-Американском желобе в скв. 500 В она составляет 133,5 м, в скв. 495 - 428 м, при этом в других желобах известны осадочные толщи мощностью до 4 км. На дне жёлоба отмечается наличие обвально-оползневых фаций и переотложенных осадков. Широко развиты осадочные и вулканогенно-осадочные породы: вулка- номиктовые алевролиты, песчаники, гравелиты, глинистые, кремнистоглинистые породы, эдафогенпые брекчии, базальты во внешних зонах. Для базальтов характерны петрохимические и геохимические характеристики, переходные между типичными океанскими и островодужными разностями (Дмитриев, 1987).

В чешуйчатых структурах аккреционных призм эти породы чередуются с гравитационными олистостромами, оползневыми брекчиями. В обломках - отторженцы океанической коры: серпентинизированиые ультраосновные породы и базальты. Метаморфические породы высокого давления и низких температур - глаукофановые сланцы.

Минерагения. Месторождения нефти и газа в слабо литифицирован- ных толщах. Месторождения сурьмы и ртути в палеоаналогах, в мета- соматитах по вмещающим породам (джаспероидам и лиственитам) в зонах тектонических разломных нарушениях.

Контрольные вопросы

• 1. Определить положение глубоководных желобов в структуре Земли.
• 2. Назвать морфометрические и структурные особенности глубоководных желобов.
• 3. Охарактеризовать строение и состав породных ассоциаций, выполняющих глубоководные желоба.

Океанический жёлоб - это длинная узкая впадина на дне океана, скрытая глубоко под водой. Эти темные, мистические углубления могут находится на глубине до 10 994 метров. Для сравнения, если бы гора Эверест была помещена на дно самой глубокой впадины, ее вершина находилась бы примерно на 2,1 километра ниже поверхности воды.

Формирование океанических желобов

Океанический желоб

В мире множество высоких вулканов и гор, но глубокие океанические желоба затмевают любую из континентальных возвышенностей. Как формируются эти впадины? Короткий ответ исходит из геологии и изучения движений тектонических плит, что относятся к землетрясениям, а также к вулканической активности.

Ученые обнаружили, что глубокие блоки земной коры движутся на поверхности мантии Земли. Как правило, океаническая кора пододвигается под островные дуги или континентальную окраину. Граница, где они встречаются - это места, которые представляют собой глубокие океанические желоба. Например, Марианская впадина, расположенная на дне Тихого океана, рядом с Марианской островной дугой, недалеко от побережья Японии, является результатом так называемой «субдукции». Марианский желоб образовался на стыке Евразийской и Филиппинской плит.

Расположение желобов

Океанические желоба существуют во всем мире и являются, как правило, самыми глубокими районами . К ним относятся: Филиппинский жёлоб, жёлоб Тонга, Южно-Сандвичев жёлоб, жёлоб Пуэрто-Рико, Перуанско-Чилийский жёлоб и др.

Многие (но не все) напрямую связаны с субдукцией. Интересно, что жёлоб Диамантина сформировался, около 40 миллионов лет назад, когда и размежевались. Большинство самых глубоких океанических впадин, известных как обнаружено в Тихом океане.

Самая глубокая точка Марианской впадины называется Бездной Челленджера, и она находится на глубине почти 11 км. Однако не все океанические желоба столь же глубоки, как и Марианская впадина. С возрастом желоба могут заполняться донными отложениями (песком, камнями, грязью и мертвыми организмами, которые оседают на дно океана).

Изучение океанических желобов

Большинство желобов не были известны до конца 20-го века. Для их изучения требуются специализированные подводные аппараты, которые не существовали до второй половины 1900-х годов.

Батискаф "Триест"

Эти глубокие океанические желоба мало пригодны для жизни большинства живых организмов. Давление воды на этих глубинах мгновенно убьет человека, поэтому никто не осмеливался исследовать дно Марианской впадины на протяжении многих лет. Однако в 1960 году двое исследователей осуществили погружение в Бездну Челленджера с помощью батискафа под названием "Триест". И только в 2012 году (52 года спустя) другой человек отважился покорить самую глубокую точку Мирового океана. Это был кинорежиссер (известный по фильмам "Титаник", "Аватар" и др.) и подводный исследователь Джеймс Кэмерон, который осуществил одиночное погружение с помощью батискафа "Deepsea Challenger" и достиг дна в котловине Челленджера Марианской впадины. Большинство других глубоководных исследовательских аппаратов, таких как Алвин (используется Океанографическим институтом Вудс-Хоул в Массачусетсе), не погружаются на большую глубину до сих пор, но все же могут опускаться примерно на 3600 метров.

Существует ли жизнь в глубоководных желобах?

Удивительно, но несмотря на высокое давление воды и холодные температуры, которые существуют на дне глубоководных желобов, жизнь процветает в этих экстремальных условиях.

Крошечные одноклеточные организмы живут на большой глубине, а также некоторые виды рыб (включая ), трубчатых червей и морских огурцов.

Будущее исследование глубоководных впадин

Изучение глубоководного моря дорогой и сложный процесс, хотя научные и экономические награды могут быть весьма значительными. Человеческая разведка (например, глубоководное погружение Кэмерона) опасна. Будущие исследования могут хорошо полагаться (по крайней мере частично) на автоматизированные беспилотные аппараты, точно так же, как астрономы используют их для изучения отдаленных планет. Существует множество причин продолжать изучение глубин океана; они остаются наименее изученными земными средами. Дальнейшие исследования помогут ученым понять действия тектоники плит, а также выявить новые формы жизни, которые адаптировались к самым неприветливым местам обитания на планете.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Поскольку я любитель всего необычного на нашей планете, не могу пройти мимо этого вопроса не поделившись своими знаниями. Расскажу о том, как образуются желоба и опишу самый глубокий из них - Марианский.

Что такое глубоководный желоб

В некоторых частях океана обнаружены особые формы дна - глубоководные желоба. Как правило, они представляют собой узкую впадину, склоны которой отвесно уходят вниз на многие километры. Фактически это переходная область между океаном и материком, расположенная вдоль островных дуг и, как правило, повторяющая их очертания.

Как образуются глубоководные желоба

Причина, по которой происходит образование таких участков - подвижность литосферных плит, когда океаническая уходит под материковую, которая значительно тяжелее. Эти районы отличаются повышенной сейсмичностью и вулканизмом. Большая часть желобов расположена в Тихом океане, и там же находится самый глубокий - Марианский. Всего насчитывается 14 таких образований, но я приведу пример только крупнейших. Итак:

• Марианский - 11035 м., Тихий океан;
• Тонга - 10889 м., Тихий океан;
• Филиппинский - 10236 м., Тихий океан;
• Кермадек - 10059 м., Тихий океан;
• Идзу-Огасавара - 9826 м., Тихий океан.

Марианский желоб

Его протяженность составляет более тысячи километров, однако, несмотря на огромную глубину и внушительные размеры, это место ничем не выделяется на поверхности. Несмотря на развитие техники в наше время, этого недостаточно для детального изучения этого места и его обитателей, а причина тому - гигантское давление у дна. Однако даже поверхностные исследования показали, что и в таких условиях возможна жизнь. Например, были обнаружены огромные амебы - ксенофиофоры, размеры которых достигают 12 сантиметров. Предположительно, это последствие непростых условий: давление, низкая температура и недостаточная освещенность.

Это место признано национальным памятником США, а также является самым крупным в мире морским заповедником. Поэтому здесь запрещена любая деятельность, будь то ловля рыбы или добыча полезных ископаемых.

В окраинных частях океанов обнаружены особые формы рельефа дна - глубоководные желоба. Это сравнительно узкие впадины с крутыми, отвесными склонами, тянущиеся на сотни и тысячи километров. Глубина таких впадин очень велика. Глубоководные желоба имеют почти ровное дно. Именно в них находятся самые большие глубины океанов. Обычно желоба расположены с океанической стороны островных дуг, повторяя их изгиб, или протягиваются вдоль материков. Глубоководные желоба - это переходная зона между материком и океаном.

Образование желобов связано с движением литосфер-ных плит. Океаническая плита изгибается и как бы «ныряет» под континентальную. При этом край океанической плиты, погружаясь в мантию, образует желоб. Районы глубоководных желобов находятся в зонах проявления вулканизма и высокой сейсмичности. Это объясняется тем, что желоба примыкают к краям литосферных плит.

По мнению большинства ученых, глубоководные желоба считаются краевыми прогибами и именно там идет интенсивное накопление осадков разрушенных горных пород.

Самый глубокий на Земле - Марианский желоб. Его глубина достигает 11022 м. Он был обнаружен в 50-е годы экспедицией на советском исследовательском судне «Витязь». Исследования этой экспедиции имели очень большое значение для изучения желобов.

Больше всего желобов в Тихом океане.

Глубоководные желоба Земли

Название желоба	Глубина, м	Океан
Марианский желоб	11022	Тихий
Тонга (Океания)	10882	Тихий
Филиппинский желоб	10265	Тихий
Кермадек (Океания)	10047	Тихий
Идзу-Огасавара	9810	Тихий
Курило-Камчатский желоб	9783	Тихий
Желоб Пуэрто-Рико	8742	Атлантический
Японский желоб	8412	Тихий
Южно-Сандвичев желоб	8264	Атлантический
Чилийский желоб	8180	Тихий
Алеутский желоб	7855	Тихий
Зондский желоб	7729	Индийский
Центральноамериканский желоб	6639	Тихий
Перуанский желоб	6601	Тихий

Пределах изменяются по меридиональному разрезу плотность и соленость придонных вод. В целом эти общие положения, казалось бы, должны указывать на второстепенное значение экзогенных процессов в формировании рельефа дна Мирового океана. Однако появляется все больше данных, свидетельствующих о значительной деятельности экзогенных факторов на дне океана, причем не только в прибрежной зоне, где...

Здесь изобилие кажущееся. Органика рассеивается по огромному пространству. И уже из-зз одного этого не обеспечивается хотя бы относительное постоянство среды, без которого не могла возникнуть жизнь. Ее низкомолекулярные органические предшественники должны были находиться в очень концентрированном состоянии, чтобы образовались биополимеры. И последних тоже должно быть достаточно много при...

Вод в Южном Пассатном течении составляет 22...28 °С, в Восточно-Австралийском зимой с севера на юг меняется от 20 до 11 °С, летом - от 26 до 15 °С. Циркумполярное Антарктическое, или течение Западных ветров, входит в Тихий океан к югу от Австралии и Новой Зеландии и движется в субширотном направлении к берегам Южной Америки, где основная его ветвь отклоняется к северу и, проходя вдоль побережий...

Также запасами минеральных вод (нарзан). Всего на Курильских островах насчитывается 39 действующих вулканов. Полезные ископаемые Курильские острова весьма богаты различными полезными ископаемыми.2. Вулканы Тихоокеанского складчатого пояса в пределах Камчатско-Курильской гряды 2.1 Вулканы Камчатки Полуостров Камчатка – часть сложной Камчатско – Курильской вулканической островной дуги, на...