Срединно-океанические хребты. тектоническая структура срединного хребта

Общая информация об индийском океане

Океан занимает примерно 1/5 часть Мирового. Его площадь составляет 76 млн км², в связи с чем он находится на 3 месте по размеру. В Зондском желобе расположена наиболее глубокая точка – Яванская впадина.

Она находится на расстоянии 7455 м от поверхностных вод. В пределах акватории есть район Мозамбикского пролива – самого длинного на Земле (более 1700 км).

Формирование океана

Свою историю он начинает с раннеюрского периода. В то время стал раскалываться на части суперконтинент Гондвана, находящийся в Южном полушарии.

В ходе этого процесса образовалось несколько тектонических плит, которые впоследствии стали материками, полуостровами или частями света:

• Африканско-Аравийская;
• Индийская;
• Австрало-Антарктическая.

Распад Гондваны на части завершился между юрским и меловым периодами, т.е. примерно 140 млн лет назад. После этого стала формироваться впадина будущего Индийского океана. Причем дно его продолжало увеличиваться из-за перемещения Индостана в северном направлении.

В позднемеловой эпохе стали раскалываться прежде сформировавшиеся тектонические плиты – Австрало-Антарктическая и Африканско-Аравийская. Таким образом появилось Красное море и Аденский залив.

Тем не менее сейчас большая часть дна представлена неподвижными плитами. Но и тот малый процент перемещений, который происходит между нестабильными тектоническими структурами, периодически приводит к масштабным разрушениям.

Подобное случилось в конце декабря 2004 г., когда около берегов о. Симелуэ произошло крупное землетрясение. Магнитуда составила 9,3 балла. Землетрясение привело к мощному цунами, которое унесло более 300 тыс. жизней.

Экологические проблемы и климат

Океан пострадал от хозяйственной деятельности человека. Воды его загрязнились, сильно сократилось разнообразие животного мира – часть китов, в т.ч. кашалоты и сейвалы, оказались на грани вымирания. В связи с этим в 80-х гг. XX в. был введен мораторий на коммерческий китобойный промысел. Но летом 2010 г. мораторий не продлили.

Опасность для акватории представляет и нефтедобывающая промышленность, т.к. многие морские пути по перевозу больших объемов углеводородов проходят через нее. Опасно и загрязнение другими отходами (выбросами атомной промышленности, тяжелыми металлами).

Океан лежит в достаточно благоприятном для жизнедеятельности человека климате. Многие острова, которые стали популярны для отдыха, находятся в его пределах (Мальдивы, Сейшелы, Шри-Ланка и др.). Эта особенность обуславливает богатую флору и фауну местности.

Экономическое значение

Экономическое значение океана можно оценить по тем отраслям, которые развиваются на его водах:

• рыболовство;
• другие морские промыслы;
• судоходство;
• туризм;
• добыча полезных ископаемых.

Роль его в рыболовном промысле незначительна. От общего объема мирового улова на его воды приходится не больше 5%. Здесь ловят как рыбу (тунца, камсу, акул и т.д.), так и ракообразных (креветок, омаров).

В акватории также добывают:

1. Жемчуг и перламутр – преимущественно на островах (Шри-Ланка, Бахрейнские) и на северо-западе Австралии.
2. Нефть и газ – на шлейфах Персидского и Суэцкого заливов, на полуострове Индостан, в проливе Басса.
3. Минералы (цирконий, касситерит, титанит, барит, рутил, монацит, фосфорит, ильменит) – в Африке, на о. Мадагаскар, у берегов Индии и др.

Индийский океан – большая туристическая зона. Самые популярные у туристов районы акватории – Малайзия, Таиланд, ОАЭ, Египет, Саудовская Аравия.

Читайте далее:

Климатические пояса, в которых располагается Тихий океан

Особенности климата Индийского океана

Расположение и климатические зоны Северного Ледовитого океана

Информация об Индийском океане

Характеристика заливов Индийского океана

Что такое океанизация?

Таким образом, если сквозь какой-нибудь участок океанической коры начнется нисходящее движение водных растворов в дренажную оболочку, то кора этого участка начнет преобразовываться в кору материков. Она станет более мощной, в ее верхней половине начнется процесс формирования гранитов.

Имеются ли примеры обратного процесса — процесса преобразования коры материков в океаническую кору? Ответ на этот вопрос можно найти при рассмотрении особенностей строения и химического состава коры морей, расположенных на территории материков. Известно, что в коре Черного, Каспийского, Балтийского и многих других морей кора, сохраняя явные следы коры материков, становится все более тонкой, а ее граниты теряют кремнезем и радиоактивные элементы. Такое превращение материковой коры в кору океаническую можно объяснить тем, что моря, как и океаны, являются областями разгрузки для растворов, заполняющих дренажную оболочку. В дренажную оболочку растворы поступают сквозь кору материков, преимущественно сквозь кору возвышенностей и горных областей. Разгрузка растворов идет, конечно, не только в коре океана, но и в коре морей. Вынос тепла и веществ растворами, идущими из дренажной оболочки, приводит к подъему температуры в коре морей, а следовательно, и к поднятию изотерм, на которых растворы переходят в паровое состояние и кора становится тоньше, а породы, подвергаясь цементации, становятся более плотными. Нисходящее же движение растворов здесь отсутствует. Уже было показано, что в таких условиях граниты существовать не могут: они преобразуются в базальты. Материковая кора превращается в океаническую.

Структура срединного хребта

Океанические хребты в зонах дробления — это самый сложный рельеф. Наиболее резкое членение структуры обнаруживается в тех местах, где формируются Срединно-океанические хребты, как, например, Атлантический и Индийский океаны, юг Тихого, Южный океан со стороны Африки, зона между Австралией и Антарктидой.

Одна из самых характерных черт структуры этого типа — грабены (глубокие долины), окаймляющие череду высоких (до трёх километров) вершин, перемежающихся резко возвышающимися конусами вулканов. Немного похоже на альпийский характер структуры, но контрастов больше, расчленение ярче выражено, чем в материковом строении горных поясов.

При отсутствии вторичного (и более дробного) расчленения, которое имеет срединный хребет и все его склоны, можно говорить о признаках недавнего рельефного образования. Тогда в нижней части склона присутствуют ровные террасовидные поверхности с уступами, отделёнными друг от друга. Это бывшие ступенчатые сбросы. Примечательность — рифтовая долина, которая делит срединный хребет пополам.

Насколько простирается планетарный океанический разлом, определяется величиной зон дробления. Это самая ярко выраженная форма проявления тектоники на последних отрезках большого геологического времени. Тектоническая структура срединного хребта может быть различной. Например, Камчатка — область активных тектонических процессов, вулканизм там современен и постоянен. Литосферные плиты Охотского блока перерабатывают океаническую земную кору, формируя континентальную, и срединный хребет Камчатки — объект постоянного наблюдения за этим процессом.

Подводные хребты на лабораторном столе

Долгое время путешествовавшие в дебрях дренажной оболочки в основном с помощью понятий, образов и логики, мы намерены представить на суд читателей действующую модель океанического дна.

Все начиналось в прозрачной кювете из органического стекла, где моделировались очертания материков и дна Атлантического океана. Приготовили смесь, моделирующую поведение коры океанического дна, — 80 процентов гипса и 20 процентов прокаленных аммонийных квасцов. Упор делался в основном на способность этих химических соединений присоединять воду и набухать, увеличивая свой объем. Хорошо уплотнив материал в кювете, воспроизвели общие очертания берегов океана: палево — Америки, направо — Африки и Европы. А ровное пространство посредине — дно Атлантического океана.

После этого в действие были запущены «глубинные» воды: они поступали по «береговой линии» со стороны «материков», смачивали смесь, увеличивая объем порошка, при этом начинали сдвигать еще не смоченную смесь вглубь от береговой линии к срединной линии кюветы. Когда вода смочила всю смесь, на «дне океана» по его средней линии возник извивающийся горный хребет, который общими очертаниями напоминал подводный Срединно-Атлантический хребет с разломом посредине.

Вот, собственно, и все.

Опыт продемонстрировал удивительный процесс рождения горных образований на дне океана. В лабораторной кювете они были порождены водой, движущейся подобно дренажным растворам в тонком слое пород земной коры.

Аналогия не доказательство, а модель не объемлет явления во всем его многообразии. Однако она все же создает образ, вероятную схему действительного природного процесса. А это уже немало, особенно если учесть нашу пока еще слабую осведомленность о том, что в самом деле происходит на океанических глубинах.

Модель все же достаточно убедительно подтверждает правдоподобность основной идеи о причине появления системы срединных хребтов. Образование их начинается у побережий материков. Поэтому наиболее древние породы коры, как это и наблюдается в действительности, находятся у берегов, а наиболее молодые — у срединного хребта.

И еще одну характерную черту строения дна объясняет модель — полосчатость коры океана. Причина этого явления в том, что перемещение коры от берега к средине океана происходит только тогда, когда увеличение объема пород создает усилие, достаточное, чтобы сжать и смять относительно узкую полоску набухших пород. Эта полоска разбивается множеством продольных и поперечных трещин. По трещинам из дренажной оболочки выходят горячие растворы, которые, цементируя, уплотняют и упрочняют породы. После этого растворы, идущие из дренажной оболочки в океан, осваивают следующую узкую полоску, и процесс повторяется.

Конечно, формирование земной коры не заканчивается на стадии образования срединного хребта. Труднопроницаемые породы, образовавшиеся у береговых линий, под весом новых наслоений осадочных пород опускаются к дренажной оболочке, а сверху накапливаются новые, более проницаемые осадки, и фронт цементации вновь начинает перемещаться от берегов к срединному хребту. Поэтому не исключено, что в некоторых местах наиболее молодые породы будут встречены у берегов, а не у срединного хребта.

Как уже было показано, твердое вещество океанического дна постоянно погружается в мантию у береговых линий континентов и уходит под материки, где, проходя сквозь дренажную оболочку, включается в их состав. Что же происходит со срединными хребтами по мере их роста?

Если исходить из законов, по которым работает дренажная оболочка, то хребты океанов в отличие от хребтов горных участков суши не должны становиться более высокими, так как они не промываются водами, проникающими в дренажную оболочку.

По мере роста океанических хребтов увеличится их вес и возрастет положительная аномалия силы тяжести, и, значит, возможно их частичное погружение. Не исключены и выходы наиболее высоких участков подводных. хребтов на поверхность в виде островов. Тогда водная эрозия уменьшит их вес. Вода, проникающая сквозь их толщи в дренажную оболочку, уменьшит плотность и вес таких участков и увеличит корни коры под островами. Появятся отрицательные аномалии силы тяжести, увеличится мощность земной коры под островами, и кора океанического дна постепенно превратится в кору суши. Есть тому подтверждающие примеры: остров Мадагаскар и Сейшелы прошли процессы континентизации океанической коры.

Донные осадки Индийского океана

Ложе бассейна выстлано породами разных типов:

1. Терригенными – прибрежные и шельфовые области. Наибольшая часть их приносится с суши и откладывается в подводных окраинах материков, на континентальном склоне и у его подножья. Крупные реки Евразии, ледники и ветра наносят в прибрежную зону много терригенных осадочных пород: песка, галечника, гравия, алевритов и т.д. Мощность отложений на материковых порогах достигает толщины 5-8 тыс. м.
2. Карбонатными планктогенными – более 50 % площади. В теплых глубоководных областях, насыщенных биомассой, распространены известковые фораминиферовые илы. Последние покрывают дно бассейна до глубины 4700 м.
3. Кремнистыми диатомными – поясная зона (300-1200 км) вокруг Антарктиды. В этих холодных приполярных местах они образуются в результате накопления остатков водорослей-диатомей. Вокруг южного континента скапливаются также обломочные породы разного размера, от крупного валуна до алеврита.
4. Кремнистыми радиоляриевыми – экваториальная область. Такие осадки создают отдельные ареалы на дне котловин, ниже критических глубин карбонатного осадконакопления.
5. Бентогенными коралловыми – на шельфах Африки, Австралии, Индийского полуострова. Для развития коралло-водорослевых рифов необходима теплая (20-35 °С) прозрачная вода, насыщенная кислородом и известью. Они формируются только в тропических и субтропических поясах.
6. Полигенными красными глинами – около 25 % центральных глубоководных областей, удаленных от материков и островов. В составе этих осадков участвуют многие материалы: биогенный, вулканогенный, метеорный и др.
7. Вулканическими – вблизи срединно-океанических хребтов и в рифовых зонах. Это донные металлоносные осадки с высоким содержанием металлов: свинца, железа, марганца, цинка, меди и т.п.

Распределение осадков осложняется многими факторами: неровностями рельефа и оползнями, океанскими течениями и мутьевыми потоками (более подробное описание этих явлений есть в учебнике Н.В. Кроновского и А.Ф. Якушова «Основы геологии»).

Описание явления

Океанические хребты были обнаружены методом эхолокации в 50-х гг. прошлого века. Склоны их крутые, имеют четкую форму и представляют собой водоразделы смежных океанских впадин. Гребни таких поднятий прямолинейные или слабо изогнутые, а их высота и протяженность зависят от эпохи образования, условий развития и слагающих горных пород.

Глубоководные отложения состоят из продуктов вулканических извержений, а также известковых и органических частиц, подвергающихся процессу регионального метаморфизма. Под влиянием высокой температуры и давления они постепенно погружаются в толщу земной коры.

Количество такого природного материала в большинстве случаев невелико, а материковые породы на большие глубины не наносятся. К тому же накопление подводных отложений происходит медленнее, чем поверхностных. Ускоренному образованию последних способствуют многие эрозийные процессы и перемены климата.

В строении хребта выделяются следующие зоны:

1. Осевая, шириной до нескольких километров. Это сейсмически активная область, в которой находятся лавовые озера, вулканические образования и другие подвижные структуры.
2. Гребневые, шириной до 100 км. Расположены по обе стороны хребта в рифовой долине. Их рельеф сильно расчленен, поскольку такие зоны нестабильны.
3. Фаланговые, шириной до 2-5 тыс. км. Простираются от возвышенностей к равнине. Это сейсмически спокойные области.

Океанические хребты расчленены трансформными разломами. Суммарная амплитуда смещений отдельных сегментов может достигать 4 тыс. км. Источниками подвижек являются разность температур у поверхности земли и в ее внутренней области, граничащей с ядром и достигающей величины + 5000 °С, и связанное с этим восхождение тепловых потоков.

В результате расхождения плит и выхода вулканических продуктов активируются процессы новообразования океанической коры в рифтовой зоне центральной части срединно-океанических хребтов (СОХ).

По периферии Тихого океана расположен крупный (длиной около 1300 км) трансформный тектонический разлом Сан-Андреас. Это один из самых сейсмически активных районов планеты, где происходят подвижки литосферных плит.

Анализ магнитных аномалий помог обнаружить смещения глубиной 1170, 250 и 640 км вдоль разломов на шельфе Канады и США: Мендосино, Молокаи, Меррей соответственно. Раскрытия трещин незначительны у берегов и увеличиваются по мере углубления в океан с востока на запад.

На Тихоокеанской плите обнаружена Гавайская горячая точка, где сформировались одноименные острова. К рифтам приурочены гидротермальные источники, которые выносят в океан глубинное тепло земли и растворенные химические элементы. В таких местах образуются запасы цветных металлов, а сами высокотемпературные области называются «черными курильщиками».

Зоны наслоения друг на друга горных хребтов также являются высокоактивными: например, места пересечения Чилийского и Галапагосского поднятий или области слияния Восточно-Тихоокеанского поднятия у побережья Америки с рифтами Калифорнийского залива.

Характеристика океанов мира

План характеристики океана

1. Географическое положение (географические координаты, берега каких материков омывает) и площадь территории, протяженность океана (с запада на восток, с севера на юг в километрах). ​2. Как расположен океан относительно экватора, тропиков, полярных кругов и нулевого меридиана? ​3. Средняя глубина (в метрах) и самое глубокое место (глубина и название желоба).​​ 4. Рельеф дна (глубина шельфа, котловины, срединно-океанические хребты).​ 5. Наличие островов, морей, заливов, проливов.

Рис.109. Соотношение форм рельефа дна Мирового океана.в %

   Используя карту океанов, назовите котловины и срединно-океанические хребты.   ​Используя рис. 109, проанализируйте по океанам соотношение шельфа, ложе океана и глубоководных желобов, срединно-океанических хребтов. Сделайте вывод.

   Материки разделяют Мировой океан на крупные части. Для характеристики каждой из них используют следующий план.

   Тихий океан занимает третью часть всей земной поверхности и половину площади Мирового океана. Площадь Тихого океана составляет 178,7 млн км2, а приблизительный объем воды – 710 млн км3. Тихий океан простирается на 15 800 км с севера на юг и на 19 500 км с востока на запад, а средняя глубина – 3984 м. Почти посередине его пересекает экватор. Тихий океан омывает берега пяти материков.   ​​ В Тихом океане расположено самое большое количество морей – 25. Самые большие моря – Филиппинское, Коралловое, Тасманово, Берингово. Самый большой залив – Аляска, самые большие острова – Новая Зеландия, Новая Гвинея. А ложе океана представлено крупными котловинами и подводными горами. Рельеф дна Тихого океана представлен разнообразными формами. 

11% площади дна Тихого океана занимают срединно-океанические хребты, самые крупные из них Южно-Тихоокеанский и Восточно-Тихоокеанский. Центральную часть ложа занимает большое количество котловин, например, Центральная, Северо-Восточная, Южная. Также в океане немало впадин и глубоководных желобов. Визитной карточкой Тихого океана в этой области является Марианская впадина – самая глубокая точка Земли (11 022 м). По территории Тихого океана проходит Тихоокеанское вулканическое кольцо, где активно происходят процессы землетрясения и извержения вулканов.

   Атлантический океан – второй по величине океан Земли после Тихого океана. Атлантический океан расположен между островами Гренландией и Исландией на севере, Европой и Африкой на востоке, Северной и Южной Америкой на западе и Антарктидой на юге. Площадь океана 91,6 млн км², а объем вод составляет 329,7 млн км³. Средняя глубина океана – 3736 м, а наибольшая – 8742 м (желоб Пуэрто-Рико). Рельеф дна в сравнении с Тихим океаном простой. Почти посередине океана проходит Срединно-Атлантический хребет, его длина – более 17 тыс. км. На севере океана он выходит на поверхность – это остров Исландия. Ложе океана представлено океанической равниной.

По физической карте определите: а) берега каких материков омывают воды Тихого океана?

• Евразия
• Антарктида
• Африку
• Австралия
• Северная Америка
• Южная Америка

б) с какими океанами он граничит?

• Атлантический океан
• Индийский океан
• Северный Ледовитый океан
• Южный океан