Общая геоморфология (стр. 21 )

МОРФОЛОГИЯ ГЛУБОКОВОДНЫХ ЖЕЛОБОВ

Глубоководные желоба представляют собой узкие депрессии — прогибы в земной коре, имеющие в плане чаще всего дугообразную форму. В настоящее время известно 35 глубоководных желобов, из них 28 — в Тихом океане. Пять желобов имеют глубины более 10000 м, из них Марианский — более 11000 м. Поперечный про­филь глубоководного желоба близок к V-образному, но всегда име­ется хотя бы узкая полоска плоского дна. На примере Курило-Камчатского желоба, особенно детально обследованного советскими исследователями, можно видеть, что крутизна склонов желоба нарастает по мере приближения к его днищу: в верхней части скло­на она равна 5—6°, а в нижней достигает 25°. Склоны ступенчаты и изборождены подводными каньонами. Нередко склоны желобов резко асимметричны. Так, у Курило-Камчатского и желоба Тонга западные склоны более высокие и крутые.

Некоторые желоба выделяются своей сравнительно малой глу­биной. Например, Яванский и Банда имеют глубины меньше 7500 м, Центральноамериканский, Витязя, Западномеланезийский и Ново-Гвинейский — меньше 7000 м, а Хикуранга, Тиморский и Кай — даже меньше 4000 м. Во всех этих желобах отмечается уменьшение крутизны склонов и возрастание мощности осадочного слоя на дне желоба. Следовательно, меньшие глубины в этих жело­бах в значительной мере определяются накоплением в них мощ­ного осадочного слоя.

Изучение силы тяжести в районе желобов показало, что им свойственны большие отрицательные гравитационные аномалии, которые могут достигать—150 и даже — 200 мгал. Глубокий про­гиб и частичное заполнение его рыхлыми осадками, более легкими по сравнению с кристаллическими слоями земной коры, создают эффект дефицита массы и как следствие отрицательную аномалию силы тяжести.

Характерными геофизическими особенностями глубоководных желобов являются также низкие (менее 1 мккал на 1 см2 в секунду) значения теплового потока, т. е. количества тепла, поступающего из недр Земли к ее поверхности. К глубоководным желобам при­урочено большое число эпицентров неглубоких землетрясений. К. ним же приурочено подавляющее количество разрушительных землетрясений.

МОРФОЛОГИЯ ОСТРОВНЫХ ДУГ

Островные дуги представляют собой огромные хребты или Кордильеры, обычно протягивающиеся вдоль внутренней стороны глу­боководного желоба. Если желоб рассматривать как геосинкли­нальный прогиб, то островная дуга — это геоантиклинальное поднятие, возникшее как результат складчатости и общего поднятия на месте бывшего геосинклинального прогиба. Глубинная структура островной дуги — вал базальтовой коры, на который как бы насажен слой вулканических и осадочных пород, а в случае зре­лой стадии островной дуги — гранитный слой. Для островных дуг характерен современный вулканизм центрального типа, многочис­ленные вулканы с андезитовым или липаритовым составом лав.

Расположение вулканов на островных дугах подчинено опреде­ленным закономерностям. Островные дуги обычно разбиты глу­бокими разломами, имеющими поперечное или близкое к попереч­ному простирание. Именно на пересечениях оси островных дуг с этими разломами и располагаются крупнейшие действующие вул­каны. Нередко разломы выражены в рельефе морского дна в виде очень глубоких проливов (проливы Фриза, Буссоль в Курильской дуге).

В ряде случаев островные дуги бывают представлены двойной системой, в которой различаются внутренняя и внешняя дуги, па­раллельные друг другу и с депрессией между ними. Так, например, устроена Курильская дуга. Внутренняя гряда соответствует собст­венно Курильским островам и их подводному основанию, а внешняя представляет собой подводный хребет Витязя. Лишь на самом юге здесь имеются острова (Малые Курильские). Обе гряды продол­жаются на суше, на п-ве Камчатка. Внутренней гряде соответствуют структуры Срединного Камчатского хребта, с которым связаны крупнейшие действующие вулканы Камчатки, а внешней — блоко­вые структуры гор полуостровов восточной Камчатки.

На примере Камчатки видно, что на определенной стадии развития островные дуги могут слиться друг с другом, образовав единый массив суши. Японские острова, например, представляют собой крупный массив суши, образовавшийся в результате слия­ния нескольких островных дуг разного возраста. Типичным приме­ром такого массива суши является также остров Куба, образовав­шийся в результате слияния трех равновозрастных островных дуг.

Молодой островной дугой являются Малые Антильские острова, которые, как и Курильская островная дуга, образуют две гряды — внутреннюю и внешнюю. Малоантильская дуга сочленяется с ле­жащим к северу и северо-востоку от нее глубоководным желобом Пуэрто-Рико, к которому приурочена максимальная глубина Ат­лантического океана.

Добавим, что островным дугам присущи высокие значения теп­лового потока (5—8 мккал/см2-с), небольшие положительные ано­малии силы тяжести. Большинство островных дуг находится в зоне 9-балльных землетрясений. Для них характерны также резко диф­ференцированные, с большими скоростями вертикальные движения земной коры.

МОРФОЛОГИЯ ОКРАИННЫХ МОРСКИХ КОТЛОВИН

Котловины окраинных морей, располагающиеся обычно между материком и островными дугами, характеризуются более или менее изометрическими очертаниями, четко выраженными материковым склоном и довольно крутым противоположным бортом, образован­ным подводным склоном островной дуги. Во многих котловинах дно плоское или волнистое, нередки также котловины со значитель­ными подводными горами и поднятиями. Так, на дне Японского моря имеется подводная возвышенность Ямато до 2 тыс. метров относительной высоты. Некоторые очень крупные морские бассей­ны, как, например, Карибское море, состоят из нескольких котло­вин, разделенных порогами или подводными хребтами. Максималь­ные глубины таких морей колеблются в большинстве случаев от 2—3 до 4, иногда до 5—5,5 км.

Отмечается определенная закономерная связь между глубина­ми котловин и мощностью залегающих на их дне отложений: обычно, чем глубже море, тем меньше мощность осадков. В Охотском море при глубине до 3,5 км мощность осадочного слоя 5 км, а в Беринговом море глубиной 4 км мощность осадков лишь 2,5 км.

Характерной особенностью строения земной коры под котлови­нами является отсутствие гранитного слоя. Лишь иногда он появ­ляется под крупными подводными поднятиями. Все котловины окраинных морей отличаются большими положительными анома­лиями силы тяжести, пониженным значением теплового потока и значительной сейсмичностью. К областям окраинных котловин обычно приурочены эпицентры среднефокусных и глубокофокусных землетрясений.

Некоторые поднятия в котловинах окраинных морей представ­ляют собой непосредственные продолжения складчатых горных со­оружений прилегающей суши. Иногда здесь встречаются подводные вулканы и вулканические острова, хотя в целом вулканизм гораз­до более типичен для островных дуг, нежели для котловин окраин­ных морей.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ ЗОН ПЕРЕХОДА ОТ ОКЕАНА К МАТЕРИКАМ

Даже беглый взгляд на физическую карту Мира убеждает в том, что переходные области довольно заметно отличаются друг от дру­га. Одни переходные области имеют наиболее типичный облик, в них представлены и котловина окраинного моря, и островная дуга, и глубоководный желоб. В других имеется лишь глубоковод­ный желоб, который непосредственно примыкает к подножью моло­дого горного сооружения краевой зоны континента, как это можно видеть у побережий Центральной и Южной Америки. Третьи ха­рактеризуются сложным сочетанием нескольких островных дуг; а также нескольких желобов и котловин. Наконец, есть и такие переходные зоны, в которых сохранились лишь реликты свойст­венных для них морфологических особенностей.

По особенностям строения морских котловин, глубоководных желобов и островных дуг можно выделить 5 типов переходных зон, которые мы предлагаем назвать: 1) Витязевским, 2) Марианским, 3) Курильским, 4) Японским, 5) Средиземноморским (рис. 29).

Витязевский тип. К нему относится область глубоководного желоба Витязя и прилегающий участок Северофиджийской котло­вины в Тихом океане. Для этой области характерно наличие срав­нительно неглубокого (6150 м) желоба и отсутствие островной дуги. К югу от желоба лишь намечается несколько подводных гор, вероятно, вулканов, не образующих единой горной цепи. Сущест­венным отличием является сравнительно слабая сейсмичность и, возможно, слабый вулканизм.

Марианский тип. К нему относятся области, сопряженные с глу­боководными желобами Идзу-Бонин, Волкано, Марианским, Тонга, Кермадек. Все желоба очень глубоки — до 11 км. С материковой стороны они обрамлены высокими подводными хребтами, отдель­ные вулканические вершины которых и образуют цепочки островов. Площадь островов, однако, составляет ничтожную часть от общей площади островной дуги. Котловины, отделяемые от океана глубо­ководными желобами и островными дугами этого типа, имеют чер­ты строения, аналогичные строению соседних котловин океана: океанический тип земной коры, малая мощность рыхлых осадков, большая (до 6 км) глубина. В глубоководных желобах переход­ных зон этого типа мощность осадков также невелика. Например, в желобе Тонга она, видимо, меньше 100 м, местами на дне желоба обнажаются коренные породы.

Области описываемого типа характеризуются значительной сей­смичностью, крупными отрицательными гравитационными анома­лиями в желобах и положительными в котловинах, проявлениями современного вулканизма.

Курильский тип. Переходные области Курильского типа во мно­гом сходны с Марианским. Отличаются они большими размерами островов и заметным возрастанием мощности коры в котловинах главным образом за счет увеличения мощности осадочного слоя. Под более зрелыми островными дугами появляется гранитный слой. Характерен интенсивный вулканизм с андезитовым составом лав. В целом это очень подвижные в тектоническом отношении области с очень частыми катастрофическими землетрясениями, многочисленными признаками резко дифференцированных и быст­рых вертикальных движений земной коры.

Вследствие большой мощности осадков донный рельеф в котло­винах заметно выровнен. Положительные аномалии в котловинах несколько меньше, чем в котловинах предыдущего типа. Желобам свойственны большие отрицательные аномалии.

Японский тип. Имеет много общего с переходными областями Курильского типа. В строении переходных областей Японского типа участвуют значительные массивы суши: крупные острова и полу­острова, представляющие собой результат слияния нескольких ост­ровных дуг разного возраста и сложенные земной корой матери­кового типа. В сложении некоторых дуг участвуют весьма древние породы — вплоть до протерозоя. Глубоководные желоба несколько мельче, чем желоба