Лекция №12
Структуры океанов
В океанах аналогами платформ являются глубоководные (абиссальные) равнины — талассократоны - глубоководные котловины. Талассократоны располагаются между материковым подножием или глубоководными желобами — с одной стороны и срединно-океаничес-кими хребтами — с другой. Фундамент талассократонов сложен основными и метаморфизированными (серпентиниты) ультраосновными породами и разбит разломами на блоки, которые смещены друг относительно друга на сотни метров и осложнены вулканами. Осадочный чехол на них, состоящий из илов, глин и карбонатных пород мощностью десятки и сотни метров (до 1 км), субгоризонтальным плащом практически без тектонических нарушений покрывает любые неровности фундамента. В отдельных периферийных зонах осадочный чехол нередко осложнен грязевым диапиризмом.
На фоне котловин выделяются внутриплитные поднятия и подводные горы, которые иногда выходят на дневную поверхность, образуя острова. Многие горы приурочены к зонам разломов и их пересечениям. Подавляющее большинство подводных гор (до 97%) — вулканического происхождения. Некоторые из них представляют собой грандиознейшие сооружения. Например, высочайшая вершина Земли — Джомолунгма возвышается над окружающими горами примерно на 3,5 км, а вулканический остров Гавайи над дном океана на 9,2 км.
Подводные горы с уплощенными вершинами — гайоты названы по имени американского геолога и географа А. Гюйо (Guyot). Особенно много гайотов в Тихом океане - в его центральной части и в заливе Аляска. Уплощенные вершины, как полагают ученые, связаны с субаэральной денудацией вершин, поэтому положение их вершин относительно современного уровня моря свидетельствует о тектонических перемещениях. Сложены гайоты вулканическими породами, вверху нередко венчаются коралловыми постройками.
Коралловые рифы образуют атоллы, и, в зависимости от знака тектонических движений, эволюция их может идти разными путями (рис. 14.13). Например, в условиях устойчивого тектонического погружения вулканического острова (1) на его подводных склонах поселяются кораллы (2), образующие вдоль его берега береговой риф, который со временем разрастается, образует барьерный риф (3). При дальнейшем погружении вулкана, образуется коралловый атолл с остаточным вулканическим островом в середине лагуны (4), затем образуется нормальный атолл с аккумулятивными островами, насаженными на кольцевой риф (5). Если прогибание продолжается, то в дальнейшем на этом месте образуется атолл с подводной кольцевой постройкой, с редкими и незначительными по размерам островками (66), подводный атолл (76) и, наконец, гайот кораллового происхождения (86). Если после достижения стадии 5 морское дно начало испытывать восходящие движения (или понизился уровень моря), то нормальный атолл превращается в островной атолл (6а). Кольцевой барьер такого атолла называется «рим». Затем атолл становится реликтовым, лагуна превращается в озеро в центре острова (7а), завершается цикл образованием поднятого реликтового атолла, превратившегося в известняковый остров. Внутриплитные поднятия также образуют подводные банки и подводные плато, поднимающиеся над средним уровнем дна на 2—3 км.
Главной особенностью рельефа океанского дна является планетарная система срединно-океанических хребтов, протягивающаяся через все океаны Земли (рис. 14.1). Ширина хребтов 1-2 тыс. км, вы сота над окружающим дном океана — до 4 км. Осевые части хребтов выражены узкими 20—30 км рифтовыми зонами, представляющими собой раздвиги. Срединно-океанические хребты характеризуются высокой сейсмичностью.
В некоторых местах (Восточно-Тихоокеанское поднятие, Срединно-Атлантический хребет южнее Исландии) вместо грабенов-рифтов картируются горсты. Все срединно-океанические хребты пересечены многочисленными трансформными (потому что по ним происходит трансформация раздвигав в сдвиги) разломами. Самые крупные трансформные разломы, пересекающие не только океанское дно, но и прослеживающиеся на континентах, называются магистральными. ч.- м-.
Описанные структуры характерны для зон спрединга (по геодинамической классификации).
Окраинные части талассократонов на границах их с континентами имеют геологическое строение двух типов — пассивные и активные (рис. 14.1 и 14.2). Но и для тех и для других характерны значительные скорости осадконакопления, благоприятные для последующего формирования нефтегазовых месторождений.
Пассивные окраины расположены по краям Атлантического, Северного Ледовитого и Индийского океанов. Им свойственен постепенный переход от прибрежной равнины через шельф, континентальный склон, по которому проходит граница континента и океана, к континентальному подножию. Активные окраины расположены по периферии Тихого океана (Циркумпацифик). Они характеризуются сейсмической и вулканической активностью. Среди активных окраин выделяют окраины островодужного и андийского типа.
Окраины островодужного типа представляют собой переходную зону (транзиталь, зона крашинга). Характерным примером транзи-тали является северное и западное побережье Тихого океана. Она состоит из глубоководных котловин окраинных морей, островных дуг, глубоководных желобов. Все эти структуры характерны по геодинамической классификации для зон субдукции.
Существуют два типа глубоководных котловин окраинных морей — расположенные между материковым шельфом и островной дугой (Охотское, Берингово), и находящиеся между двумя островными дугами (Филиппинская котловина). Форма окраинных морей обычно изометричная или овальная. Равнинная поверхность, сложенная горизонтально залегающими осадками, осложняется ступенчатыми блоковыми поднятиями. Некоторые окраинные моря характеризуются трещинными излияниями базальтов. Такие - моря называются активными. ?;«д, м
Островные дуги — это гигантские системы надводных и подводных горных хребтов, образующих одинарные, двойные, тройные или разветвляющиеся системы поднятий длиной от 1000 до 4000 км. Одинарные островные дуги — линейно ориентированные подводные валообразные поднятия, по гребню и склонам которых насажены вулканические конусы. Иногда вершины конусов выступают над уровнем моря и образуют гирлянду островов. Некоторые дуги обращены выпуклостью в сторону океана, другие (Новогебридская) — в сторону от океана или не имеют строгой ориентировки. В основном островные дуги обращены выпуклостью к востоку. В строении островных дуг важнейшее значение имеют разломы и связанные с ними складки. Вал дуги состоит из системы сегментов, разделенных поперечными разломами и образующих нередко ступенчатые системы и грабены. К пересечению разлома и осевой линии дуги нередко приурочены эпицентры землетрясений, вулканические аппараты. Внутри двойных дуг присутствуют глубокие впадины. Бывает, что острова сложены складчатыми структурами осадочного происхождения, нередко флишевого состава. Но главным образом островные дуги сложены вулканическими породами и являются областями наиболее активного современного вулканизма (80% современных действующих вулканов Земли приурочено именно к островным дугам). Состав лавы, как правило, андезитовый. Несмотря на единое название, в структурном и генетическом смысле островные дуги предстаявля-ют собой разнообразные образования. Как правило, островодужная система состоит из собственно островных дуг и линз (призм) аккреции (подводных поднятий). Линзы аккреции располагаются на внешней стороне дуги и сложены толщами сложно дислоцированных толщ, смятых и разорванных разломами взбросового и надвиго-вого типа.
Глубоководные желоба — располагаются вдоль склонов островных дуг со стороны океана. Это гигантские тектонические образования до 6000 км длиной, 20 км шириной и 11 км глубиной. Крутизна их склонов 10—25° со стороны континента и 3—8° со стороны океана. На продольных профилях рельефа глубоководных желобов нередко обнаруживаются поперечные ступени и пороги, вероятно связанные с подвижками земной коры по разломам. Некоторые глубоководные желоба имеют поперечные ответвления, возможно, связанные с поперечными разломами.
Глубоководные желоба активно заполняются осадками — тонкими терригенными, вулканогенными, диатомовыми илами, красными глинами. Сравнительно большая мощность осадков оказывается со стороны борта, прилегающего к островной дуге. Для этих осадков характерны подводнооползневые складки и складки, образованные турбидитовыми потоками.
Глубоководные желоба по геофизическим данным представляют собой шовные структуры - со стороны океана характер земной коры океанический, со стороны континента - континентальный. В континентальных окраинах андийского типа отсутствуют окраинные моря и островные дуги, а глубоководные желоба примыкают к окраине континента.
Несмотря на то, что океаны занимают 2/3 поверхности планеты, его геологическая изученность еще очень невелика, поэтому приведенные сведения, несомненно, будут дополняться и уточняться.
