Срединно-океанические хребты


 

 

Подводные горы располагаются обычно посреди океанов и поэтому называются срединно-океаническими хребтами. В 1873 г. ученые на "Челленджере", измеряя глубину обыкновенным грузовым лотом, открыли Срединно-Атлантический хребет. До тех пор о грандиозной системе срединных хребтов ничего не было известно.
Они образуют единую горную систему общей протяжённостью более 60 тыс. км, имеют ширину около 1000 км и возвышаются над абиссальными котловинами на 2,5—3 км. По высоте эти подводные горы сравнимы с горными хребтами суши, например Саянами. Срединно-океанические хребты сложены плотными и тяжёлыми магматическими (т.е. застывшими на поверхности дна океана) горными породами.

Под центральными частями хребтов поднимаются горячие мантийные расплавы (магма). Они растягивают земную кору и дробят её разломами. Изливаясь на дно, расплавы остывают. Новая порция горячей магмы раздвигает застывшие лавы, и всё повторяется снова. Так разрастается океаническая земная кора. Этот процесс называется английским словом спрединг (от англ. spread), что в переводе на русский язык означает «растягивание», «расширение». Так происходит омоложение земной коры под океанами в области срединного хребта — в его центральной части, где кора моложе, рождаются новые её порции.

Скорость поступления горячей магмы может быть различной. Если она поступает медленно, то среди хребтов успевает образоваться рифтовая долина — глубокая расселина, на дне которой множество активных вулканов. Хребты с такими долинами разрастаются медленно, скорость раз-движения их на дне Атлантического и Индийского океанов составляет 2—4 см в год.

Если магма поступает быстро, то такая долина не успевает сформироваться и скорость образования новой земной коры океанического типа достигает 18 см в год. Таков подводный хребет на востоке Тихого океана.

Срединно-океанические хребты рассечены поперечными (трансформными) разломами. Разломы смещают и рифтовые долины, и сами хребты. Вдоль разломов в хребте также встречаются действующие вулканы. Продолжения этих разломов встречались на нашем пути, когда мы пересекали абиссальные котловины. В срединно-океанических хребтах землетрясения бывают довольно часто, но не очень сильные.

В центральной части срединно-океанических хребтов в 70-х гг. XX в. были обнаружены замечательные творения природы — чёрные курильщики. Там, где на дне океана изливается горячая лава, морская вода разогревается до 350° С. Такие разогретые воды немедленно бы превратились в пар, если бы не огромное давление многокилометровой толщи воды.

Растворённые в водах химические вещества излившихся лав взаимодействуют друг с другом, образуя горячую серную кислоту. Эта кислота растворяет минералы лав и взаимодействует с ними, в результате возникают соединения серы с металлами (сульфиды). Они выпадают в осадок, создавая конусообразные постройки, внутри которых реакции продолжаются. Очень горячие растворы поднимаются по «трубам» в центральных частях конусов к их вершинам и там, остывая, освобождаются от сульфидов. Над конусами они образуют чёрные облака (растворы сульфидов имеют чёрный цвет).

При освещении такого конуса прожекторами создаётся впечатление, что работает подземный завод, выпускающий чёрные клубы дыма. Эти курящиеся конусы достигают 70-метровой высоты над уровнем океанского дна, но скрытая часть их постройки составляет сотни метров и превышает, например, высоту Останкинской телебашни (540 м). Они имеют причудливую форму и встречаются группами, которые получили название «венский лес».

Однако очень близко подходить к чёрным курильщикам опасно. Но даже на относительно большом расстоянии от них можно обнаружить на дне океана колонии крупных моллюсков, обычно не встречающихся на таких глубинах. Эти и другие морские организмы питаются бактериями, обмен веществ которых основан не на фотосинтезе, а на хемосинтезе, т.е. усвоении окиси углерода за счёт окисления неорганических соединений. Таких бактерий в тёплых водах вблизи курильщиков содержится очень много. В последнее время чёрные курильщики приковали к себе внимание учёных, и скоро о них станет известно ещё много нового.

Поговорим ещё об одном очень интересном и загадочном явлении — о так называемых горячих точках, или пятнах (по-английски — hot spot). Хорошо известны Гавайские острова Тихого океана с их действующими вулканами — Килауэа, Мауна-Кеа, Халемаумау и др. Цепочка древних подводных вулканов тянется от них на северо-запад. Их возраст постепенно увеличивается по мере удаления от действующих вулканов в северо-западном направлении. Такую интересную особенность длинного вулканического хребта можно объяснить, если предположить, что из недр Земли, из мантии, идёт поток сильно нагретого вещества в виде мощной струи. А литосферная океаническая плита церемещается над этой неподвижной струёй, которая, как газовая горелка, прожигает плиту. Сейчас след этой горячей струи находится в районе действующих вулканов, а более ранний «шов» от неё представляет собой цепочку слившихся друг с другом вулканов.

Такие горячие струи, поступающие из недр Земли, называют ещё мантийными плюмажами, потому что они по своей форме напоминают плюмажи — метёлки из перьев, которыми в прошлые века украшали головные уборы или конские сбруи.
Если горячие мантийные потоки поднимаются под относительно неподвижными срединно-океа-ническими хребтами, то они образуют огромные постройки, состоящие из уснувших и действующих вулканов. Наиболее яркий пример такой постройки — остров Исландия.

Итак, океаны, располагаются симметрично относительно оси срединно-океанических хребтов. Новая океаническая кора с одинаковой скоростью перемещается в разные стороны от центральной части хребта. Если будем двигаться на океаноходе дальше, то увидим ту же картийу, только в обратном порядке. Лучше поднимемся наверх и побываем на борту необычного судна, на палубе которого возвышается буровая вышка. Это научное судно «Джоидес Резолюшн». Корабль постоянно находится на одном месте, хотя якоря подняты. Действительно: зачем якоря, когда под килем глубина 5 километров?

Ещё в 1966 г. в США было построено специальное буровое судно «Гломар Челленджер», с которого в течение почти 15 лет проводилось бурение океанского дна. Исследования были международными, в них принимали участие учёные разных стран. Это очень сложно. Бурению мешают и 4—5-километровая толща воды, и океанские течения, и ветры. Учёные создали особые приборы, работающие от спутниковой системы и автоматически включающие двигатели судна, если его начинает сносить в сторону.

На дно опускается тяжёлая воронка, под собственной тяжестью погружающаяся в рыхлые осадки на дне океана. По краям воронки располагаются специальные приборы, которые управляют спускающейся с корабля буровой колонной, заставляя её попадать прямо в центр воронки. После этого начинается бурение. Самые глубокие скважины проникли в океанское дно на 2 км. Из них извлекают образцы горных пород, которые дают ценные сведения о том, как устроено дно океана, каковы возраст и состав пород, слагающих океаническую кору.

Судно, встреченное нами, продолжает глубоководное бурение дна океана и в настоящее время. Оно ещё более мощное и лучше оснащённое, чем корабль «Гломар Челленджер». По своим масштабам программа глубоководного бурения может сравниться разве только с программой освоения космоса.

Основные Срединно-океанические хребты

В Тихом океане планетарная система срединно-океанических хребтов представлена Южно-Тихоокеанским и Восточно-Тихоокеанским поднятиями. Это единая структура, отличающаяся сводообразным строением шириной до 2000 км и протяженностью несколько тысяч километров. Рифтовая структура осевой зоны выражена слабее, чем в Срединно-Атлантическом хребте. Но такие черты рифтовых зон, как плотность земной коры под гребнем, сейсмичность, вулканизм, высокие значения теплового потока, развитие ультраосновных пород, проявляются очень ярко.

Севернее экватора Восточно-Тихоокеанское поднятие становится уже. Здесь четко выражена рифтовая структура. По мнению американского ученого Менарда, в районе Калифорнии срединно-океаническая структура распространяется на материк, захватывая горный Запад США и западную часть Канады. С этим связывается образование крупнейшего активного разлома Сан-Адреас, депрессий Сакраменто и Йосемитской долины, глыбовых структур Большого Бассейна, главного рифта Скалистых гор. С распространением срединно-океанического хребта на материк, очевидно, связано образование калифорнийского бордерленда. На геоморфологической карте Тихого океана отчетливо видна существенная разница в строении дна западной и восточной частей океана. В восточной части типичны обширные котловины с равнинным или холмистым рельефом, срединно-океанический хребет, субширотные разломы. Для запада и юго-запада характерно сплошное чередование подводных хребтов, глубоководных желобов, отдельных гор, относительно небольших котловин, многочисленных островных групп.

Донные отложения. В связи с преобладанием глубин более 5000 м большие площади дна океана покрыты глубоководной красной глиной, возвышенные участки дна (подводные хребты, валы) — песчанистым илом и илистым песком.

В высоких широтах обоих полушарий значительно распространен диатомовый ил, к югу от экватора — главным образом фораминиферовые илы. В Северном полушарии развитие последних ограничивается вершинными поверхностями хребтов, где большую часть состава этих илов образуют донные фораминиферы. В Коралловом море имеется несколько участков распространения птероподовых отложений.

Срединно-океанические хребты характеризуются специфическими формами рельефа, аномальными геофизическими полями, проявлением новейшей тектоники, сейсмичностью и вулканизмом. Они занимают серединное положение в Атлантическом и Индийском океанах, а в Тихом они смещены на восток к берегам Америки. Начинается система хребтов в Северном Ледовитом океане в виде хребта Гаккеля, юго-восточным

Продолжением которого на суше является Момский континентальный рифт в Восточной Сибири. На юго-западе срединно-океанический хребет протягивается через Норвежское и Гренландское моря, пересекает о. Исландию и продолжается вдоль оси Атлантического океана в виде Серединно-Антарктического хребта. На юге он переходит в Африканско-Антарктический хребет, который огибает Африку и далее сливается с системой срединно-океанических хребтов Индийского океана. Восточнее Мадагаскара, в районе о. Родригес, располагается узел сочленения трех ветвей этих хребтов. Юго-западная ветвь протягивается до соединения с Африканско-Антарктическим хребтом. Северная ветвь постепенно поворачивает к западу и входит в Аденский залив, достигая затем района Афар в Эфиопии, где сочленяется с рифом Красного моря и Восточно-Африканской конти-нентальной рифтовой системой. Юго-восточная ветвь протягивается в сторону Тихого океана между Австралией и Антарктидой и продолжается далее в виде Южно-Тихоокеанского и Восточно-Тихоокеанского поднятий. На севере Восточно-Тихоокеанское поднятие приближается к Американскому континенту, входит в Калифорнийский залив и переходит на сушу. Однако севернее параллели 40 с. ш. небольшая ветвь срединно-океанического хребта снова появляется у западного побережья Северной Америки. Еще два ответвления от Восточно-Тихоокеанского поднятия в сторону Южной Америки в районах Галапагосских островов и о. Пасхи. Все хребты имеют общие черты строения. Повсеместно в пределах хребтов выделяются две основные морфоструктурные зоны: – основная (рифтовая) зона или зона гребня, включающая в себя рифтовую долину, рифтовые горы и высокое раздробленное плато; – зона склонов (флангов) со ступенями погружения.



Реклама