Строение океанической коры и основные элементы рельефа дна

Земной корой называют внешнюю твердую оболочку Земли, ограниченную снизу поверхностью Мохоровичича, или Мохо, которая выделяется по резкому возрастанию скорости упругих волн при их прохождении от поверхности Земли в ее глубины.

Ниже поверхности Мохоровичича расположена следующая твердая оболочка - верхняя мантия. Самая верхняя часть мантии вместе с земной корой представляет собой жесткую и хрупкую твердую оболочку Земли - литосферу (камень). Ее подстилают более пластичные и податливые к деформации, менее вязкие слои мантии - астеносфера (слабый). В ней температура близка к точке плавления вещества мантии, но вследствие большого давления вещество не расплавляется, а находится в аморфном состоянии и может течь, оставаясь твердым, подобно леднику в горах. Именно астеносфера является тем пластичным слоем, по которому плавают отдельные глыбы литосферы.

Толщина земной коры на материках составляет около 30-40 км, под горными хребтами она увеличивается до 80 км (материковый тип земной коры). Под глубоководной частью океанов толщина земной коры 5-15 км (океанический тип земной коры). В среднем подошва земной коры (поверхность Мохоровичича) залегает под материками на глубине 35 км, а под океанами - на глубине 7 км, т. е. океаническая земная кора примерно в пять раз тоньше материковой.

Помимо различий в толщине, имеются различия в строении земной коры материкового и океанического типов.

Материковая земная кора состоит из трех слоев: верхнего - осадочного, распространяющегося в среднем до глубины 5 км; среднего гранитного (название обусловлено тем, что скорость сейсмических волн в нем такая же, как в граните) со средней толщиной 10-15 км; нижнего - базальтового, толщиной около 15 км.

Океаническая земная кора состоит также из трех слоев: верхнего - осадочного до глубины 1 км; среднего с малоизвестным составом, залегающего на глубинах от 1 до 2,5 км; нижнего – базальтового с толщиной около 5 км.

Наглядное представление о характере распределения высот суши и глубин океанского дна дает гипсографическая кривая (рис. 1). Она отражает соотношение площадей твердой оболочки Земли с различной высотой на суше и с различной глубиной в море. С помощью кривой вычислены средние значения высоты суши (840 м) и средней глубины моря (-3880 м). Если не принимать во внимание горные области и глубоководные впадины, занимающие относительно небольшую площадь, то на гипсографической кривой отчетливо выделяются два преобладающих уровня: уровень материковой платформы высотой примерно 1000 м и уровень океанического ложа с отметками от -2000 до -6000 м. Соединяющая их переходная зона представляет собой относительно резкий уступ и называется материковым склоном. Таким образом, естественной границей, разделяющей океан и континенты, является не видимая береговая линия, а внешняя граница склона.

Рис. 1. Гипсографическая кривая (А) и обобщённый профиль дна океана (Б). (I - подводная окраина материков, II - переходная зона, III - ложе океана, IV -срединно-океанические хребты).

В пределах океанической части гипсографической (батиграфической) кривой выделяются четыре основные ступени рельефа дна: материковая отмель или шельф (0-200 м), материковый склон (200-2000 м), ложе океана (2000-6000 м) и глубоководные впадины (6000-11000 м).

Шельф (материковая отмель) – подводное продолжение материка. Это область материковой земной коры, для которой в целом характерен равнинный рельеф со следами затопленных речных долин, четвертичного оледенения, древних береговых линий.

Внешней границей шельфа является бровка - резкий перегиб дна, за пределами которого начинается материковый склон. Средняя глубина бровки шельфа 130 м, однако в конкретных случаях глубина ее может меняться. Ширина шельфа изменяется в очень большом диапазоне: от нуля (в ряде районов африканского побережья) до тысячи километров (у северного побережья Азии). В целом шельф занимает около 7% площади Мирового океана.

Материковый склон - область от бровки шельфа до материкового подножия, т. е. до перехода склона к более плоскому ложу океана. Средний угол наклона материкового склона около 6о, но нередко крутизна склона может увеличиваться до 20-30⁰, а в отдельных случаях возможны почти oтвесные уступы. Ширина материкового склона из-за крутого падения обычно невелика - около 100 км.

Рельеф материкового склона характеризуется большой сложностью и разнообразием, но наиболее характерной его формой являются подводные каньоны. Это узкие желоба, имеющие большой угол падения по продольному профилю и крутые склоны. Вершины подводных каньонов нередко врезаются в бровку шельфа, а устья их достигают материкового подножия, где в таких случаях наблюдаются конусы выноса рыхлого осадочного материала.

Материковое подножие - третий элемент рельефа дна океана, находящийся в пределах материковой земной коры. Материковое подножие представляет собой обширную наклонную равнину, образованную осадочными породами толщиной до 3,5 км. Ширина этой слегка всхолмленной равнины может достигать сотен километров, а площадь близка к площадям шельфа и материкового склона .

Ложе океана - наиболее глубокая часть дна океана, занимающая более 2/3 всей площади Мирового океана. Преобладающие глубины ложа океана колеблются от 4 до 6 км, а рельеф дна наиболее спокойный. Основными элементами рельефа ложа океана являются океанские котловины, срединно-океанические хребты и океанические поднятия.

Океанические котловины - обширные понижения дна Мирового океана с глубинами около 5 км. Выровненную поверхность дна котловин называют абиссальными (бездонный) равнинами, и она обусловлена накоплением осадочного материала, приносимого с суши. Абиссальные равнины в Мировом океане занимают около 8% ложа океана.

Срединно-океанические хребты - тектонически активные зоны в океане, в которых происходит новообразование земной коры. Они сложены базальтовыми породами, образовавшимися в результате поступления из недр Земли вещества верхней мантии. Это обусловило своеобразие земной коры срединно-океанических хребтов и выделение ее в рифтогенальный тип.

Океанические поднятия - крупные положительные формы рельефа ложа океана, не связанные со срединно-океаническими хребтами. Они расположены в пределах океанического типа земной коры и отличаются большими горизонтальными и вертикальными размерами.

В глубоководной части океана обнаружены отдельно стоящие подводные горы вулканического происхождения. Подводные горы с плоскими вершинами, расположенные на глубине более 200 м, называют гайотами.

Глубоководные впадины (желоба) - зоны самых больших глубин Мирового океана, превышающих 6000 м.

Самой глубокой впадиной является Марианский желоб, открытый в 1954 году научно-исследовательским судном “Витязь”. Его глубина составляет 11022 м.