Мировой океан

Задание 3.
1.    Сходства особенностей распределения глубин океанов: 
Имеются характерные для каждого океана ступени:
1)    Материковая или континентальная отмель имеет глубины от 0 до 200 м. Она является подводным продолжением материков и отличается очень малым уклоном дна. Континентальная отмель занимает 8% площади Мировою океана.
2)    Материковый склон имеет глубину от 200 до 2440 м и отличается большим уклоном дна, обычно от 4 до 7° и занимает 11% площади Мирового океана.
3)    Ложе океана имеет глубины от 2440 до 6000 м и характеризуется весьма малым уклоном, занимает 78% площади Мирового океана.
4)    Глубоководные впадины имеют глубины свыше 6000 м, они занимают около 3% площади Мирового океана.
Отличаются в свою очередь соотношения данных ступеней в зависимости от геологического строения океана.
1)     Северном Ледовитом океане материковая отмель имеет большую ширину, чем в дру¬гих океанах, в особенности вдоль северных берегов Европы и Азии. Большую его часть (68%) занимают шельфы и континентальные склоны.
2)    В Тихом океане материковая отмель имеет небольшое распространение, а большая часть его дна занята собственно ложем океана. Тихий океан, в основном, окружен глубоководными желобами и системами островных дуг, что в значительной мере изолирует его глубоководные районы от влияния терригенной седиментации. Континентальные окраины Тихого океана узкие, по сравнению с окраинами других океанов и составляют незначительную часть его площади. Отличительные особенности Тихого океана – большое количество вулканических островов и подводных вулканических гор, особенно в центральной и западной частях океана.
3)    В Атлантическом океане материковая отмель в Атлантическом океане занимает 5,6% всей его площади. Это больше, чем в Тихом и Индийском океанах. По средней глубине Атлантический океан заметно (примерно на 680 м) уступает Тихому, что связано, в основном, с большой площадью атлантических шельфов и континентальных склонов.
4)    В Индийском океане преобладает материковый склон и ложе океана, причем рельеф западной части Индийского океана более сложный, чем восточной части. Он характеризуется весьма неравномер¬ным чередованием понижений (котловин) и повышений дна, последние часто поднимаются над уровнем океана в виде остро¬вов. Площадь шельфов незначительна (около 9%).
2.    Орографическая карта ставит задачей отображение орографической структуры поверхности. В простой и наглядной форме карта передает основные орографические структуры Земли, отражающие главные черты устройства поверхности материков и дна океанов.
В качестве подразделений первого порядка на карте выделены две группы орографических структур — суши и мирового океана, которые далее дифференцируются по типам орографических структур следующим образом.
В первой группе выделяется два типа структур: платформенный и орогенный.
В пределах второй группы четыре типа: окраинно-материковый, ложе океана, геосинклинальный (зона глубоких желобов), срединно-океанические хребты.
Каждому типу орографических структур соответ¬ствуют определенные крупные формы рельефа и специфический характер размещения. Дно океана по орографической кривой можно разделить на две главные части – континентальные окраины и океанские бассейны. Континентальные окраины, охватывающие континентальные склоны и континентальные шельфы, составляют около 20% площади дна Мирового океана, т.е. значительная часть континентальной коры в настоящее время находится ниже уровня океана.
Подводная окраина материков состоит из шельфа, материкового склона, материкового подножья. Общая площадь подводной окраины материков составляет около 81,5 млн. км2. Материковый склон погружается в океан сравнительно круто. Материковое подножье в структурном отношении представляет собой прогиб на границе материковой и океанической земной коры. Морфологически это аккумулятивная равнина, образованная осадками, снесенными с материкового склона.
Срединно-океанические хребты представляют собой единую и непрерывную систему, охватывающую все океаны. Специальные геофизические исследования обнаруживают повышенную тектоническую активность срединно-океанических хребтов.
Переходные зоны включают в себя глубоководные желоба, островные дуги и котловины окраинных морей. В переходных зонах сложно сочетаются участки материковой и океанической коры.
3.    Для океанов ха¬рак¬тер¬на тон¬кая зем¬ная ко¬ра (в среднем 5–7 км) и ли-то¬сфе¬ра, мощ¬ность ко¬то¬рой из¬ме¬ня¬ет¬ся от не¬сколь¬ких км в осе¬вых час¬тях океана до 100 км в пе¬ри¬фе¬рических час¬тях. В со¬ста¬ве ко¬ры от¬сут¬ст¬ву¬ют по¬ро¬ды с по¬вы¬шен¬ным со¬дер¬жа¬ни¬ем крем¬не¬зё¬ма – гра¬ни¬ты и гней¬сы (это прин¬ци¬пи¬аль-но от¬ли¬ча¬ет её от ко¬ры кон¬ти¬нен¬таль¬но¬го ти¬па). В струк¬тур¬ном от¬но¬ше¬нии океаны про¬ще кон¬ти¬нен¬тов. В их строе¬нии вы¬де¬ля¬ют сле¬дую¬щие тек¬то¬нические струк¬ту¬ры – сре¬дин¬но-океа¬нические хреб¬ты, глу¬бо¬ко¬вод¬ные кот¬ло¬ви¬ны (абис-саль¬ные рав¬ни¬ны) и внут¬ри¬океа¬нические под¬ня¬тия.
Сре¬дин¬но-океа¬ни¬че¬ские хреб¬ты сег¬мен¬ти¬ро¬ва¬ны – вдоль их про¬сти¬ра¬ния про¬ис¬хо¬дит из¬ме¬не¬ние рель¬е¬фа и со¬ста¬ва ман¬тий¬ных и ко¬ро¬вых по¬род.
Ме¬ж¬ду сре¬дин¬но-океа¬ническими хреб¬та¬ми и кон¬ти¬нен¬таль¬ны¬ми под¬но-жия¬ми рас¬по¬ло¬же¬ны глу¬бо¬ко¬вод¬ные кот¬ло¬ви¬ны, дни¬ща ко¬то¬рых за¬ня¬ты от¬но¬си-тель¬но асейс¬мич¬ны¬ми и авул¬ка¬нич¬ны¬ми абис¬саль¬ны¬ми рав¬ни¬на¬ми. В их пре¬де-лах зафик¬си¬ро¬ва¬ны от¬дель¬ные (т. н. внут¬ри¬плит¬ные) зем¬ле¬тря¬се¬ния с маг¬ни¬ту¬да-ми не бо¬лее 5.
Глу¬бо¬ко¬вод¬ные кот¬ло¬ви¬ны раз¬де¬ля¬ют¬ся внут¬ри¬океа¬ни¬че¬ски¬ми под¬ня¬тия-ми, изо¬ли¬ро¬ван¬ны¬ми от сре¬дин¬но-океа¬нических хреб¬тов и кон¬ти¬нен¬таль¬ных под¬но¬жий. В их пре¬де¬лах от¬ме¬ча¬ют¬ся ред¬кие сейс¬мические со¬бы¬тия; мощ¬ность океа¬нической зем¬ной ко¬ры уве¬ли¬че¬на (св. 18 км).
4.    Распространение и некоторые особенности проявления землетрясений и вулканизма в пределах морей и океанов имеют определенную специфику. Землетрясения представляют собой результат мгновенного выделения механической энергии, происходящего в толще земной коры или в подкорковой оболочке, в результате возникновения здесь огромных напряжений. При взрывоподобной разрядке этих напряжений из центра возникновения землетрясения – фокуса (гипоцентра) распространяются упругие волны. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называется эпицентром землетрясения.
Эпицентры землетрясений располагаются не беспорядочно, а группируются в определенные зоны, или пояса, которые получили название сейсмических поясов. В пределах этих поясов землетрясения не только наиболее часты, но и наиболее разрушительны. На Земле можно выделить три сейсмических пояса:
•    1 пояс охватывает окраины Тихого океана и пространственно полностью совпадает с переходной зоной. Данный пояс образует почти замкнутое кольцо;
•    2 пояс представляет собой сложно разветвленную зону, пространственно соответствующую системе срединно-океанических хребтов;
•    3 пояс охватывает Средиземноморье, горы Южной Азии. Данный пояс сливается с первым в области Индонезийских морей и архипелагов.
Таким образом, особенности распространения сейсмических поясов на поверхности Земли подчеркивают высокую подвижность земной коры в пределах наиболее динамических морфоструктур Мирового океана – переходных зон и срединно-океанических хребтов. Вне их пределов на материковых платформах, за некоторым исключением и на ложе океана землетрясения или вообще не наблюдаются или случаются крайне редко и не приобретают разрушительной силы.

Сейсмичность переходных зон и срединно-океанических хребтов неодинакова. Различают:
•    поверхностные землетрясения (глубина гипоцентра до 50 км),
•    среднефокусные землетрясения (50-300 км),
•    глубокофокусные землетрясения (гипоцентр глубже 300 км от поверхности Земли).
В срединно-океанических зонах отмечены исключительно поверхностные землетрясения. Это возможно связано с неглубоким залеганием мантии под этими зонами. Необходимо отметить, что в зонах срединно-океанических хребтов также отмечаются единичные сильные землетрясения. Наиболее сильные землетрясения приурочены преимущественно к переходным зонам.
Изучение напряжений, возникающих при землетрясениях в окраинной зоне Тихого океана, показало, что примерно 75% землетрясений здесь связано, с горизонтальными подвижками по разломам. Система гигантских разломов наклонена в сторону материков и пронизывает земные недра до глубин порядка 700-750 км. При этом плоскость разлома наклонена примерно под углом 60°.
Под срединно-океаническими структурами плоскости разломов проникают лишь на небольшую глубину. При этом разломы, ограничивающие каждый рифт, имеют встречный наклон плоскостей. Эпицентры имеют тенденцию группироваться на участках пересечений рифтовой зоны с поперечными разломами. Сходное сгущение эпицентров отмечается и в переходных зонах. Большая часть их сосредоточена там, где глубоководные желоба и островные дуги секутся поперечными разломами.
Необходимо отметить, что главные горизонтальные напряжения на большей части периферии Тихого океана направлены к простираниям основных морфоструктур переходных зон. Исключение составляют Северная и Центральная Америка, а также южная часть Южной Америки, где эти напряжения параллельны морфоструктурам переходных зон. Л. А. Мишарина пришла к выводу, что в пределах системы срединно-океанических хребтов, напротив, главными являются растягивающие горизонтальные или субгоризонтальные напряжения, ориентированные от оси хребтов.
Землетрясения могут вызвать мгновенные и весьма значительные изменения рельефа дна и берегов. Топографические съемки, проведенные после землетрясения в заливе Сагами (Япония) в 1923 г., показали, что произошел некоторый поворот дна залива по направлению часовой стрелки. Причем остров Ошима, расположенный у южной окраины залива, переместился в этом направлении на 3,6 м. Часть берега испытала поднятие на несколько метров, другая часть – погружение. Отдельные участки дна залива мгновенно углубились на 100-180 м, а в северной части залива поднялся подводный гребень высотой до 170 м.
Каждое землетрясение в океане или на его побережье вызывает образование цунами – огромных волн. Эти волны возникают как результат упругого воздействия тектонических сил на водную оболочку. Цунами энергично воздействуют на берега и прибрежные зоны дна морей и океанов, а при сильных землетрясениях могут нанести катастрофические разрушения прибрежных сооружений и населенных пунктов. Поднятие дна в бухте Сагами во время упомянутого выше землетрясения вытеснило объем воды в 22,3 км3. На отдельных участках побережья высота волны перед разрушением достигала 12-14 м.
В географическом размещении действующих вулканов наблюдается большое сходство с размещением эпицентров землетрясений. Известно, что примерно 77% действующих вулканов находится в переходных зонах (главным образом на островных дугах), 21% — в пределах ложа океанов и срединно-океанических хребтов.
Подводных гор на дне океана насчитывается более 10 000, подавляющая их часть – это горы вулканического происхождения. Среди них много действующих вулканов.
Активно действующие вулканы, как надводные, так и подводные, встречаются и в пределах ложа океана. Среди них можно назвать вулканы Гавайских островов, островов Самоа, и др.
Вулканизм имеет огромное значение для формирования рельефа дна Мирового океана. Происхождение островных дуг, гигантских океанических вулканических цепей, многих гребней и вершин срединно-океанических хребтов, одиночных подводных гор ложа океана в основном связано с вулканической деятельностью. Ученые предполагают, что в ряде районов дна океана, кроме обычного вулканизма так называемого центрального типа, происходят и извержения трещинного типа.
Различным структурам земной коры свойственны заметные различия в составе магматических продуктов, выделяемых при вулканических извержениях:
•    переходным зонам свойственны средние и кислые вулканогенные породы при значительном участии основных пород;
•    ложу океана и срединно-океаническим хребтам – основные и ультраосновные породы.
5.    Геологические ресурсы Мирового океана – это ресурсы минерального сырья и топлива, содержащиеся уже не в гидросфере, а в литосфере, т. е. связанные с океаническим дном. Их можно подразделить на ресурсы шельфа, материкового склона и глубоководного ложа океана. Главную роль среди них играют ресурсы континентального шельфа, занимающего площадь 31,2 млн. км2, или 8,6 % общей площади океана.
Наиболее известный и ценный минеральный ресурс Мирового океана – углеводороды: нефть и природный газ. Еще по данным на конец 80-х гг. XX в., в Мировом океане было разведано 330 осадочных бассейнов, перспективных на нефть и газ. Примерно в 100 из них было открыто около 2000 месторождений. Большинство этих бассейнов являются продолжением бассейнов суши и представляют собой складчатые геосинклинальные структуры, но встречаются и чисто морские осадочные нефтегазоносные бассейны, не выходящие за пределы своих акваторий. Примерно 2/3 этих запасов относится к акватории Атлантического океана.
При характеристике нефтяных и газовых ресурсов Мирового океана обычно прежде всего имеют в виду наиболее доступные ресурсы его шельфа. Самые крупные нефтегазоносные бассейны на шельфе Атлантического океана разведаны у берегов Европы (Североморский), Африки (Гвинейский), Центральной Америки (Карибский), менее крупные – у берегов Канады и США, Бразилии, в Средиземном и некоторых других морях.
Однако на континентальный шельф приходится только примерно 1/3 прогнозных ресурсов нефти и газа в Мировом океане. Остальная их часть относится к осадочным толщам материкового склона и глубоководных котловин, расположенных на расстоянии многих сотен и даже тысяч километров от побережий. Глубина залегания нефтегазоносных пластов здесь значительно больше. Она достигает 500—1000 м и более. Ученые установили, что наибольшие перспективы на нефть и газ имеют глубоководные котловины, расположенные: в Атлантическом океане – в Карибском море и у берегов Аргентины; в Тихом океане – в Беринговом море; в Индийском океане – у берегов Восточной Африки и в Бенгальском заливе; в Северном Ледовитом океане – у берегов Аляски и Канады, а также у берегов Антарктиды.
Кроме нефти и природного газа, с шельфом Мирового океана связаны ресурсы твердых полезных ископаемых. По характеру залегания они подразделяются на коренные и россыпные.
Коренные залежи угля, железных, медно-никелевых руд, олова, ртути, поваренной и калийной солей, серы и некоторых других полезных ископаемых погребенного типа генетически обычно связаны с месторождениями и бассейнами прилегающих частей суши. Они известны во многих прибрежных районах Мирового океана, и в отдельных местах их разрабатывают при помощи шахт и штолен.
Прибрежно-морские россыпи тяжелых металлов и минералов следует искать в пограничной зоне суши и моря – на пляжах и в лагунах, а иногда и в полосе затопленных океаном древних пляжей.
Несколько особое положение в этом перечне занимают фосфориты. Большие залежи их обнаружены на шельфе западного и восточного побережий США, в полосе атлантического побережья Африки, вдоль тихоокеанского побережья Южной Америки. Однако еще советскими океанологическими экспедициями в 60– 70-х гг. XX в. фосфориты были разведаны не только на шельфе, но и в пределах материкового склона и вулканических поднятий в центральных частях океанов.
Из других твердых минеральных ресурсов наибольший интерес представляют железомарганцевые конкреции. Было установлено, что такие конкреции встречаются на глубинах от 100 до 7000 м, т. е. и в шельфовых морях, например, Карском, Баренцевом, и в пределах глубоководного ложа океана и его впадин.