Структуро-геоморфологические элементы океанических впадин

Кора океанического типа состоит из трёх слоёв. В самом верху залегает осадочный слой мощностью от 0 до 1 км, в среднем 0,2-0,5 км. Скорость его накопления 1-5 мм в тысячу лет. На большей части глубоководного ложа возраст осадков меловой и кайнозойский. Второй слой представлен базальтовыми лавами, в том числе и подушечными, дайками диабазов. Мощность слоя 1-5 км, возраст – средняя юра – кайнозой. Третий слой бурением не вскрыт, но драгированием в зонах разломов получены его образцы основного (габброиды) и отчасти ультраосновного составов. Средняя мощность этого слоя составляет 3-4 км и подстилается он верхней мантией, сложенной перидотитами. Таким образом, второй и третий слои принадлежат « базальтовому» геофизическому слою. В пределах Мирового океана выделяются три типа областей: материковые (континентальные) и океанические окраины, ложе океана (см. рис. 4.1).

Материковые (пассивные) окраины. Они характерны для молодых океанов Атлантического, Индийского и Северного Ледовитового и образовались при расколе суперконтинента Пангеи-2, начавшегося около 200 млн лет. Главными особенностями таких окраин считается их внутриплитное положение, низкая сейсмическая и вулканическая активность, отсутствие глубинных сейсмофокальных зон.

Граница между континентальной и океанической корой проходит по подножию континентального склона. Поверхность дна подножия материка представляет аккумулятивную равнину, где накапливаются флишевые толщи. Подводным частям материков соответствуют шельф и материковый (континентальный) склон. Ширина шельфа, сложенного материковой корой, меняется от десятков до 1500 км (Северный Ледовитый океан). На шельфе накапливается основная масса осадков, а его поверхность полого (1-1,5 °С) наклонена в сторону океана. На глубинах 100-200 м располагается бровка шельфа, ниже которой начинается континентальный склон. Его поверхность наклонена круче (более 3 °С), а сам он имеет общее ступенчатое строение. В пределах склона глубина океана увеличивается от 100-200 до 3500 м.

Континентальный склон – гигантская флексурообразная структура, осложненная системой глобальных разломов. К подножию склона через систему каньонов, часто продолжающих под водой русла крупных рек, мутьевыми потоками и гигантскими оползнями сносятся огромные массы осадков, образующих крупные конусы выносов. Здесь располагается аккумулятивная равнина с холмами, образованными отдельными конусами выноса или оползневыми массами.

Океанические (активные) окраины. Выделяют два их типа – приконтинентальный (или восточно-тихоокеанский) и островодужный (западно-тихоокеанский). Главными особенностями таких окраин являются наличие активной наклонной сейсмофокальной зоны, высокая сейсмичность, магматическая деятельность, складчато-надвиговые деформации и метаморфизм. Здесь располагаются зоны субдукции.

Первый тип характеризуется простым строением. Здесь имеется глубоководный желоб, вдоль оси которого на поверхность дна океана выходит зона субдукции. У континента внутренний склон желоба крутой. Он является одновременно континентальным склоном и узким шельфом. Край континента приподнят и в его пределах располагается надстроенный вулканоплутонический пояс.

Второй тип включает окраинные котловинные моря, островные дуги и глубоководные желоба. Котловинные моря (Японское, Охотское, Берингово и другие) представляют депрессии с океанической и субокеанической корой. Последняя имеет увеличенную мощность осадочного слоя. Поверхность дна имеет черты аккумулятивной равнины, осложненной поднятиями, возвышающимися на 3-5 км, и характеризуется блоковым строением. В соответствии с геосинклинальной теорией котловины окраинных морей являются геосинклинальными прогибами.

Островные дуги (Алеутские, Курильские, Японские и другие острова) образуют протяженные (1000-3000) горные сооружения, которые вместе с глубоководными желобами отделяют окраинные котловинные моря от океанического ложа. Среди дуг выделяются одинарные и двойные. Одинарные дуги образованы узкой (50-70 км) цепочкой вулканических сооружений, покоящихся на низком и широком (до 200 км) сводовом поднятии. Дуга может представлять также широкий (70-120 км) и высокий (2-3 км) хребет, увенчанный цепочкой вулканических аппаратов, смещённых к приматериковому склону дуги. Вулканизм преобладает базальтовый и андезитовый. Двойные дуги образованы двумя грядами хребтов с одним цоколем. На внешнем хребте вулканизм почти не проявлен, склоны внешнего хребта имеют ступенчато-сбросовое строение. Островные дуги рассматриваются в качестве геоантиклинальных поднятий в современных геосинклинальных областях. Двойные дуги сложены «зрелой» корой материкового типа, ординарные имеют маломощный гранитный слой.

Глубоководные желоба опоясывают области центральных частей океанов и представляют протяжённые депрессии (1500-4000 км) глубиной 5-10 км и шириной 5-20 км. Поперечный профиль желобов ассиметричный, склоны ступенчатые, средняя крутизна склонов 5 °С. Склоны желобов лишены осадочного покрова, днища покрыты осадками, выносимыми мутьевыми потоками. Со стороны океанических котловин с желобами граничит такая же протяжённая система невысоких краевых валов, являющихся структурными элементами океанического ложа. К склонам желобов и прилегающим островным дугам приурочены зоны сейсмической активности, с которыми связаны мелко- и глубокофокусные землетрясения (зоны Заварицкого-Беньофа). По глубоководным желобам проводятся границы литосферных плит.

Ложе океана. В океанических впадинах выделяются океанические подвижные пояса (срединно-океанические хребты) и талассократоны (океанические плиты). Срединно-океанические хребты (СОХ) – система горных сооружений протяженностью свыше 60000 км, шириной до 1000 км и высотой 2-3 км над дном океана. Это самые крупные горные системы на Земле, особенно хорошо выраженные в Атлантическом и Индийском океанах. Отдельным вершинам хребтов соответствуют острова вулканического происхождения (острова Пасхи, Св. Елены, Св. Павла). Нижние части склонов хребтов пологие, в осевой части прослеживается система рифтовых долин

Рифты представляют собой грабенообразные структуры, в которых центральные блоки ограничены глубинными разломами, доходящими до мантии. Рифтовые системы отличаются высокой тектонической и сейсмической активностью, повышенными значениями теплового потока (в 5-7 раз больше среднего значения). Мантия в этих зонах подходит близко к поверхности, а мантийные конвекционные потоки под хребтами направлены вверх. К хребтам приурочены системы полосовых магнитных аномалий. В рифтовых зонах происходит формирование новой океанической коры за счёт выплавки базальтов и раздвижения соседних литосферных плит по горизонтали. Отдельные отрезки СОХ смещены относительно друг друга поперечными разломами, называемыми трансформными. Рифтовые системы наблюдаются не только в океанах, но и континентах. Таковы, например Восточно-Африканская, Байкальская и другие рифтовые системы.

В пределах талассократонов наибольшие площади заняты котловинами, где дно океана опущено на глубины 4-6 км. Они разделяются асейсмичными поднятиями, среди которых выделяются сводовые валообразные поднятия и глыбовые хребты, увенчанные вулканическими конусами. В западной части Тихого океана многочисленны подводные горы с плоскими вершинами, погруженные или выходящие на поверхность в виде островов. Вулканические конусы, нередко увенчанные коралловыми рифами и опущенные на значительные глубины, называются гайотами. В океанических структурах развиты лавы основного состава, причём наиболее распространены щелочные базальты.

Типичными геосинклинальными областями считаются области океанических окраин, основными структурно-геоморфологическими областями которых являются котловины окраинных морей, островные дуги и глубоководные прогибы. Признаки, характеризующие геосинклинальный режим на примере современных океанических окраин, следующие: 1 – преимущественно морской тип осадков при преобладании глубоководных отложений; 2 – линейный характер структур и тел осадочных формаций, высокая степень дислоцированности слоёв; 3 – резкие изменения мощностей и состава пород вкрест простирания складчатых структур; 4 – повышенный метаморфизм пород; 5 – насыщенность разреза телами магматических пород; 6 – наличие толщ и структурных форм, образовавшихся в условиях резко расчленённого рельефа; 7 – высокая сейсмичность; 8 – формации-индикаторы: кремнисто-сланцевые, кремнисто-карбонатные, яшмовые, аспидные, флишевые, кератофиро-спилитовые, спилитово-диабазовые и некоторые другие.