Глубоководные желоба в каждом океане на карте. Что такое глубоководные желоба

Общая характеристика океанических глубоководных желобов

Глубоководным желобом ученые называют чрезвычайно глубокую и удлиненную впадину на океаническом дне, образовавшуюся проседанием океанической тонкой коры под более мощный континентальный участок, и при встречном движении тектонических плит. По сути, глубоководные желоба сегодня являются по всем тектоническим характеристикам крупными геосинклинальными областями.

Именно по данным причинам регионы глубоководных желобов стали эпицентрами крупных и разрушительных землетрясений, а на их дне много действующих вулканов. Такого происхождения впадины есть во всех океанах, глубочайшие из них расположены по периферии Тихого океана. Наиболее глубокой из тектонических океанических впадин является так называемая Марианская, ее глубина по оценкам экспедиции советского судна «Витязь» составляет 11022 м. Самым удлиненным, почти 6 тыс. м, из исследованных на планете тектонических понижений является Перуанско-Чилийский желоб.

Марианский желоб

Глубочайшим на планете из океанических желобов является Марианский, протянувшийся в тихоокеанских водах на 1,5 тыс. км рядом с Марианскими вулканическими островами. Впадина желоба имеет четкий V-образный поперечный профиль и отвесные склоны. На дне просматривается плоское дно, расчлененное на отдельные замкнутые участки. Давление у дна котловины в 1100 раз превышает данный показатель в поверхностных слоях океана. В котловине есть глубочайшая точка, это вечно темная, угрюмая и неприветливая местность, называемая «Бездной Челенджера». Она расположена в 320 км юго-западнее Гуама, ее координаты 11о22, с. ш., 142о35, в. д.

Впервые таинственные глубины Марианской впадины были открыты и предварительно измерены в 1875 году с борта английского судна «Челенджер». Исследования проводились с помощью специального глубоководного лота, установлена предварительная глубина, составившая 8367 м. Однако при повторном измерении лот показал глубину 8184 м. Современные промеры эхолотом в 1951 году с борта одноименного научного судна «Челенджер» показали отметку — 10 863 м.

Следующие исследования глубины впадины проведены в 1957 году в 25 плавании советского научного судна «Витязь» под руководством А. Д. Добровольского. Они дали результаты по промеру глубины — 11 023 м. Серьезными препятствиями при измерении таких глубоководных впадин является то обстоятельство, что средняя скорость прохождения звука в водных слоях напрямую обусловлено физическими свойствами этой воды.

Для ученых не секрет, что эти свойства океанической воды на разной глубине совершенно разные. Поэтому всю толщу воды надо было условно разделить на несколько горизонтов, имеющих разные температурные и барометрические показатели. Поэтому при измерении сверхглубоких мест океана к показаниям эхолота следует делать определенную правку, учитывающую данные показатели. Экспедиции 1995 г., 2009 г., 2011 г. разнились незначительно по оценке показания глубины впадины, но одно ясно, что глубина ее превышает показатель высоты высочайшей на суше вершины Эвереста.

В 2010 году к Марианским островам отправилась экспедиция ученых университета Нью-Гэмпшир (США). С помощью новейшей аппаратуры и многолучевого эхолота на дне площадью 400 тыс. кв. м обнаружены горы. На месте непосредственного контакта Тихоокеанской и, скромной по размерам и молодой Филиппинской плит ученые обнаружили 4 хребта с высотами более 2,5 тыс. м.

По словам ученых-океанологов земная кора в глубинах у Марианских островов имеет сложное строение. Хребты в этих запредельных глубинах образовались 180 млн. лет назад при постоянном соприкосновении плит. Своим массивным краем Тихоокеанская океаническая плита опускается под край Филиппинской, образуя складчатую область.

Первенство в спуске к самому дну желоба у марианских островов принадлежит Дону Уолшу и Жаку Пикару. Совершили они героическое погружение в 1960 г. на батискафе «Триест». Они увидели здесь некоторые формы жизни, глубоководных моллюсков и весьма необычных рыб. Замечательным итогом данного погружения стало принятие ядерными странами документа о невозможности захоронения токсичных и радиоактивных отходов в Марианской впадине.

Ко дну здесь спускались и беспилотные подводные аппараты, в 1995 году японский глубоководный зонд «Кайко» спустился на рекордную в то время глубину — 10 911 м. Позже, в 2009 году сюда спустился глубоководный аппарат с названием «Нерей». Третьим среди жителей планеты в темные неприветливые глубины в одиночном погружении спустился замечательный режиссер Д. Кемерон на подводном аппарате «Дипси челленджер». Он провел киносъемку в формате 3D, с помощью манипулятора собрал образцы грунта и горных пород в глубочайшей точке желоба «Бездне Челенджера».

Постоянную температуру в донной части желоба +1о С, +4о С поддерживают находящиеся на глубинах близ 1,6 км «черные курильщики», геотермальные источники с водой богатой минеральными соединениями и температурой +450оС. В экспедиции 2012 года рядом с серпентиновыми геотермальными источниками на дне, богатыми метаном и легким водородом, найдены колонии глубоководных моллюсков.

На пути в бездну глубин желоба в 414 м от поверхности есть действующий подводный вулкан Дайкоку, в его районе обнаружено редчайшее не планете явление – целое озеро чистой расплавленной серы, которое кипит при температуре +187оС. Аналогичное явление астрономы обнаружили только в космосе на спутнике Юпитера – Ио.

Желоб Тонга

По периферии Тихого океана кроме Марианского желоба расположено еще 12 глубоководных желобов, составляющих по исследованиям геологов сейсмическую зону, так называемого Тихоокеанского огненного кольца. Вторым по глубине на планете и глубочайшим в водах Южного полушария является желоб Тонга. Его протяженность составляет 860 км и максимальная глубина — 10 882 м.

Расположена впадина Тонга у подножия подводного хребта Тонга от архипелага Самоа и желоба Кармалек. Впадина Тонга уникальна, прежде всего, максимальной на планете скоростью движения земной коры, составляющей 25,4 см ежегодно. Точные данные о движении плит в районе Тонга удалось получить после наблюдений за небольшим островом Ниаутопутану.

В впадины Тонга на глубине 6 тыс. м сегодня находится потерянная посадочная ступень известного лунного модуля «Аполло-13», она была «обронена» при возвращении аппарата на Землю в 1970 г. С таких глубин достать ступень чрезвычайно сложно. Если учесть, что с ней во впадину упал один их плутониевых энергоисточников, содержащих радиоактивный плутоний-238, спуск в глубины Тонга может быть весьма проблематичным.

Филиппинский желоб

Филиппинская океаническая впадина является третьей по глубине на планете, ее отметка 10 540 м. Она протянулась на 1320 км от крупного острова Лусон до Молукских островов близ восточного побережья одноименных Филиппинских островов. Желоб образовался при столкновении базальтовой морской Филиппинской плиты и преимущественно гранитной Евразийской плиты, движущихся навстречу друг другу со скоростью 16 см/год.

Земная кора здесь глубоко прогибается, и части плит плавятся в мантийном веществе планеты на глубине 60-100 км. Такое погружение частей плит на большие глубины с последующим их плавлением в мантии образует здесь зону субдукции. В 1927 году немецким исследовательским судном «Эмден» открыта глубочайшая впадина в Филиппинском желобе, которую назвали соответственно «глубиной Эмдена», ее отметка 10 400 м. Чуть позже датское судно «Галатея» при исследовании желоба произвело точную оценку глубины впадины, она составила 10 540 м, впадину переименовали в «Глубину Галатея».

Желоб Пуэрто-Рико

В Атлантическом океане расположено три глубоководных желоба, Пуэрто-Рико, Южносандвичев и Романш, их глубины заметно скромнее тихоокеанских впадин. Глубочайшей среди атлантических впадин является желоб Пуэрто-Рико с отметкой 8 742 м. Расположен он на самой границе Атлантики и Карибского моря, регион сейсмически весьма активен.

Недавние исследования впадины показали, что его глубина активно и постоянно увеличивается. Происходит это с погружением его южной стенки, являющейся частью Североамериканской плиты. В глубинах впадины Пуэрто-Рико на отметке 7 900 м при исследованиях найден крупный грязевой вулкан, который известен своим сильным извержением в 2004 году, горячая вода и грязь поднялись тогда высоко над океанической поверхностью.

Зондский желоб

В Индийском океане находится два глубоководных желоба Зондский, который часто называют Яванским, и Восточно-Индийский. По глубинам из них лидирует Зондская глубоководная впадина, протянувшаяся на 3 тыс. км вдоль южной оконечности одноименных Зондских островов и отметкой 7729 м близ о-ва Бали. Зондская океаническая впадина начинается неглубоким прогибом близ Мьянмы, продолжается и заметно сужается у индонезийского острова Ява.

Склоны Зондского желоба ассиметричные и очень крутые, северный островной склон из них заметно круче и выше, он сильно расчленен подводными каньонами, на нем различают обширные ступени и высокие уступы. Дно желоба в районе Явы выглядит группой впадин, которые разделены между собой высокими порогами. Наиболее углубленные части сложены вулканическими и морскими терригенными осадками, мощность которых доходит до 3 км. Образовавшуюся «подтеканием» Австралийской тектонической плиты под тектоническую структуру Сунда, Зондскую впадину обнаружила экспедиция исследовательского судна «Планет» в 1906 году.

Островные дуги

Это цепочки вулканических островов над зоной субдукциии (место, где океаническая кора погружается в мантию), возникающие там, где одна океаническая плита погружается под другую. Островные дуги образуются при столкновении двух океанических плит. Одна из плит оказывается снизу и поглощается в мантию, на другой (верхней) образуются вулканы. Выгнутая сторона островной дуги направлена в сторону поглощаемой плиты, с этой стороны находится глубоководный желоб. Основанием для островных дуг служат подводные хребты от 40 до 300 км, протяженностью до 1000 км и более. Свод хребта выступает над уровнем моря в виде островов. Нередко островные дуги состоят из параллельных горных гряд, одна из которых чаще внешняя (обращенная к глубоководному желобу), выражена только подводным хребтом. В таком случае гряды отдалены друг от друга продольной депрессией глубиной до 3-4,5 км, заполненной 2-3 километровой толщей осадков. На ранних стадиях развития островные дуги представляют собой зону утолщения океанической коры, насаженными на гребень вулканическими постройками. На более поздних стадиях развития островные дуги образуют крупные массивы островной или полуостровной суши, земная кора здесь приближается по строению к континентальному типу.

Островные дуги широко развиты на окраинах Тихого океана. Это Командоро-Алеутская, Курильская, Японская, Марианская и др. В Индийском океане самой известной является Зондская дуга. В Атлантическом океане - Антильская и Южно-Антильская дуга.

Глубоководные желоба

Это узкие (100-150 км) и протяженные глубокие впадины (рис. 10). Дно желобов имеет V-образную форму, реже плоское, стенки крутые. Внутренние склоны, примыкающие к островным дугам, более крутые (до 10-15°), а противоположные склоны, обращенные в сторону открытого океана, пологие (около 2-3°). Склон желоба бывает осложнен продольными грабенами и горстами, а противоположный склон - ступенчатой системой крутых разломов. На склонах и дне залегают осадки, иногда достигающие мощности в 2-3 км (Яванский желоб). Осадки желобов представлены биогенно-терригенными и терригенно-вулканогенными илами, часты отложения мутьевых потоков и эдафогенные образования. Эдафогенные образования - это несортированные продукты обвалов и оползней с глыбами коренных пород.

Глубина желобов колеблится от 7000-8000 до 11000 м. Максимальная глубинна зафиксирована в Марианском желобе - 11022 м.

Желоба наблюдаются по всей переферии Тихого океана. В западной части океана они протягиваются от Курило-Камчатского желоба на севере, через Японский, Идзу-Бонинский, Марианский, Минданао, Новобританский, Бугенвильский, Новогебридинский до Тонга и Кермадек на юге. В восточной части океана расположен Атакамский, Центральноамериканский и Алеутский желоба. В Атлантическом океане - Пуэрто-Риканский, Южно-Антильский. В Индийском океане - Яванский желоб. В Северном Ледовитом океане желоба не обнаружены.

Глубоководные желоба в тектоническом отношении приурочены к зонам субдукции. Субдукция развивается там, где сходятся континентальная и океаническая плиты (или океанская с океанской). При их встречном движении более тяжелая плита (всегда океанская) уходит по другую, а затем погружается в мантию. Установлено, что субдукция развивается по-разному в зависимости от соотношения векторов движения плит, от возраста субдуцирующей литосферы и ряда других факторов.

Поскольку при субдукции одна из литосферных плит поглощается на глубине, нередко увлекая с собой осадочные формации желоба и даже породы висячего крыла, изучении процессов субдукции связано с большими трудностями. Геологические исследования также затрудняются глубоководностью океана. Поэтому большую ценность представляют результаты первого детального картирования участка дна в желобах, которое проведено по франко-японской программе «Кайко». У берегов Барбадоса, а затем и на склоне желоба Нанкай при бурении удалось пересечь сместитель зоны субдукции, находящийся в точке бурения на глубине нескольких сотен метров под поверхностью дна.

Современные глубоководные желоба простираются перпендикулярно направлению субдукции (ортогональная субдукция) или под острым углом к этому направлению (косоориентированная субдукция). Как было сказано выше, профиль глубоководных желобов всегда ассиметричен: субдуцирущее крыло пологое, а висячее крыло более крутое. Детали рельефа варьируются в зависимости от напряженного состояния литосферных плит, от режима субдукции и других условий.

Интересны формы рельефа прилегающих к глубоководным желобам территорий, строение которых также определяются зонами развития субдукции. Со стороны океана это пологие краевые валы, которые возвышаются над ложем океана на 200-1000 м. Судя по геофизическим данным, краевые валы представляют собой антиклинальный изгиб океанской литосферы. Там, где фрикционное сцепление литосферных плит велико, высота краевого вала находится перпендикулярно относительной глубине соседнего отрезка желоба.

С противоположной стороны, над висячим крылом зоны субдукции, параллельно желобу протягиваются высокие хребты или подводные гряды, имеющие иное строение и происхождение. Если субдукция направляется непосредственно под окраину континента (и глубоководный желоб примыкает к этой окраине), обычно образуются береговой хребет и отдельный от него продольными долинами главный хребет, рельеф которого бывает осложнен вулканическими постройками.

Поскольку любая зона субдукции уходит на глубину наклонно, ее воздействие на висячее крыло и его рельеф может распространяться на 600-700 км и более от желоба, что зависит прежде всего от угла наклона. При этом в соответствии с тектоническими условиями образуются различные формы рельефа при характеристике латеральных структурных рядов над зонами субдукции.

100 великих тайн Земли Волков Александр Викторович

Секреты глубоководных желобов

Секреты глубоководных желобов

Глубоководные желоба представляют собой одну из самых необычных и малоизученных экосистем нашей планеты. А ведь именно здесь геофизики могут наблюдать за тем, как участки океанического дна – старой земной коры – неторопливо исчезают в земных недрах. Именно здесь можно хоть краем глаза заглянуть в процессы, протекающие в мантии Земли, – увидеть, как та взаимодействует с океанической корой.

Для биологов эти желоба – естественная лаборатория эволюции. Неужели живые организмы могут населить подводные пропасти, чья глубина порой достигает 11 километров? Как удается рыбам, моллюскам, червям или бактериям выживать в условиях, выдержать которые могут, казалось бы, только громоздкие аппараты, созданные человеком? А ведь некоторые ученые полагают, что именно в этих безднах, противящихся всему живому, некогда зародилась жизнь! Неужели такое возможно?

Прошло более полувека с тех пор, как 23 января 1960 года на дно самой глубокой впадины Мирового океана, на глубину 10 910 метров, опустился батискаф «Триест», на борту которого находились швейцарский океанограф Жак Пикар и лейтенант ВМС США Дональд Уолш. Они пробыли на дне Марианского желоба 20 минут, не имея возможности даже взять пробы грунта. Им оставалось лишь наблюдать за тем, что происходит вокруг. Эта первая экспедиция была лишь мимолетным знакомством человека с этими таинственными уголками Земли. Их изучение только начинается.

Уже то, первое, погружение на дно Марианского желоба задало ученым загадку, не разрешенную и по сей день. Тогда, незадолго до того, как батискаф, увлекаемый свинцовым балластом, опустился на дно, Пикар разглядел в иллюминаторе рыбу. Странную, плоскую рыбу. У него не было с собой даже фотокамеры, а потому сенсационное открытие ничем не удалось подтвердить.

Известно около двух десятков глубоководных желобов в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах

Дерзкое начинание Пикара и Уолша не нашло продолжателей. Интерес к исследованию глубоководных впадин быстро угас. Советские и американские ученые предпочли штурмовать космическую даль, нежели блуждать в непроглядных безднах океана.

Всего известно около двух десятков глубоководных желобов в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах. Их глубина превышает 6000 метров. Шесть самых глубоких желобов – Марианский (11 034 метра), Японский (10 554 метра), Курило-Камчатский (10 542 метра) и Филиппинский (10 540 метров) желоба, а также желоба Тонга (10 882 метра) и Кермадек (10 047 метров) – располагаются в Тихом океане.

Эти желоба – словно шрамы от сабельных ударов, рассекших тело живой Земли. Их ширина составляет лишь несколько десятков километров, зато они тянутся порой на тысячи километров. Если мысленно пройтись по дну подобного желоба, это похоже на прогулку по Большому каньону, внезапно затопленному водой. По обе стороны тянутся почти отвесные стены, уходящие далеко ввысь. Как правило, самые глубокие области желоба лежат на 3-4 километра ниже прилегающих к нему участков дна.

Пустынное, мрачное ущелье, выстланное мощным слоем осадочных отложений. Мертвенная, холодная даль. Здесь, на дне самых глубоких впадин, температура воды обычно не превышает 3,6 °С. Последний штрих в этом описании – невыносимая тяжесть воды, готовой смять любое существо, оказавшееся в этом ледяном аду.

Как же возникли эти шрамы? И почему они находятся там, где находятся? Ответы на эти вопросы дает глобальная тектоника плит.

На дне океанов располагаются зоны субдукции – области, где старая океаническая кора, буквально встав на попа – развернувшись под углом, близким к 90°, погружается в глубь Земли, пододвигаясь под континентальную или океаническую плиту. В окрестности этих зон образуются не только громадные горные системы, например Анды, или многочисленные вулканы, но и разверзаются пропасти. Так, Марианский желоб возник в результате столкновения Филиппинской и Тихоокеанской плит.

По-прежнему многое из того, что мы знаем об этих загадочных безднах, открыто еще пионерами глубоководных исследований в 1950-1960-х годах. Мир морских глубин все еще остается неизученным. Сколько удивительных открытий нас еще может здесь ждать!

Вдоль восточного побережья Японии пролегает Японский желоб, протянувшийся на 1600 километров от Курильских островов на севере до островов Бонин на юге. Он является частью очень активного в геологическом отношении Тихоокеанского огненного кольца. Извержения вулканов и землетрясения – здесь «будничная катастрофа», иначе не скажешь. Этот желоб кажется многим геологам брошенной в пучину шкатулкой, в которой хранится ключ к событиям, извечно перетряхивающим жизнь людей, поселившихся на островах в этой части Тихого океана, в том числе в Японии.

Недавно американским и японским геологам удалось сделать сенсационное открытие, даже не добравшись ни до ключа, ни до самой шкатулки. Они обнаружили на глубине 5000 метров цепочку небольших – высотой до полусотни метров – вулканов (их и назвали Petit Spots , «маленькие точки»), которые располагались на гребне изогнувшегося участка океанической коры, уже уходящего в глубь Земли. Почему они здесь возникли?

Принято считать, что вулканы образуются по краям литосферных плит, но никак не там, где эти края плит погружаются в глубь Земли. Здесь нет и «горячих точек» – они располагаются посреди литосферных плит. Очевидно, речь здесь идет о совершенно особой форме вулканизма, не известной ранее ученым?

В конце концов, ученые нашли объяснение этому феномену. Источники лавы, питающие эти необычные вулканы, располагаются на небольшой глубине – в астеносфере. В этом слое, простирающемся на глубину до 350 километров, часть горных пород, как предполагается, уже расплавлена. (Для сравнения: лава, изливающаяся в «горячих точках», поднимается почти от границы, разделяющей мантию и земное ядро.)

Когда старая океаническая кора погружается в глубь Земли, она растрескивается, и расплавленные породы, содержащиеся в астеносфере, могут подняться сквозь эти трещины и излиться на дно океана. Так образуются «маленькие точки». Извержения длятся недолго, а потому высота этих вулканов невелика. У геологов сразу же возник вопрос: «А может быть, вулканы, называемые нами “горячими точками”, рождались именно как Petit Spots ?»

Некоторые ученые полагают даже, что первые одноклеточные организмы возникли не в окрестностях гидротермальных источников – черных курильщиков, а в зонах субдукции. Ведь во время процессов, протекающих там, высвобождается водород, а это – прямо-таки лакомство для подобных микроорганизмов. Так что жизнь на Земле могла зародиться именно там, где литосферные плиты сталкиваются друг с другом.

Пока это лишь смелые догадки. Но может статься, что скоро они найдут подтверждение или будут опровергнуты. В последние годы вновь пробуждается интерес к глубоководным желобам – этим таинственным безднам, скрывающимся под безмятежной морской гладью. Одна из главных предпосылок к тому – технический прогресс. С появлением роботов стало возможным многое, что было недоступно для человека.

По оценке ученых, примерно 80 % всего морского дна находится в зоне досягаемости человека. Остальная же его часть может быть исследована и освоена нами лишь с помощью глубоководных роботов. Со временем подобные аппараты примутся изучать океаны и за пределами Земли – на спутниках планет-гигантов, Энцеладе и Европе, где под ледяным панцирем простираются обширные массы воды.

Устройство подвесных желобов Подвесные желоба нужны для защиты стен бани от дождевой воды и отвода ее с крыши. Они бывают прямоугольного, квадратного и полукруглого сечения.Подвешивайте эти желоба на проволочных хомутах на крючки. Предварительно забейте хомуты в