Область, лежащая к западу от Восточно-Тихоокеанского поднятия, имеет не только огромные размеры, но и резко отличается по тектоническим признакам от всех других областей Мирового океана. В свою очередь, она также структурно неоднородна. Выделяются северозападный и северо-восточный секторы Тихого океана. Граница между ними проводится через Императорский разлом к востоку от одноименного хребта, Гавайский архипелаг и острова Лайн к островам Туамоту, т.е. вдоль "главной диагонали" Тихого океана.
Императорский разлом - одна из примечательных структур Тихого океана. Это зона шириной до 150 - 200 км и длиной более 2500 км, в пределах которой кулисообразно расположены субпараллельные щелевидные желоба, дно которых в среднем на 1 - 2 км глубже прилегающих котловин; максимальная глубина - 7900 м. С востока и отчасти с запада желоба сопровождаются узкими хребтами; перепад глубин местами составляет 3 км.
Северо-восточный сектор. Ббльшую часть площади северо-восточного сектора занимает огромная, крупнейшая в Мировом океане, Северо-Восточная котловина. Кроме того, на северо-востоке сектора имеется система спрединговых хребтов Горда и Хуан-де-Фука.
Наиболее яркой особенностью этой части Тихого океана являются разломы-гиганты субширотного простирания, рассекающие ложе Северо-Восточной котловины и ограничивающие ее срединно-океанические хребты. Крупнейшие из них - разломы Галапагосский, Мендосино, Меррей, Молокаи, Кларион, Клиппертон. Протяженность некоторых разломов превышает 4000 км. Строение разломных зон сложное. Они состоят из сочетания различных по характеру линейных структурных форм: узких глубоководных впадин, гребней, уступов, гряд. На востоке у континентального шельфа разломные зоны сужаются, а на западе, в центральных районах океана, расщепляются и в конце концов угасают.
По разломам происходили как вертикальные (до 2.5 км, судя по высоте уступов), так и горизонтальные движения, амплитудой в многие сотни километров.
Южная часть котловины, лежащая к югу от разлома Кларион, ограничена с запада линейной цепочкой островов Лайн, а с юго-запада - валами с островами Туамоту и Маркизскими, разделенными Маркизским разломом восток-северо-восточного направления. Маркизский разлом проявлен в рельефе дна узкими ложбинами с глубинами более 5 км (до 6450 м) и подводными горами высотой менее 3 км. В наиболее широкой своей части котловина расширяется почти до 5000 км. Дно котловины представляет собой волнистую равнину с глубинами 4 -5 км. Кроме разлома Кларион, котловина пересечена зонами еще двух широтных разломов-гигантов: Галапагосским (на продолжении Галапагосского рифта) и Клиппертон. Длина разлома Клиппертон - около 5000 км (или даже 7000 км, если учитывать его прямое западное продолжение - разрыв Нова-Кантон - см. ниже), Кларион - около 4800 км. Они выражены в рельефе либо узкими желобами глубиной до 5,5 км (Клиппертон) и даже 6 км (Кларион), либо крутыми уступами высотой во многие сотни метров, либо грядами и даже целыми вулканическими хребтами (на востоке), часто сопровождаемыми желобами. В зоне разлома Клиппертон на подобном хребте находится о. Клиппертон, сложенный трахитами, в зоне Кларион - вулканический архипелаг Ревилья-Хихедо, острова которого образованы щелочными базальтами. В целом расчлененность рельефа вдоль зон разломов возрастает к востоку, в направлении срединного хребта, близ которого и сосредоточены вулканические острова.
В промежутке между разломами Кларион и Мендосино расположена наиболее глубокая часть Северо-Восточной котловины. В данном субсегменте котловина пересекается еще тремя разломами-гигантами (помимо разломов Кларион и Мендосино) - Молокаи, Меррей и Пайо-нир. Разлом Молокаи протягивается от южной части Гавайского архипелага (по одному из островов которого он и назван) до Калифорнии. По ряду признаков он пересекает архипелаг и продолжается далее к западу, уже в пределы северо-западного сектора. Разлом Меррей длиной около 4000 км прослеживается от Гавайских островов до Калифорнийского бордерленда, северное ограничение которого, как и Поперечные хребты самой Калифорнии, лежит на продолжении этого разлома. Следующий к северу разлом Пайонир проходит на сравнительно небольшом (около 160 км) расстоянии к югу от разлома Мендосино и может считаться как бы сателлитом последнего. Сам же разлом Мендосино относится к числу крупнейших и важнейших даже среди разломов-гигантов Тихого океана. Зона этого разлома протягивается от северной оконечности Гавайского архипелага и его сочленения с южным окончанием Императорских гор и от южного склона поднятия Хесса к мысу Мендосино на севере Калифорнии, т.е. на расстояние около 5000 км. Вероятно его продолжение и в северо-западном секторе. Перепад глубин вдоль разлома Мендосино составляет до 2 - 2,5 км, крутизна склонов в отдельных местах достигает 28°.
Северная часть Северо-Восточной котловины (к северу от разлома Кларион), в отличие от южной части, характеризуется отчетливо выраженной, в общем меридиональной системой линейных магнитных аномалий. От аномалий 5 - 8 на востоке близ американского побережья до меридиана Гавайев на западе развита вся гамма аномалий Ламонтской шкалы до аномалии 32 включительно. Это означает, что кора котловины сформирована в промежутке времени от сенона до позднего миоцена.
Вдоль разломов-гигантов происходит латеральное смещение аномалий - левостороннее по разломам Молокаи и Мендосино и правостороннее по разлому Меррей и некоторым разломам к северу от разлома Мендосино.
Рельеф рассматриваемой части Северо-Восточной котловины в межразломных полосах усложнен многочисленными и порой крупными подводными горами вулканического происхождения. Как и на юге, наблюдается концентрация наиболее высоких гор на востоке, в области более молодой коры. Некоторое исключение составляют цепь гор к северо-востоку от Гавайского архипелага и параллельные ему горы Музыкантов.
Северная часть Северо-Восточной котловины, ограниченная на севере Алеутским желобом, а на востоке - хребтами Горда, Хуан-де-Фука, Эксплорер, уступает и по размерам, и по глубине более южным частям; глубины более 5 км свойственны только ее юго-западной котловине. Значительные пространства заняты здесь абиссальными равнинами; наиболее крупная - Алеутская, примыкающая к Алеутскому краевому валу, а также равнина Тафта на востоке и Аляскинская на севере. Остальная часть котловины имеет холмистый рельеф. Она прорезана четырьмя широтными разломами: Сервейер, Седна (Чинук), Сайла и Айя, которые прослеживаются в основном лишь в центральной и западной частях котловины и менее четко проявлены в рельефе, чем более южные разломы. Линейные магнитные аномалии в восточной половине северной части Северо-восточной котловины до аномалии 21 включительно сохраняют меридиональное простирание, характерное для них южнее. На меридиане основания п-ова Аляска аномалии 24 - 32 испытывают резкий изгиб к западу; к югу от Алеутской дуги они приобретают уже широтное простирание. Это знаменитый "Большой магнитный изгиб", возникший в результате сочленения в северо-восточной части Тихого океана трех осей спрединга, разделявших Тихоокеанскую, Кула и Фараллонскую плиты. Из них плита Кула к настоящему времени оказалась полностью поглощенной субдукцией в Алеутском желобе (ее реликт мог сохраниться в Алеутской котловине Берингова моря), а реликтами Фараллонской плиты являются микроплиты Хуан-де-Фука, Горда и более южные - Кокос, Наска.
Мощность осадков на большей части площади Северо-Восточной котловины не более 50 - 100 м; осадки выполняют неровности базальтового фундамента, и их покров во многих местах прерывается. Мощность осадков заметно возрастает до 0,5 - 1 км в самой северной части котловины, в Аляскинском заливе, до 1 - 2 км вдоль континентального подножья за счет сноса с суши и до 0,5 - 0,6 км в экваториальной зоне за счет максимальной биологической продуктивности этой зоны.
С севера Северо-Восточная котловина ограничена Алеутским желобом, который вместе с Алеутской островной дугой простирается от Камчатского залива до зал. Якутат на Аляске, откуда он продолжается уже в погребенном виде вдоль подножья восточной окраины Аляскинского залива. Большая часть желоба лежит в пределах изобаты 5,5 км, но на крайнем востоке он выполаживается до 3,5 км. Максимальная глубина желоба - 7822 м. Мощность осадков в желобе против п-ова Аляска достигает 1 - 1,5 км и убывает в западном направлении.
К югу от Аляски глубоководный желоб у североамериканской окраины Северо-Восточной котловины отсутствует, очевидно, благодаря энергичному поступлению обломочного материала с гористой суши, в результате чего сформировалась 7-километровая толща кайнозойских осадков (с подчиненным участием вулканитов) в пределах внешнедугового бассейна Береговых хребтов и внутреннего шельфа.
В северо-восточной части северо-восточного сектора океана, севернее разлома Мендосино, вновь появляется спрединговый хребет. Его южная часть, хр. Горда, простирается примерно на 250 км в северо-северо-восточном направлении до трансформного разлома Бланко: севернее он кулисообразно подставляется (со смещением оси к западу) более протяженным хр. Хуан-де-Фука. Последний простирается в направлении о. Ванкувер, но срезается разломом Сованко, вновь смещающим ось спрединга к западу, где она выражена хр. Эксплорер. Хребты Горда и Хуан-де-Фука обладают достаточно типичными рифтовыми долинами. Строение земной коры здесь также типичное для срединных хребтов.
Северо-западный сектор Тихого океана отличается наиболее сложной морфоструктурой и древним возрастом коры. Преимущественно широтная ориентировка линейных магнитных аномалий свидетельствует об образовании коры этой части океана за счет иного или иных центров разрастания, чем современное Восточно-Тихоокеанское поднятие, а индексация этих аномалий и данные глубоководного бурения указывают на юрский и раннемеловой возраст коры. Особенностью данного сектора является широкое развитие различного рода крупных позитивных тектонических и тектоно-вулканических форм. Они разделены абиссальными плитами-котловинами разных размеров и форм. Присутствуют здесь и разрывные нарушения, которые еще недостаточно изучены, однако развиты они в несравненно меньшей мере, чем на востоке океана.
Среди позитивных форм выделяются три основные категории. К первой из них принадлежат крупные поднятия неправильной формы с аномально толстой корой океанического типа. К их числу относятся поднятия Шатского, Хесса, Манихики, Онтонг-Джава, возможно, Магеллана и, вероятно, некоторые другие.
Поднятие Шатского, расположенное в центральной части Северо-Западной котловины, оконтурено изобатой 5000 м и простирается на 1200 км при ширине 300 - 500 км. Его наиболее повышенная часть находится на глубинах 4 - 2 км. Границами его часто служат разломы, выраженные уступами с высотой в сотни и более метров и крутизной в нижней части порядка 20°. Толщина коры в пределах поднятия значительно превышает 20 км, причем при переходе от абиссальных плит к поднятию она быстро нарастает. Поднятие отчетливо выявляется как в гравитационном, так и в магнитном полях. Известны породы второго и первого слоев. Второй слой сложен пиллоу-лавами базальтов и гиалокластитами преимущественно толеитового, а также щелочного составов. Толеитовые базальты пористые, миндалекаменные, характерные для океанической коры. Осадочный слой состоит из карбонатных и кремнистых отложений. Его наиболее древние горизонты образовывались в мелководных условиях.
Поднятие Хесса, отделенное от поднятия Шатского линейным Императорским поднятием, является его тектоническим аналогом. Оно оконтуривается той же изобатой и имеет размеры того же порядка. Скоростные разрезы показывают увеличенную мощность второго и третьего слоев и коры в целом (последняя - около 20 км). Породы второго слоя сложены толеитами и щелочными базальтами, гавайитами, муджиеритами и даже трахитами; судя по пористости, лавы нередко изливались в мелководных условиях. Над базальтами залегают мелководные осадочные отложения альба.
В центральных областях океана лежат поднятия (плато) Манихики и Онтонг-Джава. Плато Манихики очерчено изобатой 4000 м, а его наиболее высокая часть лежит выше 2800 м. Оно имеет форму ромба с вытянутой по меридиану длинной осью. Пробуренная на плато скв. 317 пересекла 647 м известняковых осадков, 263 м вулканогенных песчаников и алевролитов и вошла в пористые базальты, чередующиеся с вулканогенными осадками, мощности коры порядка 21 км, в то время как восточнее, в глубоководной части котловины, она составляет лишь 7 км.
Плато Онтонг-Джава вытянуто в северо-северо-западном направлении; его длина по изобате 3,5 км - около 1400 км, ширина - 600 км. Поверхность плато довольно ровная; она лежит на глубине от 1,6 - 1,5 км на юге и до 3,4 - 3,5 км на севере. Над поверхностью плато поднимаются отдельные вершины, часть которых несет атоллы или рифы. Осадочный чехол (мощностью до 1,5 км) залегает ровным слоем, общая мощность коры необычайно большая - 39 км.
Другую категорию позитивных структур западной части Тихого океана составляют линейные тектоно-вулканические поднятия протяженностью в тысячи километров. Сюда относятся поднятия: Гавайское, Императорское, Лайн, Маркизское, Туамоту, островов Кука, Тубуаи и др. Все они увенчаны более или менее древними вулканами. Действующие вулканы Гавайских островов представляют собой исключение. Наилучшим образом изучены Гавайское и Императорское поднятия.
Гавайское поднятие простирается на 3000 км и возвышается над абиссальными плитами на 5 - 6 км. Его цоколь - обширный и пологий вал шириной до 1000 км, имеющий "корни", уходящие в мантию на глубину 8 км. Гавайский хребет, состоящий из цепочки вулканических островов и подводных вулканов, возвышается над этим валом. Действующие вулканы (Мауна-Кеа - 4210 м и Мауна-Лоа - 4170 м) имеются лишь на юго-восточном острове - Гавайи. В северо-западном направлении размер островов и высота вулканов закономерно убывают, и многие вулканы надстраиваются коралловыми атоллами. В этом же направлении удревняется возраст вулканических построек, но самый северо-западный из гавайских вулканов оказывается почти на 10 млн лет моложе, чем самый юго-восточный из вулканов Императорского хребта.
Императорское поднятие простирается также почти на 3000 км при ширине около 50 - 70 км. Вершины хребта поднимаются от отметок около 3000 м и почти до уровня океана. Поднятие обладает рядом признаков, установленных для Гавайского поднятия (наличие цоколя и зоны компенсационного прогибания, линейность). Большинство вулканов (их более 40) имеет палеогеновый возраст и представляет собой глубоко погруженные гайоты, но есть горы, подходящие совсем близко к поверхности океана. Вулканические породы на г. Суйко (скв. 433) вверху сложены щелочными базальтами и гавайитами (150 м), а ниже - толеитами (пройдено 250 м). Последние встречаются и среди щелочных базальтов. Извержения вулканов происходили в основном в мелководных или субаэральных условиях.
Столь же значительным по протяженности, как и вышеописанные хребты (поднятия), является хребет (поднятие) Лайн, отходящий к югу от Срединно-Тихоокеанских гор примерно в 900 км западнее южного окончания Гавайского хребта и составляющий южное звено "главной диагонали" Тихого океана. Он пересекает центральную часть океана в юго-восточном направлении, смыкаясь на юге с архипелагом Туамоту. Общая протяженность хребта - 4500 км, но на своем южном отрезке в 1500 км он выражен лишь прерывистой цепочкой изолированных подводных гор. Остальная часть хребта делится надвое западным продолжением разлома Кларион. Средний уровень вершин хребта на северном отрезке - 1,5 - 2 км, т.е. превышение над смежными котловинами составляет 3 - 4 км. Отдельные вершины, надстроенные коралловыми рифами, выступают над уровнем океана в виде атоллов. Вершины группируются в гряды, ориентированные под углом 45° к общему простиранию хребта и расположенные кулисо-образно друг относительно друга; кулисообразность свойственна и хребтув целом.
Еще одна система поднятий, которая делит весь северо-западный сектор Тихого океана на две части (северную и южную), представлена протяженной гирляндой конических и плосковершинных (гийоты) подводных гор Маркус-Неккер. Они частично достигают уровня океана в виде рифов и атоллов, простирающихся примерно вдоль 20° ю.ш. от южного окончания Идзу-Бонинского архипелага (горы Маркус) к Гавайскому архипелагу (о. Неккер) на востоке.
Третью категорию позитивных тектонических форм представляют окраинно-океанические (краевые) валы. Они распространены не только в пределах описываемой области, но и всюду, где развиты системы островных дуг. Валы протягиваются вдоль глубоководных желобов на большие расстояния; их ширина измеряется сотнями километров, однако высота не превышает нескольких сотен метров. Таким образом, они представляют собой пологие расплывчатые сводовые структуры, однако их склоны, обращенные в сторону глубоководного желоба, несколько круче противоположных. Типичные представители подобных валов: Алеутский, Зенкевича, Бонинский, Марианский, Тонга. Лежат они на глубинах порядка 5000 м и иногда более. Они часто несут на себе подводне горы вулканического происхождения. Строение валов осложнено разрывными нарушениями с образованием небольших горстов и грабенов. Алеутский вал пересечен крупными поперечными зонами разломов, прослеживающимися далее на север в Алеутской дуге и уходящими в пределы Берингова моря. В ряде случаев (Бонинский вал и др.) выявлено некоторое утолщение коры, но по своим характеристикам она остается всегда океанической. Краевые валы являются результатом сжатия океанической коры, вызванного тектоническим взаимодействием ложа океана и контрастной тектонической системы островная дуга - глубоководный желоб.
Котловины, или абиссальные плиты, разделяющие позитивные тектонические формы, разнятся по своим размерам, батиметрии, возрасту базальтов, слагающих кровлю второго слоя, разрезу осадочного чехла, его мощности, степени развития подводных гор. Выделяются следующие крупные котловины: Северо-Западная, Центральная, Меланезийская и Восточно-Марианская. Кроме того, в качестве особого элемента ложа Тихого океана выделяется Каролинская плита.
Северо-Западной котловиной занято обширное пространство между Императорско-Гавайским хребтом на востоке, Курило-Камчатским, Японским и Идзу-Бонинским желобами на западе и системой гор Маркус-Неккер на юге. Ширина котловины на юге превышает 5300 км, а ее меридиональная протяженность около 3200 км. Глубина составляет 5,5 – 9,0 км. Строение коры под Северо-Западной котловиной трехслойное, типичное для океанов, причем мощность осадочного слоя в среднем 0,4 км, а общая мощность коры – 4 - 10 км.
К западу от хр. Лайн лежит Центральная котловина Тихого океана; ее западное ограничение составляет параллельная хр. Лайн горная система, увенчанная островами (атоллами) Маршалловыми, Гилберт и Эллис. Ложе Центральной котловины характеризуется глубинами более 5 км, на ряде участков - более 6 км. Южную часть котловины в восток-северо-восточном направлении пересекает трог Нова-Кантон, возможно представляющий древнюю ось спрединга; его глубина более 8 км. Поверхность дна котловины холмистая; на этом фоне выделяется несколько довольно крупных поднятий, таких как плато Манихики, острова Феникс, острова Такелау, Магелланово и Центральное поднятия.
Восточно-Марианская котловина ограничена с запада Марианским желобом, с севера - горами Маркус-Уэйк, с юга - Каролинским хребтом, с востока - северной частью Маршалловых островов Срединно-Тихоокеанских гор. При относительно небольших размерах котловина обладает значительной глубиной – более 5км. Внутреннее строение Восточно-Марианской котловины довольно сложное. От Марианского желоба ее отделяет узкий краевой вал. Внутри котловины расположен сводово-блоковый массив Магеллановых гор, поднимающийся на 4,5 - 5 км над ее ложем; известно и большое число одиночных вулканических гор и гийотов.
Каролинский хребет, составляющий южное ограничение Восточно-Марианской котловины, протягивается на 1100 км в широтном направлении - от северной части Япского желоба и его сочленения с Марианским желобом к северному погружению плато Онтонг-Джава. Он оконтуривается изобатой 4 км и поднимается в среднем до глубин 2,5 - 2 км. На этом цоколе возвышается большое число гор, многие из которых возвышаются над уровнем моря в виде атоллов, рифов и вулканических островов или представляют собой гийоты. Вулканический о. Трук сложен неогеновыми оливиновыми базальтами и трахитами. Осадочный чехол сложен известковыми илами с прослоями вулканических пеплов; его мощность - несколько сотен метров.
Каролинская плита - особый элемент ложа Тихого океана, промежуточный между ним и системой окраинных морей периферии Азиатского и Австралийского континентов. На западе она ограничена желобами Япским (южная часть) и Палау, южнее - трогом Айю (рифтом, возникшем в миоцене), на юге - Новогвинейским и Западно-Меланезийским желобами, на востоке зоной разломов. В этих границах Каролинская плита имеет форму прямоугольника с размерами 1600х1300 км. В рельефе ложа океана плите соответствуют две котловины: Западно- и Восточно-Каролинская, разделенные валом Эаурипик. Глубины обеих котловин лежат в пределах 4 - 5 км, лишь местами превышая эту глубину. На юге они отделены от глубоководных желобов хорошо выраженными краевыми валами.
Дата: 2018-09-13, просмотров: 581.