Страница 16 — 17. Вода на Земле. Мировой океан
Опубликовано автором mmetalnik
- Все рабочие тетради (главная страница сайта)
- ГДЗ к контурным картам по географии. 5 класс «Дрофа»
Комментарий: Перед выполнением работы, обязательно изучите Правила оформления контурных карт. В них вы найдёте информацию о том, как должны быть сделаны надписи к различным географическим объектам. Например, что все водные объекты подписываются синим цветом, а остальные — чёрным.
При этом, если вы внимательно рассмотрите наши ГДЗ, то увидите, что на наших картах объекты подписаны самыми разными цветами. Это сделано специально, ведь наша главная цель — помочь вам сориентироваться в огромном количестве информации, которой насыщена любая карта. Разноцветные надписи помогут вам быстро найти нужное: города и реки, моря и равнины. Вы сможете быстро увидеть что добавилось на карте в результате выполнения следующего задания и лучше понять что и где находится.
Так что пользуйтесь нашими картами «с умом», чтобы ваши оценки не были снижены из-за тонкостей оформления. Работу лучше выполнять по шагам, последовательно выполняя задания к контурным картам. Для того, чтобы увеличить карту, просто нажмите на неё. Также можно увеличивать и уменьшать размер страницы при помощи одновременного клавиш Ctrl и «+» или Ctrl и «-«.
ЗАДАНИЯ
Для выполнения заданий будем рассматривать карту атласа на странице 25.
1. Подпишите на карте названия океанов и выделите границы между ними.
Названия океанов Земли:
- Тихий океан;
- Атлантический океан;
- Индийский океан;
- Северный Ледовитый океан;
- Южный океан.
Границы океанов выделены синими линиями.
2. Используя физическую карту атласа, определите и подпишите максимальные глубины Атлантического, Тихого и Индийского океанов. Значение максимальной глубины Мирового океана впишите в легенду карты.
Максимальные глубины океанов (обозначены на карте фиолетовыми линиями):
- Тихий океан — Марианская впадина (жёлоб) 10 994 м — самое глубокое место на Земле;
- Атлантический океан — жёлоб Пуэрто-Рико 8742 м;
- Индийский океан — Зондский жёлоб 7729 м;
- Северный Ледовитый океан — Впадина в Гренландском море 5527 м;
- Южный океан — Южно-Сандвичев жёлоб 1864 м.
3. Подпишите названия морей, о которых вы узнали в процессе обучения.
Можно подписать моря:
Баренцево море, Карское море, море Лаптевых, Восточно-Сибирское море, море Бофорта, Берингово море, Гренландское море, Норвежское море, Охотское море, Японское мое, Филиппинское море, Аравийское море, Саргассово море, Карибское море, Коралловое море, Тасманово море и море Уэдделла.
4. Выделите штриховкой на карте: самое большое по площади и глубине море Мирового океана; самое мелкое море Мирового океана.
- Самое большое по площади море Мирового океана — Саргассово море, площадь его колеблется в диапазоне от 6 000 000 км² до 7 000 000 км² (в зависимости от положения течений, выступающих в роли его границ) — обозначено на карте красной штриховкой.
- Самое глубинное море Мирового океана — Филиппинское море, его глубина составляет 9 140 метров. Кроме того Филиппинское море является вторым по величине (площади) морем на Земле — обозначено на карте зелёной штриховкой.
- Самое мелкое море Мирового океана — Азовское море, его глубина достигает только 13,5 метров — обозначено на карте синей штриховкой.
5. Используя учебник и атлас, выделите своим цветом и подпишите обозначенные на карте течения Мирового океана.
Тёплые течения Мирового океана (обозначены на карте бордовым цветом):
- Гольфстрим;
- Северо-Атлантическое течение;
- Куросио;
- Муссонное течение;
- Северное Пассатное течение;
- Южное Пассатное течение;
- Межпассатное течение;
- Восточно-Австралийское течение;
- Мозамбикское течение;
- Бразильское течение.
Холодные течения Мирового океана (обозначены на карте бирюзовым цветом):
- Течение Западных Ветров;
- Бенгельское;
- Сомалийское;
- Перуанское;
- Канарское;
- Калифорнийское;
- Курильское;
- Лабрадорское;
- Восточно-Гренландское.
6. Принятые обозначения внесите в легенду карты.
- Все рабочие тетради (главная страница сайта)
- ГДЗ к контурным картам по географии. 5 класс «Дрофа»
Ответы
2019, 5 класс, ГДЗ, география, готовые домашние задания, Дрофа, Касимов, контурки, контурные карты, Курбский, решения
|
|
Океанский желоб
Карты
- Перуанско-Чилийский желоб тянется вдоль западного побережья Южной Америки, где океаническая кора плиты Наска погружается под континентальную кору Южно-Американской плиты. Посетите нашу интерактивную карту MapMaker, чтобы узнать больше.
Учебное содержание
- Исследователь National Geographic в резиденции Джеймс Кэмерон спустился на глубину в 2012 году. Прочтите этот урок, чтобы узнать, как Кэмерон и его команда преодолели инженерные трудности, связанные с течениями, темнотой и невероятным давлением. .
Океанические желоба — это длинные узкие впадины на морском дне. Эти пропасти являются самыми глубокими частями океана и одними из самых глубоких естественных мест на Земле. Океанические впадины встречаются в каждом океаническом бассейне на планете, хотя самые глубокие океанские впадины окружают Тихий океан как часть так называемого «огненного кольца», которое также включает действующие вулканы и зоны землетрясений. Океанические желоба являются результатом тектонической активности, которая описывает движение литосферы Земли. В частности, океанские впадины — это особенность границ сходящихся плит, где встречаются две или более тектонические плиты. На многих границах конвергентных плит плотная литосфера плавится или скользит под менее плотную литосферу в процессе, называемом субдукцией, создавая траншеи. Океанические желоба занимают самый глубокий слой океана, адальпелагическую зону. Интенсивное давление, отсутствие солнечного света и низкие температуры адальпелагической зоны делают океанические впадины одними из самых уникальных мест обитания на Земле. Как формируются океанские впадины Зоны субдукции Когда передний край плотной тектонической плиты встречается с передним краем менее плотной плиты, более плотная плита изгибается вниз. Это место, где более плотная плита погружается, называется зоной субдукции. Зоны океанической субдукции почти всегда имеют небольшой холм, предшествующий самой океанской впадине. Этот холм, называемый внешним валом желоба, отмечает область, где погружающаяся плита начинает изгибаться и опускаться под более плавучую плиту. Некоторые океанические впадины образуются в результате субдукции между плитой, несущей континентальную кору, и плитой, несущей океаническую кору. Континентальная кора всегда гораздо более плавучая, чем океаническая кора, а океаническая кора всегда будет погружаться. Океанические впадины, образованные этой континентально-океанской границей, асимметричны. На внешнем склоне желоба (океаническая сторона) склон пологий, так как плита постепенно изгибается в желоб. На внутреннем склоне (континентальной стороне) стенки траншеи гораздо более крутые. Типы горных пород, найденных в этих океанских желобах, также асимметричны. На океанической стороне преобладают мощные осадочные породы, тогда как континентальная сторона обычно имеет более магматический и метаморфический состав. Некоторые из наиболее известных океанских желобов являются результатом этого типа сходящихся границ плит. Перуанско-чилийский желоб у западного побережья Южной Америки образован океанической корой плиты Наска, погружающейся под континентальную кору Южноамериканской плиты. Желоб Рюкю, простирающийся от юга Японии, формируется в результате погружения океанической коры Филиппинской плиты под континентальную кору Евразийской плиты. Реже океанические впадины могут образовываться при встрече двух плит, несущих океаническую кору. Марианская впадина в южной части Тихого океана образуется, когда мощная Тихоокеанская плита погружается под меньшую, менее плотную Филиппинскую плиту. В зоне субдукции часть расплавленного материала — бывшего морского дна — может подниматься через вулканы, расположенные вблизи желоба. Вулканы часто образуют вулканические дуги — островные горные хребты, лежащие параллельно желобу. Алеутский желоб образуется там, где Тихоокеанская плита погружается под Североамериканскую плиту в арктическом регионе между американским штатом Аляска и российским регионом Сибири. Алеутские острова образуют вулканическую дугу, которая простирается от полуострова Аляска к северу от Алеутского желоба. Конечно, не все океанские впадины находятся в Тихом океане. Желоб Пуэрто-Рико представляет собой тектонически сложную депрессию, частично образованную зоной субдукции Малых Антильских островов. Здесь океаническая кора огромной Северо-Американской плиты (несущей западную часть Атлантического океана) погружается под океаническую кору меньшей Карибской плиты. Аккреционные клинья Аккреционные клинья формируются на дне океанских желобов, образовавшихся на границах некоторых сходящихся плит. Породы аккреционного клина настолько деформированы и фрагментированы, что их называют меланжем — по-французски «смесь». Аккреционные клинья образуются, когда отложения с плотной погружающейся тектонической плиты соскабливаются на менее плотную плиту. Отложения, часто встречающиеся в аккреционных клиньях, включают базальты из глубокой океанической литосферы, осадочные породы с морского дна и даже следы континентальной коры, втянутой в клин. Наиболее распространенным типом континентальной коры, обнаруженным в аккреционных клиньях, является вулканический материал с островов на преобладающей плите. Аккреционные клинья имеют примерно форму треугольника с одним углом, направленным вниз к желобу. Поскольку отложения в основном соскабливаются с погружающейся плиты, когда она падает в мантию, самые молодые отложения находятся в нижней части этого треугольника, а самые старые — в более плоской области вверху. Это противоположно большинству скальных образований, где геологам приходится копать глубоко, чтобы найти более старые породы. Активные аккреционные клинья, например расположенные вблизи устьев рек или ледников, могут фактически заполнить океанскую впадину, на которой они образуются. (Реки и ледники переносят тонны наносов и откладывают их в океан.) Этот скопившийся материал может не только заполнять впадины, но и подниматься над уровнем моря, образуя острова, которые «скрывают» океанские впадины под собой. Карибский остров Барбадос, например, находится на вершине океанской впадины, образовавшейся в результате погружения Южно-Американской плиты под Карибскую плиту. Жизнь в траншеях Океанские траншеи — одно из самых враждебных мест обитания на Земле. Давление более чем в 1000 раз выше, чем на поверхности, а температура воды чуть выше точки замерзания. Возможно, наиболее важно то, что солнечный свет не проникает в самые глубокие океанские впадины, что делает фотосинтез невозможным. Организмы, живущие в океанских впадинах, эволюционировали с необычными приспособлениями, чтобы процветать в этих холодных темных каньонах. Их поведение является проверкой так называемой «гипотезы визуального взаимодействия», которая гласит, что чем лучше видимость организма, тем больше энергии он должен затратить, чтобы поймать добычу или отпугнуть хищников. В целом жизнь в темных океанских желобах изолирована и малоподвижна. Давление Давление на дне Бездны Челленджера, самого глубокого места на Земле, составляет около 12 400 тонн на квадратный метр (8 тонн на квадратный дюйм). Крупные морские животные, такие как акулы и киты, не могут жить на такой сокрушительной глубине. У многих организмов, которые процветают в этих средах с высоким давлением, отсутствуют заполненные газом органы, такие как легкие. Эти организмы, многие из которых связаны с морскими звездами или желеобразными, состоят в основном из воды и студенистого материала, который не так легко раздавить, как легкие или кости. Многие из этих существ достаточно хорошо ориентируются в глубинах, чтобы даже совершать вертикальную миграцию более чем на 1000 метров (3281 фут) со дна траншеи — каждый день. Даже рыба в глубоких траншеях студенистая. Например, на дне Марианской впадины обитает несколько видов луковичных рыб-улиток. Тела этих рыб сравнивают с папиросной бумагой. Тьма и глубина Более мелкие океанские впадины имеют меньшее давление, но все же могут выходить за пределы фотической или солнечной зоны, где свет проникает в воду. Многие виды рыб приспособились к жизни в этих темных океанских впадинах. Некоторые используют биолюминесценцию, то есть производят собственный «живой свет», чтобы привлечь добычу, найти себе пару или отпугнуть хищника. Удильщики, например, используют биолюминесцентный нарост на макушке головы (называемый эска), чтобы заманить добычу. Затем удильщик хватает маленькую рыбку своими огромными зубастыми челюстями. Пищевые сети Без фотосинтеза морские сообщества полагаются главным образом на два необычных источника питательных веществ. Первый — «морской снег». Морской снег – это постоянное падение органического материала с верхних слоев водной толщи. Морской снег состоит в основном из детрита, в том числе экскрементов и остатков мертвых организмов, таких как морские водоросли или рыба. Этот богатый питательными веществами морской снег служит кормом для таких животных, как морские огурцы и кальмары-вампиры. Еще одним источником питательных веществ для пищевых сетей в океанических желобах является не фотосинтез, а хемосинтез. Хемосинтез — это процесс, при котором продуценты в океаническом желобе, такие как бактерии, превращают химические соединения в органические питательные вещества. Химические соединения, используемые в хемосинтезе, представляют собой метан или углекислый газ, выбрасываемые из гидротермальных источников и холодных просачиваний, которые выбрасывают эти токсичные горячие газы и жидкости в холодную воду океана. Одним из распространенных животных, питающихся хемосинтетическими бактериями, является гигантский трубчатый червь. Исследование впадин Океанские впадины остаются одним из самых неуловимых и малоизвестных морских мест обитания. До 1950-х годов многие океанографы считали эти впадины неизменной средой, почти лишенной жизни. Даже сегодня большинство исследований океанских впадин опирается на образцы морского дна и фотографические экспедиции. Ситуация постепенно меняется по мере того, как исследователи погружаются в глубины — в буквальном смысле. Бездна Челленджера находится на дне Марианской впадины в Тихом океане недалеко от острова Гуам. Только три человека посетили Бездну Челленджера, самую глубокую океанскую впадину в мире: совместный франко-американский экипаж (Жак Пикар и Дон Уолш) в 1960 и исследователь National Geographic в резиденции Джеймс Кэмерон в 2012 году. (Две другие беспилотные экспедиции также исследовали Бездну Челленджера.) Разработка подводных аппаратов для исследования океанских впадин сопряжена с огромным набором уникальных задач. Подводные аппараты должны быть невероятно прочными и устойчивыми, чтобы бороться с сильными океанскими течениями, отсутствием видимости и интенсивным давлением Марианской впадины. Создание подводного аппарата для безопасной перевозки людей и хрупкого оборудования является еще более сложной задачей. Подлодка, которая доставила Пиккара и Уолша в Бездну Челленджера, замечательная девятка.0017 Trieste — необычное судно, называемое батискафом. Deepsea Challenger , подводный аппарат Кэмерона, успешно справился с инженерными задачами инновационными способами. Для борьбы с глубоководными течениями субмарина была спроектирована таким образом, чтобы при погружении она медленно вращалась. Огни на подлодке были не лампами накаливания или люминесцентными лампами, а набором крошечных светодиодов, которые освещали площадь около 30 метров (100 футов). Чтобы приспособиться к давлению глубин, подводная лодка имела форму сферы — стенки квадратного или цилиндрического сосуда должны были быть как минимум в три раза толще, чтобы их не раздавило. Топливо субмарины было дополнено морской водой, чтобы масло не сжималось. Возможно, наиболее поразительно, Deepsea Challenger сам по себе был разработан для сжатия. Кэмерон и его команда создали синтетическую пену на основе стекла, которая позволяла транспортному средству сжиматься под давлением океана — Deepsea Challenger вернулся на поверхность на 7,6 сантиметра (3 дюйма) меньше, чем при погружении.
Краткий факт
Глубокое захоронение
Бездна Челленджера — самая глубокая часть океана. Он находится в зоне субдукции, где Тихоокеанская плита погружается под Филиппинскую плиту.
Некоторые ученые утверждают, что это делает Бездну Челленджера идеальным местом для захоронения токсичных ядерных отходов. Материал будет находиться далеко от человеческого жилья и расплавится в расплавленной мантии Земли в зоне субдукции. Международное соглашение (Лондонская конвенция) в настоящее время делает этот предлагаемый метод захоронения ядерных отходов незаконным.
Краткий факт
Глубокое погружение Глубина Челленджера находится на глубине 10 994 метра (36 070 футов) от поверхности океана. Для сравнения, Эверест, самая высокая гора в мире, имеет высоту 8850 метров (290,035 футов) над уровнем моря. Гора Эверест могла бы поместиться внутри Марианской впадины с запасом более чем на 2 километра (1 милю).
Краткий факт
Океанская глубина Океанские желоба не изучались и не исследовались до 20-го века. Эти глубоководные каньоны первоначально назывались «впадинами», такими как Бездна Челленджера или Бездна Горизонта. Глубины не назывались «траншеями» до окончания Первой мировой войны, когда термин «окопная война» стал привычным для обозначения длинного, узкого и глубокого каньона. Сегодня Бездна Челленджера является самой глубокой частью Марианской впадины, а Бездна Горизонта — самой глубокой частью впадины Тонга.
Статьи и профили
Новости National Geographic: Жизнь процветает в самом глубоком месте океана Блог AGU Geojourneys: Геология Слово недели: A означает аккреционный клин NOAA: как давление влияет на животных в океане?
BBC: Океанская впадина: погрузитесь на глубину 11 000 м
Карты
National Geographic: Пуэрто-Рико впадина
Рабочие листы и раздаточные материалы
Техасский университет в Далласе: Океанские впадины
9 0059 ВидеоNational Geographic: Deepsea Challenge
Веб-сайт
Океанографический институт Вудс-Хоул: HADES—Хадальские экосистемные исследования
Тектоника
Континентальный дрейф и расширение морского дна получили широкое признание примерно в 1965 году, когда все больше и больше геологов начали мыслить в этих терминах. К концу 1967 года земная поверхность была нанесена на карту в виде серии плит (рис. 10.16). Основными плитами являются Евразия, Тихий океан, Индия, Австралия, Северная Америка, Южная Америка, Африка и Антарктика. Есть также множество небольших плит (например, Хуан-де-Фука, Наска, Шотландия, Филиппины, Карибский бассейн) и множество очень маленьких плит или субплит. Например, плита Хуан-де-Фука на самом деле представляет собой три отдельные плиты (Горда, Хуан-де-Фука и Эксплорер), которые движутся в одном и том же общем направлении, но с немного разными скоростями.
Рис. 10.16. Карта, показывающая 15 тектонических плит Земли и примерные скорости и направления движения плит. [SE после USGS, http://en.wikipedia.org/wiki/Plate_tectonics#/media/File:Plates_tect2_en.svg]
Скорость движения основных плит колеблется от менее 1 см/год до более 10 см/год. Тихоокеанская плита является самой быстрой со скоростью более 10 см в год в некоторых областях, за ней следуют Австралийская плита и плита Наска. Североамериканская плита — одна из самых медленных, в среднем от 1 см/год на юге до почти 4 см/год на севере.
Плиты движутся как твердые тела, поэтому может показаться удивительным, что Североамериканская плита может двигаться с разной скоростью в разных местах. Объясняется это тем, что плиты движутся вращательно. Североамериканская плита, например, вращается против часовой стрелки; Евразийская плита вращается по часовой стрелке.
Границы между плитами бывают трех типов: расходящиеся (т.е. раздвигающиеся) , сходящиеся (т.е. сближающиеся) и трансформирующиеся (движение бок о бок). Прежде чем говорить о процессах на границах плит, важно отметить, что между плитами никогда не бывает промежутков. Плиты состоят из земной коры и литосферной части мантии (рис. 10.17), и хотя они все время движутся и в разных направлениях, между ними никогда не бывает значительного пространства. Считается, что плиты движутся по границе литосферы и астеносферы, так как астеносфера является зоной частичного плавления. Предполагается, что относительная непрочность зоны частичного плавления способствует скольжению литосферных плит.
Рис. 10.17 Кора и верхняя мантия. Тектонические плиты состоят из литосферы, включающей земную кору и литосферную (жесткую) часть мантии. [SE]
В центрах спрединга литосферная мантия может быть очень тонкой, потому что восходящее конвективное движение горячего материала мантии создает температуры, которые слишком высоки для существования значительной толщины жесткой литосферы (рис. 10.12). Тот факт, что плиты включают как материал коры, так и материал литосферной мантии, позволяет одной плите состоять как из океанической, так и из континентальной коры. Например, Североамериканская плита включает в себя большую часть Северной Америки плюс половину северной части Атлантического океана. Точно так же Южно-Американская плита простирается через западную часть южной части Атлантического океана, в то время как Европейская и Африканская плиты включают в себя часть восточной части Атлантического океана. Тихоокеанская плита почти полностью покрыта океаном, но включает часть Калифорнии к западу от разлома Сан-Андреас.
Дивергентные границы — это границы спрединга, где новая океаническая кора образуется из магмы, образовавшейся в результате частичного плавления мантии, вызванного декомпрессией, когда горячие породы мантии из глубины перемещаются к поверхности (рис. 10.18). Треугольная зона частичного плавления вблизи гребня хребта имеет мощность около 60 км, а доля магмы составляет около 10% от объема породы, что приводит к образованию коры толщиной около 6 км. Наиболее расходящиеся границы расположены на океанических хребтах (хотя некоторые и на суше), и материал земной коры, образующийся на спрединговой границе, всегда имеет океанический характер; другими словами, это основная магматическая порода (например, базальт или габбро, богатые железо-магнезиальными минералами). Скорость распространения значительно варьируется: от 1 см/год до 3 см/год в Атлантике и от 6 см/год до 10 см/год в Тихом океане. Некоторые из процессов, происходящих в этой обстановке, включают:
- Магма из мантии выталкивается вверх, чтобы заполнить пустоты, образовавшиеся в результате расхождения двух плит
- Подушечные лавы , образующиеся там, где магма выталкивается в морскую воду (рис. 10.19)
- Вертикальные пластинчатые дайки, внедряющиеся в трещины, образовавшиеся в результате распространения
- Магма остывает медленнее в нижней части новой коры и образует тела габбро
Рис. 10.19. Изображение процессов и материалов, образующихся на расходящейся границе [SE по Keary and Vine, 1996, Global Tectonics (2ed), Blackwell Science Ltd., Oxford]
Предполагается, что спрединг начинается в пределах континентальной области с изгиба или куполообразия, связанного с нижележащим мантийным плюмом или серией мантийных плюмов. Плавучесть материала мантийного плюма создает купол внутри коры, заставляя ее разламываться по радиальной схеме с тремя ответвлениями, разнесенными примерно на 120° (рис. 10.20). Когда под большим континентом существует ряд мантийных плюмов, образовавшиеся трещины могут выровняться и привести к образованию рифтовой долины (например, современной Великой рифтовой долины в восточной Африке). Предполагается, что этот тип долины в конечном итоге превращается в линейное море (такое как современное Красное море) и, наконец, в океан (такой как Атлантический). Вполне вероятно, что целых 20 мантийных плюмов, многие из которых существуют до сих пор, были ответственны за инициирование рифтогенеза Пангеи вдоль того места, которое сейчас является Срединно-Атлантическим хребтом (см. рис. 10.14).
Рисунок 10.20. Изображение процесса формирования купола и трехчастного рифта (слева) и континентального рифтогенеза между африканской и южноамериканской частями Пангеи около 200 млн лет назад (справа) [ЮВ]
Конвергентные границы, где две плиты движутся навстречу друг другу, бывают трех типов, в зависимости от типа земной коры, присутствующей по обе стороны от границы — океанической или континентальной. Типы океан-океан, океан-континент и континент-континент.
На конвергентной границе океан-океан одна из плит (океаническая кора и литосферная мантия) толкается или субдуцируется , под другим. Часто более старая и более холодная плита более плотная и погружается под более молодую и горячую плиту. Обычно вдоль границы проходит океанская впадина. Субдуцированная литосфера спускается в горячую мантию под относительно небольшим углом вблизи зоны субдукции, но под более крутым углом дальше вниз (примерно до 45°). Как обсуждалось в контексте связанного с субдукцией вулканизма в Главе 4, значительный объем воды внутри погружающегося материала высвобождается по мере нагревания погружающейся коры. Эта вода в основном образуется в результате превращения пироксена и оливина в серпентин возле спредингового хребта вскоре после образования породы. Она смешивается с вышележащей мантией, и добавление воды к горячей мантии снижает температуру плавления земной коры и приводит к образованию магмы (флюсовое плавление). Магма, которая легче окружающего материала мантии, поднимается через мантию и вышележащую океаническую кору на дно океана, где образует цепь вулканических островов, известную как островная дуга. Зрелая островная дуга превращается в цепь относительно крупных островов (таких как Япония или Индонезия) по мере выдавливания все большего количества вулканического материала и накопления осадочных пород вокруг островов.
Как описано выше в контексте зон Бениоффа (рис. 10.10), землетрясения происходят близко к границе между погружающейся корой и преобладающей корой. Самые сильные землетрясения происходят у поверхности, где погружающаяся плита еще холодная и сильная.
Рис. 10.21 Конфигурация и процессы конвергентной границы океан-океан [SE]
Примерами зон конвергенции океан-океан являются субдукция Тихоокеанской плиты к югу от Аляски (Алеутские острова) и к западу от Филиппин, субдукция Индийской плиты к югу от Индонезии и субдукция Атлантической плиты под Карибскую плиту (рис. 10.21). .
На конвергентной границе океан-континент океаническая плита подталкивается под континентальную плиту таким же образом, как и на границе океан-океан. Отложения, накопившиеся на континентальном склоне , выбрасываются вверх в аккреционный клин, и сжатие приводит к надвигам внутри континентальной плиты (рис. 10.22). Основная магма, образующаяся рядом с зоной субдукции, поднимается к основанию континентальной коры и приводит к частичному плавлению пород земной коры. Образовавшаяся магма поднимается сквозь земную кору, образуя горную цепь с множеством вулканов.
Рис. 10.22 Конфигурация и процессы конвергентной границы океан-континент [SE]
Примерами конвергентных границ океан-континент являются субдукция плиты Наска под Южную Америку (которая создала Анды) и субдукция плиты Хуан-де-Фука под Северную Америку (создание гор Гарибальди, Бейкер, Сент-Хеленс, Ренье, Худ и Шаста, известные под общим названием Каскадный хребет).
Столкновение континента с континентом происходит, когда континент или большой остров, сдвинутый вместе с погружающейся океанической корой, сталкивается с другим континентом (рис. 10.23). Сталкивающийся континентальный материал не будет субдуцирован, потому что он слишком легкий (то есть потому, что он состоит в основном из легких континентальных пород [SIAL]), но корень океанической плиты в конечном итоге оторвется и погрузится в мантию. Происходит огромная деформация ранее существовавших континентальных пород и образование гор из этой породы, из любых отложений, скопившихся вдоль берегов (т. материал.
Рис. 10.23 Конфигурация и процессы конвергентной границы континент-континент [SE]
Примерами конвергентных границ между континентами являются столкновение Индийской плиты с Евразийской плитой, создавшее Гималаи, и столкновение Африканской плиты с Евразийской плитой, создавшее ряд хребтов, простирающихся от Альп в Европе до Горы Загрос в Иране. Скалистые горы в Британской Колумбии и Альберта также являются результатом столкновений континентов.
Трансформные границы существуют там, где одна плита скользит мимо другой без образования или разрушения материала земной коры. Как объяснялось выше, большинство трансформных разломов соединяют сегменты срединно-океанических хребтов и, таким образом, являются границами океано-океанических плит (рис. 10.15). Некоторые трансформные разломы соединяют континентальные части плит. Примером может служить разлом Сан-Андреас, который соединяет южную оконечность хребта Хуан-де-Фука с северной оконечностью Восточно-Тихоокеанского поднятия (хребта) в Калифорнийском заливе (рис. 10.24 и 10.25). Часть Калифорнии к западу от разлома Сан-Андреас и вся Нижняя Калифорния находятся на Тихоокеанской плите. Трансформационные разломы не просто соединяют расходящиеся границы. Например, разлом Королевы Шарлотты соединяет северную оконечность хребта Хуан-де-Фука, начиная с северной оконечности острова Ванкувер, с Алеутской зоной субдукции.
Рисунок 10.24. Разлом Сан-Андреас простирается от северной оконечности Восточно-Тихоокеанского поднятия в Калифорнийском заливе до южной оконечности хребта Хуан-де-Фука. Все красные линии на этой карте — трансформационные разломы. [SE]Рис. 10.25. Разлом Сан-Андреас в Паркфилде в центральной Калифорнии. Человек в оранжевой рубашке стоит на Тихоокеанской платформе, а человек на противоположной стороне моста находится на Североамериканской платформе. Мост спроектирован так, чтобы скользить по его основанию. [ЮВ]
Упражнение 10.4 Другой тип разлома преобразования
На этой карте показаны плиты Хуан-де-Фука (JDF) и исследовательские плиты у побережья острова Ванкувер. Мы знаем, что плита JDF движется к Северо-Американской плите со скоростью от 4 до 5 см/год. Мы думаем, что Плита Исследователя также движется на восток, но мы не знаем ее скорости, и есть свидетельства того, что она медленнее, чем Плита JDF.
Границей между двумя плитами является разлом Нутка, который является местом частых землетрясений от малых до средних (до магнитуды ~5), как показано красными звездочками. Объясните, почему разлом Нутка является разломом трансформации, и покажите относительное направление движения по разлому с двумя маленькими стрелками.
Как первоначально описал Вегенер в 1915 году, нынешние континенты когда-то были частью суперконтинента, который он назвал Пангея ( вся земля ). Более поздние исследования континентальных совпадений и магнитного возраста пород океанского дна позволили нам реконструировать историю распада Пангеи.
Пангея начала раскалываться вдоль линии между Африкой и Азией и между Северной Америкой и Южной Америкой около 200 млн лет назад. В этот же период между северной Африкой и Северной Америкой начал открываться Атлантический океан, а Индия отделилась от Антарктиды. Между 200 и 150 млн лет назад начался рифтогенез между Южной Америкой и Африкой и между Северной Америкой и Европой, и Индия двинулась на север в сторону Азии. К 80 млн лет назад Африка отделилась от Южной Америки, большая часть Европы отделилась от Северной Америки, а Индия отделилась от Антарктиды. К 50 млн лет назад Австралия отделилась от Антарктики, а вскоре после этого Индия столкнулась с Азией. Чтобы самостоятельно увидеть время этих процессов, перейдите по ссылке: http://barabus.tru.ca/geol1031/plates.html.
За последние несколько миллионов лет рифтогенез произошел в Аденском заливе и Красном море, а также в Калифорнийском заливе. Зарождающийся рифтогенез начался вдоль Великой рифтовой долины восточной Африки, простирающейся от Эфиопии и Джибути в Аденском заливе (Красное море) на юг до Малави.
В течение следующих 50 миллионов лет, вероятно, произойдет полное развитие восточно-африканского разлома и образование нового дна океана. В конце концов Африка расколется. Также продолжится северное движение Австралии и Индонезии. Западная часть Калифорнии (включая Лос-Анджелес и часть Сан-Франциско) отделится от остальной части Северной Америки и в конечном итоге пройдет прямо вдоль западного побережья острова Ванкувер на пути к Аляске. Поскольку океаническая кора, образовавшаяся в результате спрединга срединно-атлантического хребта, в настоящее время не подвергается субдукции (за исключением Карибского бассейна), Атлантический океан постепенно увеличивается, а Тихий океан становится меньше. Если так будет продолжаться без изменений еще пару сотен миллионов лет, мы вернемся к тому, с чего начали, к одному суперконтиненту.
Пангея, существовавшая примерно от 350 до 200 млн лет назад, не была первым суперконтинентом. Ему предшествовали Паннотия (от 600 до 540 млн лет назад), Родиния (от 1100 до 750 млн лет назад) и другие до этого.
В 1966 году Тузо Уилсон предположил, что существовала непрерывная серия циклов континентального рифтогенеза и столкновения; то есть распад суперконтинентов, дрейф, столкновение и образование других суперконтинентов. В настоящее время Северная и Южная Америка, Европа и Африка перемещаются вместе с соответствующими частями Атлантического океана. Восточные окраины Северной и Южной Америки и западные окраины Европы и Африки называются пассивные окраины , потому что вдоль них не происходит субдукции.
Однако такая ситуация может продолжаться недолго. По мере того, как дно Атлантического океана отягощается по краям большой толщей континентальных отложений (т. е. геосинклиналей), оно будет оттесняться все дальше и дальше в мантию, и в конечном итоге океаническая литосфера может отделиться от континентальной литосферы (рис. 10.26). . Разовьется зона субдукции, и океаническая плита начнет опускаться под континент. Как только это произойдет, континенты больше не будут продолжать раздвигаться, потому что спрединг срединно-атлантического хребта будет происходить за счет субдукции. Если распространение вдоль Срединно-Атлантического хребта будет продолжаться медленнее, чем распространение в Тихом океане, Атлантический океан начнет смыкаться, и в конце концов (через 100 миллионов лет и более) Северная и Южная Америка столкнутся с Европой и Африкой.
Рисунок 10.26 Развитие зоны субдукции на пассивной окраине. Времена А, В и С разделены десятками миллионов лет. Как только океаническая кора отделится и начнет погружаться, континентальная кора (в данном случае Северная Америка) больше не будет смещаться на запад и, скорее всего, начнет двигаться на восток, потому что скорость распространения в Тихоокеанском бассейне выше, чем в Атлантический бассейн. [SE]На окраинах Атлантического океана есть веские доказательства того, что этот процесс происходил раньше. Корни древних горных поясов, которые присутствуют вдоль восточной окраины Северной Америки, западной окраины Европы и северо-западной окраины Африки, показывают, что эти массивы суши когда-то сталкивались друг с другом, образуя горную цепь, возможно, столь же большую как Гималаи. Очевидная линия столкновения проходит между Норвегией и Швецией, между Шотландией и Англией, через Ирландию, Ньюфаундленд и Приморье, через северо-восточные и восточные штаты и через северную оконечность Флориды. Когда примерно 200 млн лет назад начался рифтогенез Пангеи, трещины шли по линии, отличной от линии более раннего столкновения. Вот почему некоторые из горных цепей, образовавшихся во время более раннего столкновения, можно проследить из Европы в Северную Америку и из Европы в Африку.
То, что разлом Атлантического океана мог произойти примерно в одном и том же месте во время двух отдельных событий с разницей в несколько сотен миллионов лет, вероятно, не является совпадением. Ряд горячих точек, обнаруженных в Атлантическом океане, мог также существовать в течение нескольких сотен миллионов лет и, таким образом, мог способствовать рифтогенезу примерно в одном и том же месте по крайней мере в двух отдельных случаях (рис. 10.27).
Рис. 10.27. Сценарий для цикла Уилсона. Цикл начинается с континентального рифтогенеза над серией мантийных плюмов (А). Континенты расходятся (В), а через некоторое время снова сходятся, образуя складчато-поясную горную цепь. В конце концов рифт повторяется, возможно, из-за того же набора мантийных плюмов (D), но на этот раз рифт находится в другом месте. [ЮВ]Упражнение 10.5 Как добраться до K Теперь плиты и их границы
На этой карте показаны границы между основными плитами. Не обращаясь к карте тарелок на рис. 10.16 или каким-либо другим источникам, запишите названия как можно большего числа тарелок. Начните с больших пластин, а затем работайте над более мелкими. Не волнуйтесь, если вы не можете назвать их всех.