В.И. Трухин, К.В. Показеев, В.Е. Куницын - Общая и экологическая геофизика (1119248), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Результатом такого столкновения вполне могла быть впадина на поверхности Земли, в которой и образовался Тихий океан. Необходимо сказать, что Луна сыграла болыпую роль в эволюции Земли. Ее приливная энергия ускорила эволюцию нашей планеты примерно на 2 2,5 млрд лет (раньше Луна была ближе к Земле). Если бы пе опа, то Земля сейчас была бы в такой же фазе развития, как Венера. Говоря об истории возникновения Мирового океана, следует вспомнить еще одну гипотезу. Согласно этой гипотезе примерно более 220-.250 млн лет тому назад был единый материк Папгея (рис.
6.2). Затем он раскололся на два; Гондвану и Лавразию. Гондвана, в свою очередь, раскололась примерно 120 млн лет тому назад; Южная Америка «отъехала» от Африки, Евразия от Америки и Африки. Лавразия раскололась еще ранее, около 180 млн лет тому назад. Австралия отошла от Антарктиды и сейчас она плывет к северу (евъезжает» в Азию). Индостан 130 млн лет тому назад был вместе с Антарктидой, а затем откололся и евьехал» в Азию (в результате этого процесса возникли Гималаи и Памир, 40 млн лет происходит торошение континентальной литосферы Индостана и Азии). Африка сейчас Гл.
6. Води не Земле 116 разламывается: 10-15 млн лет тому назад она с Аравией составляла одно целое, затем Аравия откололась. Северная Америка раскалывается в одном месте («отьезжаеть Калифорнийский полуостров) и сжимается в другом (идет сжатие и подвижка района Аппалачей). В 1Ожной Америке зажаты Анды их подпирает Тихоокеанская плита с одной и континент -- с другой стороны. Движутся литосферные плиты, основания которых уходят в глубь Земли, а континенты плывут на них, как на плотах. Скорость движения 2 3 см в год. За 2 млн лет материки совершили путь в 100 км.
При расколе Гондваны и Лавразии материки отошли друг от друга, а в просгранствс между ними образовались Атлантический и Индийский океаны. История развития Мирового океана нс окончена. Если континенты движутся, то как будут выглядеть составляющие Мирового океана в далеком будущем, точно предсказать пока невозможно. Примером развития Мирового океана может служить тот факт, что южная часть острова Гавайи ежегодно сползает в море на несколько дюймов. В какой-то мере объяснением этому может служить вулкан Килауэа. Когда остров обломится, предсказать ученые не могут, но очевидно, что это будет экологическая катастрофа. Таким образом, про историю развития Мирового океана мы знаем мало.
А есть ли океаны на других планетах? Чтобы ответить на этот вопрос, попытаемся определить, что такое океан и каковы ушювия его существования? Есть ли океаны на других планетах Океан - это значительный слой жидкости на поверхности планеты, резкой границей отделенный от ее атмосферы. '-1то необходимо, чтобы на планете существовал океан? Температура хотя бы на части планеты должна быть выше температуры плавления того вещества, из которого состоит океан (на Земле -- это вода). Но этого недостаточно, так как если этого вещества мало, то оно все может оказаться в газообразном состоянии.
Парциальное давление какого-либо газа около поверхности планеты должно быть выше давления этого газа в насыщенном состоянии (тогда будет конденсация и образование жидкой фазы) . Вл. 6. Вода на Земле Температура и давление должны быть ниже критической точки, .так как при температуре и давлении, больших критических, нет разницы между фазами они непрерывно переходят друг в друга. Из всех небесных тел солнечной системы претендентом на наличие океана является только спутник Сатурна Титан. У Титана есть атмосфера, основным газом в которой, как и па Земле, является азот. Кроме азота в атмосфере Титана есть метан н другие углеводороды.
Если бы к атмосфере Титана добавить еще 15% кислорода, то ей нс было бы цены. Но океан на Титане метановый. Именно для этого вещества выполняются все три условия, необходимые для существования океана: 1) температура поверхногтя (Т, = 93 К) выше температуры плавления Т~ метана СНе (Т~ = 90 К); 2) парциальное давление метана около поверхности планеты выше давления этого газа в насыщенном состоянии; 3) температура поверхности ниже температуры критической точки СНл, равной 191 К.
Атмосферы есть у Венеры, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна. Слабая атмосфера есть у Марса. Океан же только на Земле (вода) и у Титана (метановый). На Венере и Марсе в атмосфере преобладает углекислый газ СОо, на больших планетах гелий (Не), водород (Н), метан (СН4). Общие сведения о Мировом океане Как отмечено выше, водная оболочка Земли в отличие от воздушной оболочки (атмосферы), не сплошная, она разорвана континентами. В настоящее время Мировой океан делится на четыре океана: Атлантический, Индийский, Тихий и Северный Ледовитый. Общая площадь поверхности Мирового океана составляет 361.
10в км~, т.е. 70,8 о площади поверхности Земли. На Тихий океан приходится 49,5%, на Атлантический — 25,3%, на Индийский 21,1%, на Северный Ледовитый 4,1%. Воды каждого оксана, вдаваясь в глубь суши, образуют моря, режим которых определяется условиями как открытого океана, так и материка. В зависимости от положения и связи с океаном выделяют окраинные., средиземные и внутренние моря. Границы окраинных морей -- выступы материков, гряды островов, а иногда и полуострова. Эти моря прямо переходят в океан, и Вл.
6. Води на Земле физические процессы в них, за исключением прибрежной зоны, более подвержены влиянию открытого океана, чем материка. Средиземные моря части океана, глубоко вторгающиеся в сушу и соединенные с океаном одним или несколькими проливами. Они могут быть внутриматериковыми, как Черное море, например, или межматериковыми (Средиземное морс). Режим вод таких морей больше подвержен влиянию материков, чем открытого океана. Внутренние моря полностью изолированы от океана (Каспийское море). По характеру своего режима они ближе к водоемам суши., и только высокая степень минсрализации вод указывает на их океанское происхождение.
Рельеф дна Мирового океана не однороден и геология океанского дна существенно отличается от геологии континентов. На дне каждого океана расположены горные хребты, получившие название срединно-океанских. Наиболее протяженный - Срединно-Атлантический хребет, который тянется от Исландии на юг параллельно береговым линиям Африки и Америки и затем поворачивает на восток, выходя в Индийский океан.
Меньшие по размерам хребты есть в Индийском и Тихом океанах. Полная протяженность хребтов около 80 000 км. Вдоль хребтов располагаются центры подводных землетрясений. Средние глубины океана значительно превосходят средние высоты суши. Средняя глубина Мирового океана составляет 3800 м. Наглядное представление о распределении земного рельефа дает гипсографическая кривая. Если по оси ординат откладывать высоту или глубину относительно уровня моря, а по оси абсцисс процент площади Земли в соответствующем диапазоне высот или глубин, то мы получим гипсографическую кривую (рис. 6.3). Выделяют следующие основные крупномасштабные формы рельефа океанского дна; Шельф (материковая отмель) - - примыкасощая к суше мелководная и пологая часть океанского дна, в геологическом отношении являющаяся продолжением материка. Внешней границей шельфа принято считать изобату 200 м, ширина шельфа весьма разнообразна, в Сибири ширина шельфа достигает 800 км.
Средний уклон дпа шельфа 2 10 з. Шельф по площади составляет 7ессе общей площади Мирового океана, однако роль его в жизни человека весьма велика. Термические и динамические процессы на шельфе имеют целый ряд особенностей по сравнению с аналогичными процессами в открытых районах океанов и морей: на шельфе меняется режим волнения, возникает вдольбереговая Гл. 6. Вода на Земле 119 Площадь земной поверхности, 10" км 1 2 3 4 10000 0 8000 ь 6000 Д 4000 2000 2000 4000 Л 6000 8000 10000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Процент земной поверхности Рис.6.3.
Гипсографическая кривая и гистограмма высот и глубин от уровня моря, построенные через 1000-метровые интервалы циркуляция, четко прсывляются сгонно-нагонные явления. Области апвеллинга и даунвеллинга также тяготеют к шельфовым районам. Несмотря на большую доступность для исследователей (легче организовать и проводить наблсодения) физические процессы на шельфе изучены в значительно меныпей степени, чем в открытых районах морей и океанов. Если углубляться в сторону открытого моря, то за шельфом идет материковый склон, затем материковое подножие, которые вместе образуют переходную область от материков к ложу океана. Материковый склон — наиболее круто наклоненная часть дна, уклон которой составляет 10 2, но в некоторых местах он достигает и 10 1.
Внешняя граница материкового склона— изобата 3000 м. У материкового подножия наклон дна на порядок меныпс, чем в области материкового склона. Внешняя граница материкового подножия располагается в основном между изобатами 3000 и 4000 м. Ложе океанов занимает 50% всей площади Мирового океана. Здесь наблюдасотся отдельные поднятия дпа с плоскими Гл. 6. Вода на Земле 120 вершинами, иногда до глубин 2000 м, и, как сказано выше, целые горные системы., простирающиеся через все океаны в меридиональном и зональном направлениях. Срединно-океанскиехребты делят ложе на котловины обширные океанические понижения дна с малыми уклонами и глубинами до 5000 — 6000 м с достаточно ровным рельефом.