- •Специфические особенности Мирового океана как единого природного объекта
- •Строение океанической коры и ее типы, переходные зоны
- •Основные элементы рельефа дна
- •Поступление осадочного материала в океане
- •Распространение осадков в Мировом океане
- •Лекція 2
- •Классификация морских берегов
- •Циркуляция поверхностных вод
- •Циркуляция глубинных вод
- •Распределение температуры в Мировом океане
- •Распределение солености в Мировом океане
- •Лекція 3.
- •Физико-географическое районирование Мирового океана
- •Биологические процессы в океане и их взаимодействие с гидрологическими условиями
ФІЗИЧНА ГЕОГРАФІЯ МАТЕРИКІВ ТА ОКЕАНІВ
Матеріал для самостійного вивчення
СВІТОВИЙ ОКЕАН (лекція 1-3)
Лекція 1.
- Загальні відомості про Світовий океан (площа, об’єм, середня глибина, поділ на океани);
- Специфічні особливості Світового океану;
- Будова океанічної кори;
- Основні елементи рельєфу дна Світового океану;
- Джерела надходження осадового матеріалу в Світовий океан;
- Розповсюдження осадів у Світовому океані;
- Класифікація морських берегів.
Место Мирового океана на планете Земля
Все воды Земли, находящиеся в твердом, жидком, газообразном и связанном состоянии, принято называть гидросферой. Общий объем гидросферы оценивается в 1 млрд. 389 млн. 530 тыс. км3. Вода - самое распространенное вещество на Земле. Она наполняет русла рек и озерные котловины, в виде пара содержится в атмосфере, залегает в ледниках и мерзлых грунтах, входит в состав многих минералов и горных пород, является неотъемлемой частью всех растительных и животных организмов. Но самые большие запасы воды сосредоточены в жидкой оболочке, покрывающей свыше 70% поверхности Земли и называемой Мировым океаном. Это название предложил в 1917 г. русский океанограф Юлий Михайлович Шокальский.
Мировой океан вмещает 96,5% всех водных запасов планеты. Он - самое большое хранилище запасов воды на Земле и самый крупный природный объект. Мировой океан играет исключительную роль в жизни Земли и является, по сути, единственным гарантом существования на планете высокоорганизованных форм живой материи.
Средняя глубина океана составляет 3800 м. Однако в сравнении с масштабами Земли океан занимает очень скромное место, его объем составляет лишь 0,12% от объема земного шара. Если представить Землю уменьшенной до размеров школьного глобуса, средняя глубина океана на этом "земном шаре" составит около 0,1 мм, и океан будет выглядеть тонкой жидкой пленкой, нанесенной почти на три четверти поверхности.
На поверхности Земли наблюдается исключительная неравномерность в распределении воды и суши. Материки разделяют акваторию Мирового океана на несколько обособленных бассейнов разной величины, которые называются океанами. Океан - часть Мирового океана, расположенная между отдельными материками, отличающаяся своеобразной конфигурацией береговой линии и особенностями подводного рельефа, отражающего историю формирования данного участка земной коры. Общепринятым является деление Мирового океана на четыре отдельных океана: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый.
На Втором Международном океанографическом конгрессе (Москва, 1966 г.) было признано целесообразным в соответствии с особенностями гидрологического режима выделять Южный океан. Границы его проходят вблизи оконечностей Африки, Австралии, Южной Америки или же по линий субтропической конвергенции, испытывающей сезонные смешения в пределах 43-52° ю.ш. Площадь Южного океана составляет 36 млн. км2, что значительно больше, чем Северного Ледовитого океана. Однако Международное гидрографическое бюро в Монако пока не признает существования этого океана.
Специфические особенности Мирового океана как единого природного объекта
Мировой океан как единый природный объект обладает специфическими особенностями.
1. Имеет огромную по площади поверхность, которая составляет 361 млн. км2 или 70,8 % поверхности планеты. Это определяет значительное воздействие на Мировой океан внеземных факторов и тесную взаимосвязь его с атмосферой и материками. Через границы гидросфера-атмосфера и гидросфера-литосфера осуществляется обмен веществом и энергией. Кроме того, Мировой океан обладает громадным объемом вод - 1,3 млрд. км3 с общей массой в 1,3810 тонн.
2. Вода Мирового океана имеет соленость. В 1 кг морской воды в среднем содержится 35 г солей. В наибольших количествах содержатся хлориды (NaСl, MgCl2), сульфаты (MgSO4, К2SO4) и карбонаты (СаСО3). Соленость океана определяет некоторые физические характеристики морской воды (диффузию, осмос), а в результате стратификации, обусловленной температурой и соленостью, образуются поверхности разделов вод (фронты) и специфическая динамика вод с развитием турбулентности, внутренних волн и т.д.
3. Обладает постоянством солевого состава и небольшими изменениями плотности воды, вызванными тем, что в сравнении с общим объёмом вод Мирового океана объем пресных вод, поступающих в него, ничтожно мал (осадки составляют 411600 км3/год, речной сток 41000 км3/год, что соответствует среднему слою воды на поверхности океана 1,25 м. Постоянство солевого состава вод океана позволяет по содержанию в морской воде всего лишь одного химического элемента - хлора - определить общую соленость вод.
4. Замкнутость горизонтальной и вертикальной циркуляции вод связывает воедино все океаны. Именно движение вод служит основой единства природы океана. Это единство определяет непрерывность жизненной среды океана. В нем нет жестких границ, препятствующих расселению организмов, однако их распространение и расселение по тем или иным акваториям регулируются температурой, соленостью, содержанием биогенных элементов и глубиной. Наиболее значителен по биомассе планктон - пассивно плавающие мелкие растительные и животные организмы.
5. В Мировом океане осуществляется глобальный механизм трансформации энергии и обмена веществ. Этот механизм поддерживается неравномерным нагревом вод.
В целом, существование Мирового океана как глобального механизма состоит в поддержании собственной упорядоченности, которая проявляется в переходе вещества из одного цикла в другой, в его накоплении и дифференциации. В основе этой упорядоченности лежат циклические процессы, в которых происходит почти замкнутый круговорот массы и вещества. Именно перераспределение вещества, передача энергии из одного цикла в цикл другого масштаба и осуществляет эту упорядоченность.
Строение океанической коры и ее типы, переходные зоны
В строении земной коры под глубоководной частью океана и на материках имеются существенные различия. Толщина земной коры на материках составляют около 30-40 км, под горными хребтами она увеличивается до 80 км. Под глубоководной частью океана толщина земной коры 5-15 км. В среднем подошва земной коры залегает под материками на глубине 35 км. а под океанами на глубине 7 км, т.е. океаническая земная кора примерно в 5 раз тоньше материковой.
Помимо различия в толщине имеются существенные различия в строении земной коры материкового и океанического типов.
Материковая земная кора состоит из трех слоев: верхнего осадочного, образованного из продуктов разрушения кристаллических горных пород и распространяющегося в среднем до глубины 5 км; среднего гранитного (скорость сейсмических волн как в граните), состоящего из кристаллических и метаморфических пород и имеющих толщину 10-15 км; нижнего базальтового, толщиной около 15 км.
Океаническая земная кора состоит также из трех слоев: верхнего осадочного, распространяющегося до глубины 1 км; среднего с малоизвестным составом, залегающего на глубинах 1-2,5 км; нижнего базальтового, имеющего среднюю толщину около 5 км.
Граница между материковым и океаническим типами земной коры проходит в среднем по изобате 2000 м. На этой глубине происходит выклинивание и исчезновение гранитного слоя. Граница между материковым и океаническим типами земной коры не всегда четко выражена. Для отдельных районов характерен постепенный переход от земной коры океанического типа к материковому. Так, например, для дальневосточных морей к краю материковой платформы примыкает котловина окраинного моря, земная кора которой по своему строению близка к океанической, т.е. гранитный слой отсутствует, но осадочный слой настолько развит, что общая толщина земной коры в котловинах дальневосточных морей составляет 15-20 км (субокеанический тип).
Границей морей и океанов служат поднятия дна - островные дуги. Земная кора в районе островных дуг близка по строению и толщине к материковому типу и называется субматериковой.
Термин "переходная зона" употребляется в двояком смысле: во-первых, констатируется переходное положение некоторой зоны между материком и океаном (в этом смысле и материковый склон с подножием можно считать переходной зоной), во-вторых, подчеркивается генетический и исторический смысл этого понятия, той зоны, где происходит переход, превращение одного состояния земной коры в другое.
Комплексы морская котловина - островная дуга - глубоководный желоб образуют области переходной зоны. Сопоставление этих областей позволяет разделить их на несколько типов, составляющих определенный генетический ряд.
1. Витязевскии тип. К этому типу принадлежит область, включающая желоб Витязь. Для нее характерны: отсутствие четко выраженной островной дуги, относительно небольшая глубина желоба, слабая сейсмичность.
2. Марианский тип. Марианская переходная область. Четко выраженная (преимущественно в виде подводного хребта) островная дуга, очень большая глубина желоба, интенсивные сейсмичность и вулканизм, малая мощность осадочного слоя в желобе и в морской котловине, которая по существу ничем не отличается от смежных океанических котловин.
3. Курильский тип. По многим чертам переходная область сходна с предшествующим типом, но отличается значительно большей обособленностью морских котловин, субокеаническим типом земной коры под их дном, значительно большими размерами островов. Наблюдаются участки с субматериковой земной корой, островные дуги нередко двойные. Напряженность сейсмических и вулканических процессов достигает максимума. Глубины желобов весьма велики. Заметно возрастает мощность осадочного слоя в желобах и котловинах.
4. Японский тип. Разновозрастные островные дуги сливаются в единые крупные массивы островной или полуостровной суши. Появляются крупные по размерам участки типичной материковой земной коры. Интенсивность вулканизма сильно снижается, но напряженность сейсмических процессов еще очень велика. Днища морских котловин сложены субокеанической корой с мощным осадочным слоем.
К рассматриваемому типу примыкают еще две разновидности, которые можно назвать Индонезийской и Восточно-Тихоокеанской. Их объединяют весьма существенное участие материковых элементов в строении переходной области, меньшая (по сравнению с предыдущим типом) глубина желобов, нередко - спад вулканической активности.
5. Средиземноморский тип. Характеризуется дальнейшим нарастанием роли материковой коры. Субокеанические котловины остаются в виде "окон", со всех сторон окруженным материковой корой. Бывшие островные дуги по существу представляют собой молодые горные сооружения, образующие край континента или его полуострова. Глубоководные желоба или сохранились в виде реликтов (Эллинский желоб в Средиземном море), или отсутствуют.
Мощность субокеанической коры в котловинах очень велика, в рыхлом чехле возможны современные складчатые процессы или образование диоритовых структур (например, Южный Каспий, Балеарская котловина Средиземного моря). В переходных зонах можно встретить и типично океаническую кору (дно Филиппинского моря), и типично материковую (Японские острова). Переходные зоны характеризуются высокой сейсмичностью и большой контрастностью рельефа: вершины островных дуг поднимаются до 3-4 км, а глубина моря в желобах может достигать 11 км. Это свидетельствует об интенсивности тектонических движений земной коры в переходных зонах, характерных для геосинклинальных областей, поэтому этот тип земной коры называют еще геосинклинальным.
В пределах океанической земной коры выделяют еще один тип - рифтогенальный, характерный для зон срединно-океанических хребтов. Основная особенность строения океанической коры в зонах срединно-океанических хребтов заключается в том, что осадочный покров на дне осевых рифтовых долин практически отсутствует, причем по мере удаления от хребта толщина осадочного слоя возрастает. О своеобразии строения океанической земной коры рифтогенального типа свидетельствует и высокая сейсмичность, большие значения теплового потока, аномалии геофизических характеристик.
Таким образом, в пределах Мирового океана земная кора представлена материковым и океаническим типами, переходным (геосинклинальным) и рифтогенальным.