Основные сведения о сейсмичности и вулканизме в Мировом океане

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра географической экологии

Основные сведения о сейсмичности и вулканизме в Мировом океане

студентки 4-го курса

7-й группы

Чичикайло М.Л.

Минск, 2014

Распространение и некоторые особенности проявления землетрясений и вулканизма в пределах морей и океанов имеют определенную специфику. Землетрясения представляют собой результат мгновенного выделения механической энергии, происходящего в толще земной коры или в подкорковой оболочке, в результате возникновения здесь огромных напряжений. При взрывоподобной разрядке этих напряжений из центра возникновения землетрясения - фокуса (гипоцентра) распространяются упругие волны. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называется эпицентром землетрясения.

Эпицентры землетрясений располагаются не беспорядочно, а группируются в определенные зоны, или пояса, которые получили название сейсмических поясов. В пределах этих поясов землетрясения не только наиболее часты, но и наиболее разрушительны. На Земле можно выделить три сейсмических пояса:

1 пояс охватывает окраины Тихого океана и пространственно полностью совпадает с переходной зоной. Данный пояс образует почти замкнутое кольцо;

2 пояс представляет собой сложно разветвленную зону, пространственно соответствующую системе срединно-океанических хребтов;

3 пояс охватывает Средиземноморье, горы Южной Азии. Данный пояс сливается с первым в области Индонезийских морей и архипелагов.

Таким образом, особенности распространения сейсмических поясов на поверхности Земли подчеркивают высокую подвижность земной коры в пределах наиболее динамических морфоструктур Мирового океана - переходных зон и срединно-океанических хребтов. Вне их пределов на материковых платформах, за некоторым исключением и на ложе океана землетрясения или вообще не наблюдаются или случаются крайне редко и не приобретают разрушительной силы.

На западном побережье Тихого океана вулканическая цепь тянется от полуострова Камчатка через Курильские, Японские, Филиппинские острова, остров Новая Гвинея, Соломоновы острова и Новую Зеландию до Антарктиды. Восточная часть кольца включает вулканы северо-восточной Антарктиды, островов Огненной Земли, Анд, Кордильер и Алеутских островов (рис. 1). землетрясение океан сейсмический вулканизм

В Тихом океане находится несколько зон спрединга (разрастания) океанической литосферы, главная из которых -- Восточно-Тихоокеанская зона (включает в себя подводные литосферные плиты Кокос и Наска). По периферии океана происходит субдукция этих плит под обрамляющие континенты. Над каждой зоной субдукции протянулась цепочка вулканов, все вместе они и образуют Тихоокеанское кольцо. Однако это кольцо неполное, оно прерывается там, где нет субдукции -- от Новой Зеландии и вдоль антарктического побережья. Кроме того, ни субдукции, ни вулканизма нет на двух отрезках побережья Северной Америки: вдоль полуострова и штата Калифорния (более 2000 км) и к северу от острова Ванкувер (почти 1500 км).

Рисунок 1. Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо

В Тихоокеанском огненном кольце произошли около 90 % всех мировых землетрясений и 80 % самых мощных из них. Следующая по мощности сейсмическая зона (5--6 % землетрясений и 17 % самых мощных землетрясений мира) -- это Средиземноморский складчатый пояс, который начинается около Явы и Суматры, идёт через Гималаи, Средиземноморье и заканчивается в Атлантическом океане. Срединно-Атлантический хребет -- третья по мощности зона землетрясений.

Сейсмичность переходных зон и срединно-океанических хребтов неодинакова. Различают:

поверхностные землетрясения (глубина гипоцентра до 50 км),

среднефокусные землетрясения (50-300 км),

глубокофокусные землетрясения (гипоцентр глубже 300 км от поверхности Земли).

В срединно-океанических зонах отмечены исключительно поверхностные землетрясения. Это возможно связано с неглубоким залеганием мантии под этими зонами. Необходимо отметить, что в зонах срединно-океанических хребтов также отмечаются единичные сильные землетрясения. Наиболее сильные землетрясения приурочены преимущественно к переходным зонам.

Изучение напряжений, возникающих при землетрясениях в окраинной зоне Тихого океана, показало, что примерно 75% землетрясений здесь связано, с горизонтальными подвижками по разломам. Главные горизонтальные напряжения на большей части периферии Тихого океана направлены по нормали к простираниям основных морфоструктур переходных зон. Исключение составляют Северная и Центральная Америка, а также южная часть Южной Америки, где эти напряжения обнаруживают приблизительную параллельность морфоструктурам.

Система гигантских разломов наклонена в сторону материков и пронизывает земные недра до глубин порядка 700-750 км. При этом плоскость разлома наклонена примерно под углом 60°.

Под срединно-океаническими структурами плоскости разломов проникают лишь на небольшую глубину. При этом разломы, ограничивающие каждый рифт, имеют встречный наклон плоскостей. Эпицентры имеют тенденцию группироваться на участках пересечений рифовой зоны с поперечными разломами. Сходное сгущение эпицентров отмечается и в переходных зонах. Большая часть их сосредоточена там, где глубоководные желоба и островные дуги секутся поперечными разломами.

Необходимо отметить, что главные горизонтальные напряжения на большей части периферии Тихого океана направлены к простираниям основных морфоструктур переходных зон (Бениоф, 1966). Исключение составляют Северная и Центральная Америка, а также южная часть Южной Америки, где эти напряжения параллельны морфоструктурам переходных зон. Л. А. Мишарина пришла к выводу, что в пределах системы срединно-океанических хребтов, напротив, главными являются растягивающие горизонтальные или субгоризонтальные напряжения, ориентированные от оси хребтов.

Землетрясения могут вызвать мгновенные и весьма значительные изменения рельефа дна и берегов. Топографические съемки, проведенные после землетрясения в заливе Сагами (Япония) в 1923 г., показали, что произошел некоторый поворот дна залива по направлению часовой стрелки. Причем остров Ошима, расположенный у южной окраины залива, переместился в этом направлении на 3,6 м. Часть берега испытала поднятие на несколько метров, другая часть - погружение. Отдельные участки дна залива мгновенно углубились на 100-180 м, а в северной части залива поднялся подводный гребень высотой до 170 м.

Каждое землетрясение в океане или на его побережье вызывает образование цунами - огромных волн. Эти волны возникают как результат упругого воздействия тектонических сил на водную оболочку. Цунами энергично воздействуют на берега и прибрежные зоны дна морей и океанов, а при сильных землетрясениях могут нанести катастрофические разрушения прибрежных сооружений и населенных пунктов. Поднятие дна в бухте Сагами во время упомянутого выше землетрясения вытеснило объем воды в 22,3 км³. На отдельных участках побережья высота волны перед разрушением достигала 12-14 м.

В географическом размещении действующих вулканов наблюдается большое сходство с размещением эпицентров землетрясений. Известно, что примерно 77% действующих вулканов находится в переходных зонах (главным образом на островных дугах), 21% -- в пределах ложа океанов и срединно-океанических хребтов.

Подводных гор на дне океана насчитывается более 10 000, подавляющая их часть - это горы вулканического происхождения. Среди них много действующих вулканов.

Активно действующие вулканы, как надводные, так и подводные, встречаются и в пределах ложа океана. Среди них можно назвать вулканы Гавайских островов, островов Самоа, и др.

Вулканизм имеет огромное значение для формирования рельефа дна Мирового океана. Происхождение островных дуг, гигантских океанических вулканических цепей, многих гребней и вершин срединно-океанических хребтов, одиночных подводных гор ложа океана в основном связано с вулканической деятельностью. Ученые предполагают, что в ряде районов дна океана, кроме обычного вулканизма так называемого центрального типа, происходят и извержения трещинного типа.

При вулканических извержениях быстро и эффективно изменяется подводный рельеф, внезапно появляются и исчезают новые острова в океане. И. В. Лучицкий считает, что присутствие кислых пород на дне океана может указывать либо на погружение отдельных блоков материковой коры, либо на «латеральную изменчивость состава мантии». Второе предположение нам кажется гораздо более вероятным, так как в случае погружения континентальных блоков мы должны были бы в указанных районах встретиться и со значительным увеличением мощности земной коры, что в действительности не наблюдается.

Различным структурам земной коры свойственны заметные различия в составе магматических продуктов, выделяемых при вулканических извержениях:

переходным зонам свойственны средние и кислые вулканогенные породы при значительном участии основных пород;

ложу океана и срединно-океаническим хребтам - основные и ультраосновные породы.

Состав продуктов извержений действующих вулканов на материковых платформах (например, в Восточной Африке), также близок к вулканитам океанического типа. Это свидетельствует о том, что современный вулканизм на континентах и в океанах имеет общий источник питания и общность строения базальтового слоя под материками и океанами.

Размещено на Allbest.ru