Тихий океан

Загальні відомості. Тихий океан - найбільший з океанів. Його площа - 178,62 млн. км². Він займає 49,5% площі і містить 53% об'єму (710 млн. км³) води Світового океану. Середня його глибина - 3980 м, максимальна - 11022 м. Він омиває п'ять материків, на його просторах проходять численні маршрути світового судноплавства, що й зумовлює його важливе господарське значення. Природні процеси, що відбуваються в цьому океані, впливають на стан біосфери всієї планети. Океан в значній мірі формує клімат планети, визначає стан атмосфери, є джерелом вологи і збирачем тепла для значної частини Землі. Цим визначається найважливіше значення Тихого океану для планети і людства.

Тихий океан - унікальне утворення на планеті. Довжина його сягає 16 тис. км з півночі на південь, а з заходу на схід - 17200 км (з морями в низьких широтах - 20 тис. км). Він зазнає обмеженого впливу холодних арктичних вод та повітряних мас, від яких захищений горами Аляски, Чукотки, а з'єднаний з Північним Льодовитим океаном лише вузькою (85 км) і мілкою (50 м) Берінговою протокою. У Південній півкущі вплив антарктичних холодних вод та вітрів послаблюється постійними західними вітрами в помірному поясі, які відхиляють холодні води на схід Течією Західних вітрів, а також субширотними підводними хребтами.

У Тихому' океані більше 10 тис. островів різноманітного походження. За кількістю і загальною їх площею він займає перше місце серед океанів. Найбільше островів у центральній та західній частинах. Вони об'єднані під загальною назвою «Океанія». Найбільшими островами материкового походження є Нова Гвінея, Японські, Малайські, Сахалін та ін. Вулканічне походження мають Гаванські, Нові Гебриди, Курильські, Алеутські, Рюио, Пасхи та інші острови. Острови біогенного (коралового) походження - Каролінські, Маріанські, Маршалові, Гілберта, Фіджі, Самоа та ін. - поширені головним чином у тропічних широтах.

На заході Тихого океану переважає абразійний та акумулятивний, подекуди фіордовий тип берегів. На сході домінують абразійно-денудаційні береги. В західній частині тропічного поясу поширені в основному коралові береги, подекуди з бар'єрними рифами. Біля Антарктиди береги формуються під впливом шельфових льодовиків.

Геологічна будова та рельєф дна

Головна геологічна особливість океану - оточення гірськими системами вулканічного «вогняного кільця». Це в значній мірі обумовило будову його дна.

Підводні окраїни материків. Вони займають близько 10% площі океану. Особливо значні їх площі в окраїнних морях - в області Малайського архіпелагу та північного узбережжя Австралії.

У Берінговому морі шельф переважно рівнинний, характеризується незначними глибинами, хоча тут є і великі підводні каньйони. У цьому морі простежуються затоплені річкові долини і льодовикові форми рельєфу, які зазнали впливу ерозійно-акумулятивної діяльності моря. Материковий схил обширний і має сліди скидово-брилового розчленування.

Шельф Охотського моря характеризується значними глибинами (до 1600 м), він вузький і крутий. Материкове підніжжя виражене слабо. Як і в Берінговому морі, тут значне поширення мають слабохвилясті рівнини з реліктовим рельєфом.

На Корейському шельфі і в Східно-Китайському морі поширені грядові форми рельєфу, які утворені припливними течіями. Тут багато осадових відкладів (особливо в Жовтому морі) як результат накопичення наносів Хуанхе та Янзци.

В екваторіально-тропічних широтах на шельфі поширені коралові споруди і вулканогенні відклади; особливо вони характерні для шельфу на північ та схід від Австралії, де знаходиться унікальна коралова споруда

• найбільший у світі Великий Бар'єрний риф.

Своєрідні риси рельєфу має шельф Антарктиди. Більша його частина знаходиться на глибинах понад 200 м, поверхня дуже розчленована, поряд із підводними височинами тектонічного утворення виділяються глибокі пониження - грабени. Материковий схил широкий і розчленований каньйонами.

Материкова окраїна Північної Америки характеризується значною роздрібленістю рельефа і нешироким шельфом. Материковий схил має численні підводні каньйони (особливо біля берегів Каліфорнії, для яких характерне складне поєднання горстових підводних піднять і западин- і рабенів між ними).

У Центральній та Південній Америці шельф вузький (декілька кілометрів) і залягає біля підніжжя молодих геоантиклінальних материкових структур.

Материковий схил дуже чітко виражений біля берегів Австралії та Нової Зеландії і розчленований підводними каньйонами. Тут знаходиться І Іовозеландське плато - брила материкової земної кори, яка не має ніяких зв'язків із жодним материком. Це своєрідний мікроконтинент із чітко вираженими межами, який існує з палеозою. Площа цієї підводної окраїни Нової Зеландії в 10 разів більша за площу самих островів. Це плато складається з двох плосковершинних піднять (Кемпбелл і Чатам) і улоговини між ними (Баунті). З усіх боків це плато обмежене материковим схилом. До цього підводного «міні-материка» відноситься також иізньомезозойський підводний хребет Лорд-Хау.

В цілому, характерною особливістю тихоокеанських підводних окраїн материків є значна їх роздрібленість на окремі блоки.

Перехідна зона. Займає 13,5% площі Тихого океану. У зв'язку з великою різноманітністю геологічної будови і рельєфу у залежності від характеру осадконакопичення, вулканізму, типу рельєфу, історії розвитку і віку ця морфоструктурна зона поділяється на декілька областей: Західно- Тихоокеанську, Курило-Камчатську, Японську, Східно-Китайську, Індонезійсько-Філіппінську, Бонінсько-Маріанську, Меланезійську, Вітязєвську, Тонга-Кермадекську, Макуорі. Тут знаходиться найглибший глибоководний жолоб - Маріанський (11 022 м), який відкритий в 1951 році.*

Вранці 23 січня 1960 року до улоговини Челленджер у південно-західній частині Маріанського жолоба підійшов американський буксир «Уонданк», на борту якого був батискаф «Трієст». У гондолу батискафа сіли син конструктора «Трієста» швейцарського професора Огюста Пікара Жак та лейтенант військово-морського флоту США Дон Уолш. О 8 годині 23 хвилини за місцевим часом розпочалося занурення. Спочатку воно було дуже повільним: за 10 хв. на 10 м, а потім до глибини 7800 м «Трієст» занурювався із швидкістю 0,9 м/с, потім 0,6 м/с, а після глибини 9000 м - 0,3 м/с.

О 13 год. 06 хв. «Трієст» досяг дна улоговини, вкритого одноманітним шаром діатомового мулу світло-сірого кольору. Глибина становила 10916 м. Дослідників здивувала поява на такій глибині біля ілюмінатора креветки та риби схожої на камбалу. Температура за бортом батискафа була +3,3 градуса за Цельсієм. Всі заплановані спостереження (вимірювання швидкості руху води, показників радіації, температури, тиску та ін.) були зроблені на півгодини і «Трієст» почав піднімагися. О 16 год. 56 хв. батискаф був на поверхні Уся операція, яку назвали «Нектон» зайняла 8 год. 33 хв. Так було підкорено Маріанський жолоб. Значення цієї експедиції для науки, для пізнання глибин океану дуже велике.

Структурно-геоморфологічна схема та основні елементи рельєфу дна Тихого океану:

1 - підводні окраїни материків; 2 - перехідна зона (улоговини окраїнних морів з острівними дугами та глибоководними жолобами); 3 - дно улоговин ложа океану; 4 - височини та гірські хребти ложа океану; 5 - серединно-океанічні хребти; 6 - зони найбільших розломів.

Улоговини: І - Північно-Західна, 11 - Північно-Східна, 111 - Південна, IV- Перуанська, V- Чилійська, VI - Центральна, XII - улоговина Беллінсгаузена;

Підняття: VIІ - Південно-Тихоокеанське, VIІ - Східно- Тихоокеанське;

XI - Імператорські гори;

X- Гавайський хребет;

XI - Новозеландське плато.

У східній окраїні океану знаходяться дві області - Центрально- Американська і Перуансько-Чилійська (їх часто об'єднують назвою Східно-Тихоокеанська). Вони відрізняються тим, що тут знаходяться лише глибоководні жолоби, немає окраїнних морів, а замість острівних дуг вздовж глибоководних жолобів простягаються молоді складчасті гори Центральної і Південної Америки.

Для цих областей характерна геологічна активність, тут проходить окраїнний Тихоокеанський пояс вулканів і землетрусів («вогняне кільце»).

Перехідні області на західній окраїні Тихого океану мають вигляд двох дуг, причому наймолодші за стадією розвитку області знаходяться в другій дузі, на межі з ложем океану (Бонінсько-Маріанська, Вітязевська, Тонга-Кермадекська), тоді як більш сформовані або знаходяться в першій дузі, або відокремлюються від ложа океану досить значними острівними дугами (Курило-Камчатська, Алеутська) і острівними масивами суші з материковою земною корою (Японський).

Ложе океану. Більшу частину ложа океану (4/5 його площі) займає своєрідна океанічна платформа, яка має дуже складну будову рельєфу. Поверхня її знаходиться в середньому на глибинах 5500 м. Для цієї платформи характерні лише дві з трьох основних товщ земної кори материкового типу: осадова (потужністю 1000-2000 м) і базальтова. Замість гранітної товщі виділяється шар, який складається або з ущільнених порід, або з вулканогенних відкладів. Подекуди його зовсім немає.

Виділяються такі типи підводних піднять ложа Тихого океану: океанічні вали, вулканічні хребти, брилові хребти, окраїнні вали. Вулканічні хребти поширені скрізь, в тропічних широтах на конусах вулканів сформувалися коралові атоли. Брилові хребти знаходяться в зонах широтних океанічних розломів; особливо вони поширені на північному сході океану; але зустрічаються і на південному сході (хребти Карнегі, Кокос, Наска). Брилові хребти, очевидно, лежать в основі островів Мікронезії, Гілберта, Тувалу, Туамоту та ін. Окраїнні вали - це підняття менших масштабів, які простягаються вздовж глибоководних жолобів. Десятки підводних хребтів і височин ділять ложе океану на велике число улоговин. На заході і в центрі океану великі хребти утворюють систему дугоподібних піднять, які починаються на заході і закінчуються на південному сході (Гавайський, Лайн-Туамоту, Маршалові, Тувалу та ін).

На дні Тихого океану, в межах його ложа знаходяться понад 10 тисяч окремих підводних гір (гайотів), як правило, вулканічного походження. Багато з них мають плоскі вершини, які знаходяться в середньому на глибині 1300 м. Вважають, що вершини гайотів колись були на поверхні океану, а потім після абразійного чи денудаційного вирівнювання зазнали опускань.

Більшість островів західної і центральної частин Тихого океану коралового походження. Якщо і зустрічаються серед них острови вулканічного генезису, то вони практично завжди перекриті кораловими вапняками. Велика потужність цих відкладів на сучасних атолах свідчить про значні опускання ложа Тихого океану в кайнозої. Найдавніші коралові вапняки мають еоценовий вік (Р§₂). Вони залягають на глибинах близько 1300 м, тоді як коралові поліпи можуть існувати лише у поверхневій 50-метровій товщі води.

Дуже яскравою рисою рельєфу та тектонічної будови в межах ложа океану є широтні розломи величезної протяжності - до 4-5 тис. км. Це перш за все, розломи північно-східної частини океану - Мендосіно, Меррей, Кларіон, Кліпертон, а також розломи південно-східної частини

• Галапагос, Пасхи та ін. До цих розломів приурочені комплекси тектонічних улоговин (грабенів) та брилових хребтів (горстів).

Серединно-океанічні хребти в Тихому океані представлені Південно-Тихоокеанським та Східно-Тихоокеанським підняттями і займають близько 12% площі дна. Це єдина структура завширшки до 200 км і протяжністю декілька тисяч кілометрів. Рифтова структура осьової частини виражена слабше, ніж, наприклад, в Атлантиці. Але такі риси рифтових зон, як щільність земної кори під хребтами, сейсмічність, вулканізм, високі показники теплового потоку, поширення ультраосновних порід виражені дуже яскраво.

На північ від екватора Східно-Тихоокеанське підняття стає вужчим, з чіткою рифтовою структурою. Цей рифт поширюється на Північну Америку в районі Каліфорнії (зокрема, цим пояснюється утворення величезного активного розлому Сан-Андреас, який є причиною високої сейсмічної активності цієї території).

Таким чином, для східної частини океану типовими є обширні улоговини з рівнинним чи горбистим рельєфом, серединно-океанічний хребет, субширотні розломи. Для західної ж частини характерне складне поєднання підводних хребтів, глибоководних жолобів, окремих гір, відносно невеликих улоговин, численних острівних груп, у тому числі понад 300 атолів.

Наукові дослідження дна Тихого океану в кінці XX століття привели до цікавих відкрить. Так, було виявлено велику кількість гігантських споруд гідротермального походження, висота яких досягає декількох десятків метрів, а вага декількох сотень тонн. Термальні води з температурою в кілька сотень градусів знаходяться над поверхнею дна океану. У районах виходу термальних вод знайдено багатий органічний світ. Такі ділянки назвали екологічними оазисами (улоговина Гуаймас при вході в Каліфорнійську затоку, улоговина Хесса в осьовій зоні Галапогоського хребта поблизу з'єднання з Східно-Тихоокеанським підняттям та ін.). Термальні води містять велику кількість сполук різних металів (мідь, цинк, кобальт, нікель, марганець, залізо та ін.); крім того, п місцях їх виходу на поверхню дна океану формуються товщі сульфідних РУД.