Исследование Южного океана (стр. 3 из 10)

Исходя из современных исследований географической науки, материк Антарктида и окружающие его воды лежат в основном на континентально-океанической Антарктической литосферной плите. [10] Некоторые участки дна северных пределов Южного океана расположены на других плитах, прилегающих к тихоокеанской-южноамериканской, моря Скоша и др. [2] Именно с этим связаны особенности геологического строения и рельефа дна Южного океана. В рельефе дна отчетливо выражены все основные геоморфологические формы, шельфовая зона характеризуется незначительной шириной (в среднем 150 км). Лишь в морях Росса и Уэдделла его ширина достигает 1000–1100 км. Средняя глубина шельфовой зоны достигает 200 м. [27]

Материковая отмель вокруг Антарктиды погружена значительно глубже, чем в других частях земного шара (в среднем до 500 м). Это глубокое погружение может быть объяснено молодыми опусканиями океанического дна, которые захватили также окраины материка. Поверхность материковой отмели несет на себе следы материкового оледенения в период его максимального развития. В пределах материковой отмели почти целиком расположены окраинные антарктические моря. [17]

Материковый склон у Антарктиды, особенно его восточная часть, расчленен ступенями и прорезан обилием подводных каньонов. В южной части Южной Америки материковый склон крутой у Тихоокеанского побережья и относительно пологий и слабо расчлененный у антарктического берега.

Рис. 9. Рельеф дна Южного океана. [29]

Крутой склон материковой отмели ведет к расположенным севернее океаническим котловинам с глубиной 4000–5000 м, отделенным друг от друга подводными хребтами и поднятиями дна. Наиболее крупные котловины — Африкано-Антарктическая, Австрало-Антарктическая, Беллинсгаузена. Их разделяют Африкано-Антарктический хребет, Австрало-Антарктическое поднятие и Южно-Тихоокеанский хребет. Вершины подводных хребтов выступают на поверхности в виде островов. Они представляют собой вулканические сооружения разного возраста.

Ложе океана характеризуют ряд подводных хребтов, небольших поднятий и котловин. Наиболее крупными хребтами является Западно-Индийский и Центрально-Индийский, в пределах которых четко прослеживаются рифтовые долины. Они, по существу, представляют собой южные отроги срединно-океанических хребтов. [17]

В пределах Южного океана располагаются Австрало-Антарктическое, Южно-Тихоокеанское и частично Восточно-Тихоокеанское поднятия. В районе 60° ю. ш. расположены крупные котловины океана: Африкано-Антарктическая (6787 м), Австрало-Антарктическая (6098 м) и Беллинсгаузена (5399 м). [29]

Из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что в целом рельеф дна Южного океана не оказывает влияния на обмен глубинными водами с соседними океанами.

1.4 Полезные ископаемые

По мере истощения полезных ископаемых на суше добыча их из океана будет приобретать все большее и большее значение, так как океанское дно представляет собой колоссальную, еще почти не тронутую кладовую. Некоторые полезные ископаемые открыто лежат на поверхности морского дна, иногда почти у самого берега или на сравнительно небольшой глубине.

Проявления и признаки полезных ископаемых обнаружены более чем в 170 пунктах на шельфе Антарктики (рис.10). [26]

В Южном океане располагается весь южный пояс железомарганцевых конкреций. Территории этого океана так же богаты топливно-энергетическими ресурсами (каменный уголь, нефть и газ на шельфе), прибрежно-морскими россыпями рутила, ильменита, циркона, титано-магнетитовых песков, полиметаллических руд, меди, вольфрама, олова, железных руд, бокситов, фосфоритов (в шельфовой зоне). [8]

В фундаменте Восточно-Антарктической платформы в зонах гидротермальной проработки, наиболее мощные из которых на побережье моря Космонавтов имеют мощность до 15–20 м и протяжённость до 150 м, в кварцевых жилах развивается сульфидная минерализация прожилково-вкрапленного типа. Максимальный размер рудных вкрапленников, сложенных преимущественно халькозином, халькопиритом и молибденитом, составляет 1,5–2,0 мм, а содержание рудных минералов на наиболее обогащенных участках достигает 5–10%. В таких участках содержание меди возрастает до 2,0 и молибдена до 0,5%, но гораздо чаще встречается бедная вкрапленность со следами этих элементов (сотые доли процента). В других районах кратона известны менее протяжённые и мощные зоны брекчий с минерализацией аналогичного типа, иногда сопровождающейся примесью свинца и цинка.

Горючие полезные ископаемые представлены каменным углём на материке и газопроявлениями в скважинах, пробуренных на шельфе моря Pocca. Наиболее значительные скопление каменного угля, расцениваемое как месторождение, находится в Восточной Антарктиде в районе моря Содружества. Оно включает 63 пласта каменного угля на участке площадью около 200 км2, сконцентрированных в интервале разреза пермских толщ мощностью 800–900 м. Мощность отдельных угольных пластов 0,1–3,1 м, 17 пластов — свыше 0,7 м и 20 — менее 0,25 м. Выдержанность пластов хорошая, падение пологое (до 10–12°). По составу и степени метаморфизма угли относятся к дюреновым высоко- и среднезольным разновидностям, переходным от длиннопламенных к газовым. По предварительным оценкам, общие запасы каменного угля в месторождении могут достигать нескольких млрд. т.

Газопроявления в буровых скважинах на шельфе м. Pocca встречены в интервале глубин от 45 до 265 метров ниже поверхности дна и представлены следами метана, этана и этилена в неогеновых ледниково-морских отложениях. На шельфе моря Уэдделла следы природного газа встречены в одной пробе донных отложений.

Рис.10. Полезные ископаемые Антарктики. [30]

Мелкие прозрачные кристаллы горного хрусталя отмечаются также в миндалинах и жеодах мезозойских и кайнозойских бальзатоидов в горном обрамлении моря Уэдделла.

Перспективы выявления и освоения месторождений полезных ископаемых резко ограничены экстремальными природными условиями региона. Характерной чертой Южного океана является отсутствие экономической деятельности и особый статус Антарктики, что не позволяет вести широкое изучение и освоение морских ресурсов. [24]

1.5 Климат

Климатические условия Южного океана обусловлены целым рядом факторов: своеобразным географическим положением, влиянием холодного, высокогорного, покрытого льдом, материка Антарктиды, постоянным наличием морских льдов, отсутствием теплых течений. [2]

Для открытых пространств океана характерен морской полярный, а для прибрежных районов — антарктический климат. Вследствие постоянного выхолаживания атмосферы над ледяным покровом Антарктиды над ней формируется область повышенного давления. Сам материк опоясан довольно широкой антарктической депрессией — зоной пониженного давления. Она почти повсюду между 60 и 68° ю. ш. Только в Тихоокеанском секторе ее средняя часть поднимается от 67° ю. ш. в районе моря Беллинсгаузена до 75° ю. ш. в районе моря Росса.

В связи с таким распределением атмосферного давления возникают стоковые ветры с материка, дующие со скоростью 15 м/с. Под воздействием отклоняющей силы вращения Земли (силы Кориолиса) они принимают юго-восточное направление. [1]

Севернее антарктической депрессии, примерно от 40° ю. ш. до границы Южного океана, в течение всего года формируется кольцеобразная область повышенного давления.

Соответственно в области умеренных и субполярных широт примерно до 65° ю. ш. почти постоянно наблюдаются западные ветры. В зимнее время их скорость достигает до 11 м/с, а в летнее время — до 9,5 м/с. Летом наибольшей скорости эти ветры достигают на 55° ю. ш. В зимнее время максимальная скорость ветров достигает возле 53° ю. ш. Ветры с большими скоростями бывают очень часто. Это та область, где штилевое затишье сменяется сильными штормами, особенно в зимний период.

Отличительная климатическая особенность Южного океана — активная циклоническая деятельность. В летнее время она интенсивна южнее 45° ю. ш, а зимой в пределах от 35° ю.ш. до Антарктического побережья. Циклоны перемещаются со средней за год скоростью около 40 км/ч. [19]

Температура воздуха над Южным океаном очень низка. Ее величины распределяются зонально и изменяются от зимы к лету. Зимой среднемесячная температура воздуха в июле равна -24 °С в приматериковых районах, близка к 0 °С на 60° ю. ш. и 7–8 °С в северных пределах океана. Летом (январь) ее среднемесячная величина у Антарктиды равна 9 °С на 50° ю. ш., а севернее достигает 23–24 °С. [20] Температурные показатели отображены в таблице 1.

Таблица 1. Температурные показатели климата Южного океана [28]

Широта	Зима	Весна	Лето	Осень	Год
66° 2'	-19,1°	-12,4°	-1,8°	-12,6°	-11,5°
70° 30'	-16,8°	-11,1°	-1,5°	-9,1°	-9,6°
71° 18'	-24,3°	-17,1°	-0,9°	-13,4°	-14,9°
77° 49'	-25,6°	-19,6°	-5,9°	-20,2°	-17,8°

Погода преимущественно пасмурная, холодная, ветреная. Снег выпадает в течение всего года.

Главная особенность Южного океана — течение западных ветров, которое распространяется во всей толще вод и переносит их в восточном направлении. Южнее этого течения формируется Западное прибрежное течение. Холодные и плотные водные массы от берегов Антарктиды стекают по дну океана далеко на север. [19]

Таким образом, в климатическом отношении для Южного океана характерны два ветровых пояса, полоса максимальных скоростей ветра, активная циклоническая деятельность, зональное распределение температурного режима воздуха.

1.6 Температура и свойства вод

Гидрологические условия Южного океана формируются под влиянием его географического положения, своеобразных связей с прилегающими водами других океанов на севере, непрерывности кольца антарктических вод, особенностей атмосферной циркуляции, соседства покрытого мощным ледяным панцирем материка Антарктида. [20]