Атлантический океан и его полезные ископаемые

АТЛАНТИЧЕСКИЙ ОКЕАН (лат. назв. Mare Atlanticum, греч. Atlantнs — обозначало первоначально пространство между Гибралтарским проливом и Канарскими островами, весь океан называется Oceanus Occidentalis — Западный океан) — бассейн Мирового океана, ограниченный на западе берегами Америки, на востоке — Европы и Африки, на юге Антарктидой (карта).

Общие сведения. Второй по величине бассейн Мирового океана, площадь с морями 91,6 млн. км2; средняя глубина 3926 м; объём воды 337 млн. м3. Включает: средиземные моря (Балтийское, Северное, Средиземное, Чёрное, Азовское, Карибское с Мексиканским заливом), мало обособленные моря (на Севере — Баффина, Лабрадорское; у Антарктиды — Скоша, Уэдделла, Лазарева, Рисер-Ларсена), крупные заливы (Гвинейский, Бискайский, Гудзонов, Свыше Лаврентия). Острова Атлантического океана: Гренландия (2176 тысяч км2), Исландия (103 тысяч км2), Великобритания (230 тысяч км2), Большие и Малые Антильские (220 тысяч км2), Ирландия (84 тысяч км2), Зелёного Мыса (4 тысяч км2), Фарерские (1,4 тысяч км2), Шетлендские (1,4 тысяч км2), Азорские (2,3 тысяч км2), Мадейра (797 км2), Бермудские (53,3 км2) и другие (См. карту). 

Исторический очерк. Атлантический океан стал объектом мореплавания со 2-го тысячелетии до н.э. В 6 веке до н.э. финикийские корабли плавали вокруг Африки. Древнегреческий мореплаватель Пифей в 4 веке до н.э. совершил плавание в Северную Атлантику. В 10 веке н.э. норманнский мореплаватель Эрик Рыжий обследовал побережье Гренландии. В эпоху Великих географических открытий (15-16 вв.) португальцы осваивают путь в Индийский океан вдоль берегов Африки (Васко да Гама, 1497-98). Генуэзцем Х. Колумбом (1492, 1493-96, 1498-1500, 1502-1504) были открыты острова Карибского моря и Южная Америка. В этих и последующих путешествиях впервые установлены очертания и характер берегов, определены прибрежные глубины, направления и скорости течений, климатические характеристики Атлантического океана. Первые грунтовые пробы получены английским учёным Дж. Россом в море Баффина (1817-1818 и др.). Определения температуры, прозрачности и другие измерения проведены экспедициями русских мореплавателей Ю. Ф. Лисянского и И. Ф. Крузенштерна (1803-06), О. Е. Коцебу (1817-18). В 1820 русской экспедицией Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева открыта Антарктида. Интерес к изучению рельефа и грунтов Атлантического океана возрос в середине 19 века в связи с необходимостью прокладки трансокеанских телеграфных кабелей. Десятки судов измеряли глубины и отбирали пробы грунтов (американские суда “Арктик”, “Циклоп”; английские — “Лайтинг”, “Поркьюпайн”; немецкие — “Газель”, “Вальдивия”, “Гаусс”; французские — “Травайёр”, “Талисман”, и др.).

Большую роль в изучении Атлантического океана сыграла английская экспедиция на судне “Челленджер” (1872-76), по материалам которой с использованием других данных составлены первые карты рельефа и грунтов Мирового океана. Важнейшие экспедиции 1-й половины 20 века: немецкая на “Метеоре” (1925-38), американская на “Атлантисе” (30-е года), шведская на “Альбатросе” (1947-48). В начале 50-х годов ряд стран, в первую очередь CCCP и США, развернули широкие исследования рельефа и геологического строения дна Атлантического океана с использованием точных эхолотов, новейших геофизических методов, автоматических и управляемых подводных аппаратов. Большие работы проведены современными экспедициями на судах “Михаил Ломоносов”, “Витязь”, “Заря”, “Седов”, “Экватор”, “Обь”, “Академик Курчатов”, “Академик Вернадский”, “Дмитрий Менделеев” и др. С 1968 начато глубоководное бурение с борта американского судна “Гломар Челленджер”.

Гидрологический режим. В верхней толще Атлантического океана выделяются 4 крупномасштабных круговорота: Северный циклональный (к северу от 45° северной широты), антициклональный круговорот Северного полушария (45° северной широты — 5° южной широты), антициклональный круговорот Южного полушария (5° южной широты — 45° южной широты), Антарктическое циркумполярное течение циклонического вращения (45° южной широты — Антарктида). На западной периферии круговоротов расположены узкие, но мощные течения (2-6 км/ч): Лабрадорское — Северный циклональный круговорот; Гольфстрим (самое мощное течение Атлантического океана.), Гвианское течение — Северный антициклональный круговорот; Бразильское — Южный антициклональный круговорот. В центральных и восточных областях океана течения относительно слабые, за исключением экваториальной зоны.

Придонные воды формируются при опускании поверхностных вод в полярных широтах (их средняя температура 1,6°С). Местами они движутся с высокими скоростями (до 1,6 км/ч) и способны размывать осадки, переносить взвешенный материал, создавая подводные долины и крупные донные аккумулятивные формы рельефа. Холодные и малосолёные придонные антарктические воды проникают по днищам котловин в западных районах Атлантического океана до 42° северной широты. Средняя температура Атлантического океана на поверхности 16,53°С (Южная Атлантика на 6°С холоднее Северной). Наиболее тёплые воды со средней температурой 26,7°С наблюдаются на 5-10° северной широты (термический экватор). К Гренландии и Антарктиде температура воды понижается до 0°С. Солёность вод Атлантического океана 34,0-37,3 0/00, наибольшая плотность воды свыше 1027 кг/м3 на северо-востоке и юге, к экватору уменьшается до 1022,5 кг/м3. Приливы преобладают полусуточные (наибольшая величина 18 м в заливе Фанди); в отдельных районах наблюдаются смешанные и суточные приливы величиной 0,5-2,2 м.

Льды. В северной части Атлантического океана льды образуются только во внутренних морях умеренных широт (Балтийское, Северное и Азовское моря, залив Святого Лаврентия); большое количество льдов и айсбергов выносится из Северо-Ледовитого океана (Гренландского и Баффина морей). В южной части Атлантического океана льды и айсберги образуются у берегов Антарктиды и в море Уэдделла.

Рельеф и геологическое строение. В пределах Атлантического океана выделяются простирающаяся с севера на юг мощная горная система — Срединно-Атлантический хребет, являющийся элементом глобальной системы Срединно-океанических хребтов, а также глубоководные котловины и желоба (карта). Срединно-Атлантический хребет простирается на 17 тысяч км при широте до 1000 км. Его гребень на многих участках рассечён продольными ущельями — рифтовыми долинами, а также поперечными депрессиями — трансформными разломами, которые разбивают его на отдельные блоки с широтным смещением относительно оси хребта. Рельеф хребта, сильно расчленённый в осевой зоне, выравнивается к периферии за счёт захоронения осадков. Эпицентры мелкофокусных землетрясений локализуются в осевой зоне вдоль гребня хребта и на участках трансформных разломов. По окраинам хребта располагаются глубоководные котловины: на западе — Лабрадорская, Ньюфаундлендская, Северо-Американская, Бразильская, Аргентинская; на востоке — Европейская (в том числе Исландская, Иберийская и Ирландский жёлоб), Северо-Африканская (в том числе Канарская и Зелёного Мыса), Сьерра-Леоне, Гвинейская, Ангольская и Капская. В пределах ложа океана выделяются абиссальные равнины, зоны холмов, поднятия и подводные горы (карта). Абиссальные равнины протягиваются двумя прерывистыми полосами в приматериковых частях глубоководных котловин. Это наиболее плоские участки земной поверхности, первичный рельеф которых выровнен осадками мощностью 3-3,5 км. Ближе к оси Срединно-Атлантического xpебта на глубине 5,5-6 км располагаются зоны абиссальных холмов. Океанические поднятия находятся между материками и срединно-океаническим хребтом и разделяют котловины. Наиболее крупные поднятия: Бермудское, Риу-Гранди, Роколл, Сьерра-Леоне, Китовый xpебет, Канарское, Мадейра, Зелёного Мыса и др.

В Атлантическом океане известны тысячи подводных гор; почти все они, вероятно, являются вулканическими постройками. Для Атлантического океана характерно несогласное срезание геологических структур материков береговой линией. Глубина бровки шельфа 100-200 м, в приполярных районах 200-350 м, ширина от нескольких километров до нескольких сотен километров. Наиболее обширные области шельфа — у острова Ньюфаундленд, в Северном море, Мексиканском заливе и у берегов Аргентины. Для рельефа шельфа характерны продольные желоба, по внешнему краю — банки. Материковый склон Атлантического океана имеет наклон в несколько градусов, высоту 2-4 км, характерны террасовидные уступы и поперечные каньоны. В пределах наклонной равнины (материкового подножия) выклинивается “гранитный” слой континентальной земной коры. К переходной зоне с особым строением коры относят краевые глубоководные желоба: Пуэрто-Рико (максимальная глубина 8742 м), Южно-Сандвичев (8325 м), Кайман (7090 м), Орьенте (до 6795 м), в пределах которых наблюдаются как мелкофокусные, так и глубокофокусные землетрясения (карта).

Мощность земной коры в переходной зоне Атлантического океана уменьшается от 30-40 км на материках до 5-7 км в океане (под некоторыми поднятиями она возрастает); тип земной коры изменяется от материкового до океанического. Нижний слой коры (слой 3, или океанический) характеризуется скоростями продольных сейсмических волн 6,5-7,1 км/с, мощностью около 5 км; состоит из глубинных основных и ультраосновных пород. Над слоем 3 залегает слой 2 (“фундамент”) со скоростями волн 4,5-5,5 км/с, мощностью 1,5-1,7 км; представлен в основном базальтами. Выше залегает слой 1 (осадочный) со средней скоростью около 2,5 км/с и средней мощностью 0,7 км. В области осевой зоны хребта слой 3 не обнаружен, непосредственно под слоем 2 залегает разуплотнённая мантия. Тепловой поток через дно океана имеет повышенные значения в осевой зоне срединно-океанического хребта (0,1 Вт/м2) и наиболее низкие (0,04) в краевых желобах.

Подавляющая часть магматических пород океанского дна представлена толеитовыми базальтами подводных излияний и подушечными лавами. На островах развиты щелочные разности (базальты, трахиты, андезиты). В глубоких желобах и зонах трансформных разломов найдены магматические основные и ультраосновные породы, встречаются метаморфические (серпентинизированные перидотиты и др.). Осадки в осевой зоне срединно-океанического хребта маломощны — от 0 до нескольких м, в 100-400 км от оси — до 200 метров, в зоне абиссальных холмов — нескольких десятков метров, ближе к материкам — до 1 км, в области материкового подножия и склона — нескольких километров. Высокие мощности осадков (до нескольких километров) обнаружены на некоторых поднятиях (Китовый xpебет, Бермудское и др.) и в прогибах на шельфе. Древнейшие отложения ложа океана — среднеюрские (150 млн. лет) — вскрыты бурением у берегов Северной Америки. Ближе к оси срединно-океанического хребта возраст основания осадков последовательно уменьшается вплоть до четвертичного. Увеличение мощности осадков у материков объясняется как увеличением возраста их фундамента, так и терригенным сносом с суши. В разрезе осадков обнаружена смена фаций с общей закономерностью перекрытия биогенных карбонатных более глубоководными глинистыми, характерны значительные стратиграфические перерывы. Свыше 67% поверхности дна Атлантического океана покрыто известковыми биогенными илами, состоящими из раковин планктонных фораминифер и кокколитов. У берегов Антарктиды и Юго-Западной Африки развиты диатомовые илы (6,7%). Днища глубоководных котловин покрывают глубоководные глинистые илы (“красные глины” и т.п.) — 25,8%. У материков распространены терригенные осадки.

Сходство контуров и геологического строения материков, окружающих Атлантический океан, а также увеличение возраста базальтового ложа, толщины и возраста осадков по мере удаления от оси срединно-океанического хребта послужили основой для объяснения происхождения океана в рамках концепции Мобилизма. Предполагается, что Северная Атлантика образовалась в триасе (200 млн. лет назад) при отрыве Северной Америки от Северо-Западной Африки, Южная — 120-105 млн. лет назад при разделении Африки и Южной Америки. Соединение бассейнов произошло около 90 млн. лет назад (наиболее молодой возраст дна — около 60 млн. лет — выявлен на Северо-востоке от южной оконечности Гренландии). В дальнейшем Атлантический океан расширялся с постоянным новообразованием коры за счёт излияний и внедрений базальтов в осевой зоне срединно-океанического хребта и частичным её погружением в мантию в краевых желобах.

Минеральные ресурсы. Среди минеральных ресурсов Атлантического океана важнейшее значение имеют нефть и газ (карта к ст. Мировой океан). У Северной Америки нефтегазоносны шельфы Лабрадорского моря, заливы: Святого Лаврентия, Новой Шотландии, Джорджес-Банк. Запасы нефти на восточном шельфе Канады оцениваются в 2,5 млрд. т, газа 3,3 трлн. м3, на восточном шельфе и материковом склоне США — до 0,54 млрд. т нефти и 0,39 трлн. м3 газа. На южном шельфе США открыто более 280 месторождений, у берегов Мексики свыше 20 месторождений (см. Мексиканского залива нефтегазоносный бассейн). В лагуне Маракайбо добывается более 60% нефти Венесуэлы (см. Маракайбский нефтегазоносный бассейн). Активно эксплуатируются месторождения залива Пария (о. Тринидад). Общие запасы шельфов Карибского моря составляют до 13 млрд. т нефти и 8,5 трлн. м3 газа. Нефтегазоносные районы выявлены на шельфах Бразилии (залив Тодуз-yc-Сантус) и Аргентины (залив Сан-Xopxe). Месторождения нефти открыты в Северном (114 месторождений) и Ирландском морях, Гвинейском заливе (50 — на шельфе Нигерии, 37 — у Габона, 3 — у Конго и т.д.).

Прогнозные запасы нефти на шельфе Средиземного моря оцениваются в 110-120 млрд. т. Известны месторождения в Эгейском, Адриатическом, Ионическом морях, у берегов Туниса, Египта, Испании и др. В солянокупольных структурах Мексиканского залива добывается сера. При помощи горизонтальных подземных выработок с береговых шахт добывается уголь на морских продолжениях континентальных бассейнов — в Великобритании (до 10% национальной добычи) и Канаде. У восточного побережья острова Ньюфаундленд находится крупнейшее железорудное месторождение Уобана (общие запасы около 2 млрд. т). Оловорудные месторождения разрабатываются у берегов Великобритании (полуостров Корнуолл). Тяжёлые минералы (ильменит, рутил, циркон, монацит) добываются у побережья Флориды, в Мексиканском заливе. у берегов Бразилии, Уругвая, Аргентины, Скандинавского и Пиренейского полуостровов, Сенегала, ЮАР. Шельф Юго-Западной Африки – район промышленной добычи алмазов (запасы 12 млн. карат). У полуострова Новая Шотландия обнаружены золотоносные россыпи. Фосфориты найдены на шельфах США, Марокко, Либерии, на банке Агульяс. Наиболее крупные поля железомарганцевых конкреций Атлантический океан находятся в Североамериканкой котловине и на плато Блейк у Флориды; добыча их пока нерентабельна. Основные морские пути в Атлантическом океане, по которым перевозится минеральное сырьё, в основном сложились в 18-19 века. В 60-е года на Атлантический океан приходилось 69% всех морских перевозок, кроме плавучих средств, для транспортировки нефти и газа от морских промыслов на берег используют трубопроводы. Атлантический океан во всё большей степени загрязняется нефтепродуктами, сточными водами промышленных веществ предприятий, содержащими медь, ртуть, кобальт, фосфор, свинец, ядохимикаты, радиоактивные и другие вещества, которые приносят вред морской флоре и фауне, концентрируются в морских продуктах питания, представляя большую опасность для человечества, что требует принятия эффективных мер для предотвращения дальнейшего загрязнения океанской среды.