OCEANI PORIJEKLO OCEANA postanak Zemlje i oceana na

OCEANI

PORIJEKLO OCEANA - postanak Zemlje i oceana na njoj - pretpostavka!? - prije 4. 5 mlrd. god. - Zemlja se počela oblikovati - srastanje malih, hladnih komadića stijena i metala koji su kružili oko Sunca (nebula!) - kako je Zemlja rasla - zagrijavanje uslijed sudaranja, gravitacijskog zbijanja i radioaktivnog raspada - temperatura raste - Fe se tali i ispunjava središte - jezgra! - izražena vulkanska aktivnost - oslobađa se velika količina vodene pare i dr. plinova iz zemljine unutrašnjosti - Zemlja se hladi - postaje čvrsta i sposobna zadržati kondenzirane oblake vulkanske vodene pare - tekuća voda! - rođenje oceana prije 4 mlrd. god. - oceani se povećavaju i postaju slani od klora i dr. vulkanskih plinova te Na (Ca i Mg) kao produkata kemijskog trošenja minerala na površini Zemlje veliki dio vode oceana - KOMETI!!! - geolozi se općenito slažu - oceani vrlo stari, slani kako je navedeno, rezultat “odplinjavanja” Zemljine unutrašnjosti

METODE ISTRAŽIVANJA OCEANSKOG DNA - uzorkovanje stijena - jaružanje čeličnim kontejnerima spuštenim na krajevima kablova preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology - alatke za jezgrovanje skupljanje sedimenata s oceanskog dna; jezgra sedimenata s oceanskog dna

bušenje oceanskog dna - uzorkuju se zajedno površinski sedimenti i stijene u podlozi - brod s opremom za bušenje; do sada stotine bušotina - razvoj GEOLOGIJE MORA brojne ronilice / podmornice promatranje, fotografiranje i skupljanje stijena i sedimenata preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology ronilica ALVIN (Oceanographic Institution, Massachusetts); može nositi tri oceanografa na dubine oko 4000 m

- osnovni alat za proučavanje oceanskog dna - ECHO SOUNDER (ultrazvučni lokator) dubinomjer baziran na jeki ultrazvuka profili topografije morskog dna - zvuk poslan s broda - stiže do oceanskog dna i vraća se - dubina se određuje iz vremena potrebnog da zvuk prijeđe taj put gusta koncentracija malih morskih organizama A - zvuk stiže do dna oceana i vraća se na brod; B - zapis sa ultrazvučnog lokatora kont. šelfa i kont. padine, Virginia preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology

- SEIZMIČKI PROFILI - isti princip, ali koriste snažniji ultrazvuk na nižim frekvencijama - prodire u dno oceana i reflektira se od slojeva unutar stijena i sedimenata - više informacija! seizmički profil abisalne ravnice; Atlanski ocean preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology - dubokooceanske kamere spuštene na dno - fotografiranje stijena i sedimenata - fotografija oceanskog dna, južni Pcifik, dubina 1000 m

IZGLED / KARAKTERISTIKE OCEANSKOG DNA - pojednostavljeni profil oceanskog dna dva tipa rubova: pasivni kontinentski rub - kontinentski šelf, kontinentska padina, aktivni kontinentski rub kontinentski prag i abisalna ravnica - potresi, vulkanizam - kontinentski šelf, kontinentska padina proteže se mnogo dublje i formira jedan bok oceanskog jarka preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology - vertikalno mjerilo pretjerano (10 x) u odnosu na horizontalno (horizontalno 50 km = vertikalno 5 km)!!!

KONTINENTSKI ŠELF I KONTINENTSKA PADINA - na svim kontinentskim rubovima - plitki kontinentski šelf i kontinentska padina (pod nagibom, proteže se u oceanske dubine) kontinentski šelf - plitka platforma pod morem na rubu kontinenta, blago nagnuta (0. 10) - širine od nekoliko km (sjev. Amerika) do 500 km (Newfoundland - Atlanski ocean); dubina se povećava udaljavanjem od obale (100– 200 m) postanak - tektonika ploča sedimenti - rezultat kompleksne povijesti sedimentacije (iznad i ispod morske razine pleistocen - morska razina raste 100– 200 m vapnenci i šejl u izmjeni; Mz i Kz starosti) preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology A - profili uvijek s pretjeranim vertikalnim mjerilom - kontinentska padina izgleda mnogo strmije iako joj je stvarni nagib 40 - 50 B - isti profil bez vertikalnog pretjerivanja

- kontinentski šelf leži na kontinentskoj kori, a kontinentski prag na oceanskoj kori - kompleksni prijelaz kontinentske kore u oceansku leži ispod kontinentske padine preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology kontinentska padina - relativno strma padina na dubini 100– 200 m na kraju kontinentskog šelfa prema oceanskom dnu; prosječan nagib: 40– 50, neki dijelovi strmiji - o njima se malo zna (otežano istraživanje!) - vjerojatno prelaze u oceansku koru postanak: varira, ovisi o razlikama u granicama ploča: divergentne, konvergentne

PODMORSKI KANJONI - doline u obliku slova V - nalaze se na kontinentskim šelfovima i pružaju se niz kontinentske padine preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology - obično 10 -ak km od obale - velike lepezne delte - abisalne delte nastaju na bazi podmorskih kanjona građene od prerađenih kopnenih sedimenata - erozijski oblici - kretanje, postanak? ! - tokovi pijeska - pridnene struje - erozija rijeka - pomaže u stvaranju gornjih dijelova kanjona - pliocenski ledenjaci - podmorski kanjon i abisalna delta

- 10 m visok slap pijeska u podmorskom kanjonu u blizini južnog ruba Kalifornijskog zaljeva, Meksiko; pijesak je donesen u obalni gornji dio kanjona dužobalnim strujama preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology MUTNE STRUJE (TURBIDITY CURRENTS) najvažniju ulogu u stvaranju kanjona; velika masa vode pomiješana sa sedimentom, kreću se uslijed gravitacije niz kontinentalnu padinu do abisalne ravnice - taloženje - TURBIDIT (FLIŠ)! - uzrokovane podvodnim potresima, klizištima, površinskim olujama, riječnim tokovima sedimenata u području šelfa npr. rijeka Kongo (Kongo), Afrika; rijeka Magdalena (Kolumbija)

PASIVNI kontinentski RUBOVI - kontinentski šelf, kontinentska padina i kontinentski prag - produžuje se prema abisalnoj ravnici na dubini oko 5 km - pasivni - razvijeni na geološki mirnim obalama, bez potresa, vulkanizma i mladih planinskih lanaca - obale Atlantskog oceana, veliki dio obale Arktičkog i Indijskog oceana preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology

KONTINENTSKI PRAG - na bazi mnogih kontinentskih padina; kao “klin” produžuje se iz kont. padine u duboko oceansko dno, prema abisalnoj ravnici - dubina 5 km; iznad oceanske kore - padina nagiba 0. 50 preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology sedimenti: mutne struje - turbiditi konturne struje - konturiti konturne struje teku duž kontinentskog ruba oblikujući kontinentski prag

ABISALNE RAVNICE - zaravnjeno područje, uglavnom u podnožju kontinentskog praga - seizmički profili - horizontalni slojevi sedimenata pokrivaju stariju, neravnu topografiju - najravniji oblik na Zemlji, padina 1: 1000 (1 m vertikalnog pada na 1000 m) pa do 1: 10. 000 sedimenti - pretaloženi kopneni sediment - turbiditi (mutne struje) graduirani sedimenti seizmički profil abisalne ravnice; Atlanski ocean preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology - nemaju svi oceani abisalnu ravnicu; nema dostupnih sedimenata ili se mutne struje zaustavljaju u oceanskim jarcima

AKTIVNI kontinentski RUBOVI - prate ih potresi, mladi planinski lanci i vulkanizam na kopnu - sastoje se od kontinentskog šelfa, kontinentske padine i oceanskog jaraka preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology - nalazi se uz obale Pacifičkog oceana i na nekim mjestima Atlantskog i Indijskog ceana - većina geologa smatra - Pacifik, obala sjev. Amerike - aktivni rubovi nekada, danas pretaloženi sedimenti oblikuju abisalne lepeze i male abisalne ravnice

OCEANSKI JARCI - uzak, dubok jarak paralelan s rubom kontinenta ili otočnog luka (npr. Aleutski otoci) - kontinentska padina na aktivnim kontinentskim rubovima formira bok jarka prema kontinentu; u gornjem dijelu nagib 40– 50, raste do 100– 150 i više blizu dna jarka - dubina 8– 10 km (najdublja točka na Zemlji - 12 km ispod morske razine u oceanskim jarcima) preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology

POTRESI - BENIOFF ZONA - počinje u jarku i pod nagibom se proteže ispod kontinenta ili otočnih lukova VULKANI - iznad Benioff zone, raspoređeni u dugom pojasu paralelnom oceanskim jarcima - formiraju otočni luk ili mlade planinske lance (erupcije!) na rubovima kontinenta - andeziti - (Ande!; sastav - između bazalta oceanske kore i granita kontinentalne kore) preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology

SREDNJOOCEANSKI HRPTOVI - izražena planinska područja na oceanskom dnu www. seafriends. org. nz/niue/seafloor. jpg

- srednjooceanski hrptovi - izgrađeni od bazalta, dužine 80. 000 km, širine 1. 500– 2. 500 km, izdižu se u vis 2– 3 km RIFTNA DOLINA - velika pukotina, nastala uslijed sila tenzije; dubine 1– 2 km i nekoliko km širine (kao Grand Canyon, Arizona) - srednjooceanski hrptovi sa zonama loma; tamnije linije ukazuju na krestu/brijeg hrpta, svjetlije linije na zone loma preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology

geološka aktivnost na srednjooceanskim hrptovima - Pacifički ocean - epicentri plitkih potresa (0– 20 km ispod oceanskog dna) - bazaltne erupcije - u blizini riftnih dolina (npr. Island - građen većinom od bazalta - dio srednjooceanskog hrpta - istraživanja!) 1974. g. - podmornica ALVIN - projekt FAMUS (franc. i amer. geol. direktno na srednjooceanski hrbat - fotografiranje, uzorkovanje - pillow lava (jastučasta)! ukazuje na recentni vulkanizam) pillow bazalt na dnu riftne doline srednjooceanskog hrpta sjevernog Atlanskog oceana; fotografija - Woods Hole, Oceanographic Institution preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology

ZONE LOMA - presijecaju srednjooceanske hrptove gotovo pod pravim kutom, protežu se tisućama km; zatrpane sedimentima abisalne ravnice otežano istraživanje! - transformni rasjedi! - epicentri plitkih potresa - ograničeni samo preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology na zonu između dva segmenta riftne doline najjači potresi preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology zona loma dijeli hrptove u segmente, često obilježene sa strmim klifovima visokim 3– 4 km

PODMORSKA UZVIŠENJA, “GIJOTI” I ASEIZMIČKI HRPTOVI preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology rasprostranjenost važnijih aseizmičkih hrptova podmorska uzvišenja i “gijoti” podmorska uzvišenja - izdižu se 1000 m iznad oceanskog dna “gijoti” - zaravnjena podmorska uzvišenja (većinom u zap. Pacifiku) odrezane djelovanjem valova kada su uzvišenja bila iznad morske razine aseizmički hrptovi - većina gijota i podmorskih uzvišenja povezana je u lance zajedno s dr. hrptovima - izostaju potresi!

preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology - podmorski vulkanizam može izgraditi podmorska uzvišenja koje su iznad morske razine - otoci; kako se ploče razmiču na oceanskim hrptovima vulkani tonu ispod morske razine i postaju “gijoti”

GREBENI / organogeni grebeni - grebeni građeni od koralja, vapnenačkih algi i dr. grebenotvoraca (vapnenački organizmi) - otporni na valove - nastaju u toploj, plitkoj i prozirnoj vodi (malo sedimenta u suspenziji) - izdižu se iznad vode, dno je često pokriveno sedimentima prerađenim s grebena - razlikuju se tri tipa grebena: rubni grebeni barijerni grebeni atoli

rubni grebeni - zaravnjeni, vezani uz obalu, strmija padina prema dubljoj vodi - npr. manji grebeni Havajskog otočja barijerni grebeni - paralelni obali, ali od nje odvojeni širokom, dubokom lagunom (zaštićena, grebeni su barijera za valove) - npr. zaljev Floride - greben 8 km udaljen od obale; Veliki barijerni greben sjeveroistočne Australije - 200 km duž obale, 250 km udaljen od obale; duž istočne obale poluotoka Jukatan; južni Pacifik i dr. preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology rubni grebeni barijerni grebeni

rubni greben, Karibi academy 3. beautifuloceans. com/. . . /view. php? id=547 www. britannica. com/eb/art/print? id=90113&article. Type. Id=0

t 3. pacific. edu/. . . /thegreatbarrierreef. htm animals. about. com/. . . /Geography-of-the-Reef. htm Veliki barijerni greben

atoli - kružni, prstenasti grebeni sa središnjom lagunom - promjer: <1– 100 km - mnogo ih je u južnom Pacifiku preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology rubni grebeni barijerni grebeni atoli Charles Darwin - pretpostavio ova tri tipa grebena i njihovu međusobnu povezanost sa subsidencijom vulkanskog otoka (rubni greben uz vulkanski otok - tonjenje vulkanskog otoka barijerni greben - vulkanski otok ispod morske razine - kružni atoli)

preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J. S. (1999): Essentials of Geology atol u Pacifičkom oceanu

Pocillopora palmata Acropora palmata

Diploria labyrinthiformis Porites porites Dendrogyra cylindricus Porites astreoides

SEDIMENTI NA OCEANSKOM DNU - bazaltna kora oceanskog dna prekrivena je na mnogim mjestima slojevima sedimentnih stijena: terigeni (sedimenti doneseni s kopna) pelagički (dubokovodni, polagano tonu na dno) preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology - pelagički sediment s oceanskog dna Pacifika; sedimenti sadrže ljušture morskih organizama; fotografija - elektronski mikroskop

OCEANSKA KORA I OFIOLITI - oceanska kora - debljine 7 km i može se podijeliti u 3 “sloja”: sloj 1 (na vrhu) - marinski sedimenti, može biti i terigenih (kopnenih) sedimenata (abisalne delte, kont. prag) - prosječna debljina 0. 5 km sloj 2 - oko 1. 5 km - pillow (jastučasti) bazalti - raspucani sloj 3 - debljina oko 5 km, paralelni vertikalni dajkovi u gornjem dijelu i gabro u donjem dijelu - pretpostavka !? gabro pronađen na kopnu u ofiolitima! ofioliti - kompleks stijena pronađen u mnogim planinskim lancima kontinenata - A - oceanska kora iz seizmičkih studija i bušenja, sloj 3 - fragmenti oceanske kore na kontinentu! je bijel, jer još nije bušen; B - tipična sekvencija ofiolita - marinski sedimenti + tanko uslojeni čert; pillow bazalti; dajkovi i intruzivna tijela gabra; peridotiti pillow bazalt iz g. dijela ofiolita; sjeverna Kalifornija preuzeto iz: Plummer, Ch. C. , Mc. Geary, D. & Carlston, D. H. (2001): Physical Geology

STAROST OCEANA - oceanskog dna! - radiometrijska datiranja stijena oceanskog dna - fosili u sedimentima - sve stijene i sedimenti oceanskog dna mlađi od 200 mil. god. ! (ne vrijedi za sedim. i stijene kontinentskih rubova; samo za oceansko dno!) - MEZOZOIK i KENOZOIK; najstarije stijene na kontinentu 3– 4 mlrd. god. - sva obilježja oceanskog dna povezana su s tektonikom ploča objašnjava raspored šelfova, padina, jaraka, srednjooceanskih hrptova, zona loma. . .