Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Район исследований проекта FAMOUS на Срединно-Атлантическом хребте

Проект FAMOUS ( Французско-американское подводное исследование Среднего океана [1] ) был первым в истории морским научным исследованием с помощью пилотируемых подводных аппаратов расходящейся границы тектонических плит на срединно-океаническом хребте . Это проводилось между 1971 и 1974 годами, когда многонациональная группа ученых сосредоточила многочисленные подводные исследования в районе Срединно-Атлантического хребта примерно в 700 километрах (380 морских миль) к западу от Азорских островов . Используя новые методы и специальное оборудование, ученые смогли изучить морское дно гораздо более подробно, чем когда-либо прежде. В рамках проекта удалось определить основные механизмы создания срединной рифтовой долины.на Срединно-Атлантическом хребте, а также при обнаружении и картировании зоны аккреции океанической коры .

Область исследования [ править ]

Район исследований проекта FAMOUS был расположен на участке Срединно-Атлантического хребта примерно в 700 км (380 морских миль) к западу от Азорских островов ( Сан-Мигель ) на 36 ° 50 'северной широты. [2] [3] Он включает срединную долину или рифтовую долину шириной 30–32 км (16–17 миль) на гребне Срединно-Атлантического хребта, которая простирается немного к востоку от севера. Внутри срединной долины проходит нынешняя граница между Североамериканской и Африканской тектоническими плитами. [2] [3]Дно рифтовой долины имеет глубину 2400–2 500 м (7 900–8 200 футов) и ширину от 1 до 3 км (от 0,54 до 1,62 морских миль), а граничные рифтовые горы находятся на глубине около 1300 м (4300 футов), или примерно 1 км (3300 футов) над уровнем пола. Рифтовая долина имеет длину 40 км (22 мили) и смещена к востоку на севере в зоне разлома A; на юге он смещен на запад в зоне разлома B. [2]

Методология [ править ]

Подводный аппарат ALVIN Океанографического института Вудс-Хоул в 1978 г.

Существенным препятствием в морских исследованиях было использование эхолотов с широким передающим лучом, которые размывали детали рельефа морского дна. Считалось, что процесс аккреции или создания земной коры происходил на морском дне шириной в несколько километров [4] [5] [6], что было ниже разрешающей способности судовых эхолотов. Таким образом, были применены подходы снизу и снизу вместе с новыми инструментами гидролокационного картографирования. [2] Исследования включали воздушные магнитные поля, [7] усовершенствованный гидролокатор надводных кораблей [8] и геофизические измерения, [9] сейсмологию , [10] [11] инструменты для глубоководной буксировки[12] [13] широкоформатная фотография дна, [14] фиксированные на дне инструменты, [15] и погружения на дне с исследовательскими пилотируемыми подводными аппаратами в рифтовой долине Срединно-Атлантического хребта. Woods Hole океанографический институт (WHOI) в штате Массачусетс при условиинадводных кораблей и погружной Элвина ; французы предоставили надводные корабли, батискаф « Архимед» и подводный корабль CYANA. [16] Британский провели боковые сканирования сонара обследований [17] и на дне сейсмических экспериментов. [15] [18]Ведущими учреждениями были WHOI и Французский океанологический центр Бретани, Брест , Франция. [16] Руководителями проекта были Джеймс Хейрцлер, Клод Риффо и Ксавье Ле Пишон .

Деталь батиметрии в ИЗВЕСТНОМ районе

Операционные проблемы [ править ]

В 1960-х годах канадские ученые начали детальное изучение Срединно-Атлантического хребта на широте 45 ° северной широты, которое включало несколько экспедиций с надводными кораблями. [19] С проектом FAMOUS, расположенным на гребне в более чистых широтах около 37 ° северной широты, в течение четырех лет, с 1971 по 1974 год, была проведена скоординированная многонациональная серия из более чем двадцати экспедиций с участием нескольких кораблей. [20] Двусторонний брифинг. встречи проводились по мере завершения новых экспедиций. Уникальные рабочие характеристики проекта FAMOUS включают использование недавно разработанных узколучевых и многолучевых эхолотов наряду с глубоко буксируемыми приборами и пилотируемыми подводными аппаратами для достижения нового, более высокого уровня разрешения центра распространения. [2]Ключом к этому подходу была улучшенная навигация судов с транзитными спутниками, позволяющая получать подробные карты в эпоху до появления GPS . Это было дополнено использованием акустических донных транспондеров для навигации кораблей, инструментов и подводных аппаратов. Помимо подхода с использованием инструментов с увеличивающимся детальным разрешением, подводные ныряльщики были обучены распознавать вулканическую местность, с которой они могли столкнуться, во время предыдущих полевых учений, предпринятых в Исландии и на Гавайях . [20] [2] Прочный корпус подводного аппарата ALVIN также был специально модернизирован, чтобы позволить ему достигать больших глубин рифтовой долины. [2]Всего за сезон 1973 и 1974 гг. Было совершено сорок четыре погружения с тремя подводными аппаратами. [21] [2]

Основные результаты [ править ]

Проект FAMOUS представлял собой новый экспериментальный подход к геологии морского дна и считался крупным техническим достижением того времени. [20] Демонстрация жизнеспособности наблюдений за морским дном с помощью подводных аппаратов сделала возможным последующее открытие гидротермальных жерл в Галапагосском спрединговом центре [22] и на Восточно-Тихоокеанском поднятии на 21 ° северной широты [23]

В рамках проекта удалось определить морфологию и структуру центра спрединга или срединной рифтовой долины, а также определить местонахождение зоны аккреции земной коры [6] в срединном дне долины. [20] [21] В крупном масштабе, сонарное картирование и съемка с помощью инструментов для глубокой буксировки показали, что срединная долина асимметрична по форме [13] [24] [25] с рифтовыми горами на западе примерно в 11 км от самого глубокого часть дна долины, и те, что на востоке примерно в 20 км от нее. [26] Это открытие указывает на то, что растекание морского дназдесь не то же самое по обе стороны от дна долины, как можно было бы ожидать, исходя из самой простой идеи процесса. Вместо этого рассчитанная скорость составляет 7 мм / год на западе и 13,4 мм / год на востоке. [12] [26] Исследования с более высоким разрешением позволили установить, что срединная долина образована разломами, а не вулканизмом. [13] [24] [25] В ИЗВЕСТНОЙ области срединная долина показывает четыре провинции: внешние стены долины, которые представляют собой нормальные разломы с вертикальными движениями, граничащие с рифтовыми горами; под этими стенами в основном ровная терраса разной ширины; внутренние стенки дна долины, которые также являются нормальными разломами, и относительно узкая срединная долина или дно рифтовой долины в самой глубокой точке. [13]Высоты рифтовых гор уменьшаются по мере удаления от срединной долины дополнительными системами разломов, которые скорее уменьшают, чем увеличивают рельеф. [26]

Глубоко буксируемые геофизические инструменты исследовали дно рифтовой долины, где происходило большинство погружений. [27] Эти усилия наблюдали зону аккреции земной коры, выровненную по центру дна долины. На дне долины района FAMOUS зона аккреции отмечена несколькими невысокими и вытянутыми вулканическими холмами высотой около 100–250 м и длиной 1–2 км. [21] [27] [28] Они граничат с трещиноватым террейном, где корка растрескалась. [27] Дайверы заметили, что эти холмы состоят в основном из подушечной лавы, не имеющей осадочного покрова, что указывает на то, что они новые или молодые. [21] [16] [28]Осадки покрывают большую часть дна внутренней долины вдали от этих холмов, что указывает на то, что за пределами холмов нарастания не происходит. [27] [28] Концептуальные модели предполагают, что вулканизм в дне долины является циклическим или эпизодическим, [29] [30] с вулканической активностью, повторяющейся каждые 5 000–10 000 лет. [31] Наблюдаемая непрерывная фоновая сейсмичность предполагает, что разломы являются непрерывными и продолжающимися. [10]

В зонах трещин, исследованных погружениями и глубоководными буксируемыми приборами, были обнаружены зоны сдвига шириной несколько метров. [16] [32] Они отмечают трансформные разломы между соседними центрами спрединга и рифтовыми долинами. Поскольку зоны трещин местами имеют ширину до 10 км, это наблюдение указывает на зону сдвига или трансформный разлом, мигрирующий со временем внутри самой зоны трещин. [16] [32] Ограничивающие зоны разломов A и B не ортогональны или перпендикулярны рифтовой долине, как ожидается для трансформных разломов и соединений спрединговых хребтов. Это привело к мысли, что распространение здесь наклонно по направлению к рифтовой долине. [26]Тем не мение. Наблюдения на дне и на дне показывают, что узкие зоны сдвига фактически расположены под прямым углом к ​​трендам рифтовой долины, как того требует тектоника плит. [26]

Наблюдение за распространением разломов и трещиноватостью коры показало, что центр спрединга находился под напряжением; таким образом обнаруживая, что движущей силой движения плит было отталкивание плит, а не отталкивание от мантии внизу. [20] [33]

Эти наблюдения; архитектуры срединной долины, трансформных разломов зоны разлома и зоны аккреции земной коры - первые достоверные данные о границах плит для центра медленного спрединга. [20] [34] [35]

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Баллард, RD (1975). «Проект Знаменитый: II-погружение в Великую Трещину». National Geographic . 147 (5): 604–615.
  • Баллард, Роберт Д. (21 марта 2017 г.). Вечная тьма: личная история глубоководных исследований . Hively, Will (изд. Научной библиотеки Нью-Принстона). Принстон, Нью-Джерси ISBN 9780691175621. OCLC  982214518 .
  • Heirtzler, JR (1975). «Проект Знаменитый, первые путешествия человека к Срединно-Атлантическому хребту: там, где Земля вывернута наизнанку». National Geographic . 147 (5): 586–603.
  • Кахарл, Виктория А. (1990). Водный младенец: история Элвина . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 0195061918. OCLC  20691429 .
  • Макдональд, KC, 1986, Гребень Срединно-Атлантического хребта: модели для процессов генерации земной коры и тектоники; in Vogt, PR, and Tucholke, BE, eds., Геология Северной Америки, Том M, Западно-Североатлантический регион: Геологическое общество Америки.

См. Также [ править ]

  • Таня Этуотер
  • Роберт Баллард
  • ИФРЕМЕР - Институт французских исследований в области эксплуатации морской среды
  • Брюс Луендык
  • Кеннет С. Макдональд
  • Фред Списс
  • Система подводного акустического позиционирования

Ссылки [ править ]


  1. ^ "Французская программа-ИЗВЕСТНАЯ" (PDF) . Отчет за 1974 финансовый год в области подводной науки и техники . Министерство торговли США . Апрель 1975. с. 50 . Проверено 24 ноября 2019 .
  2. ^ a b c d e f g h Хайрцлер, младший; Ван Андел, Тьерд Х. (1977). «Проект FAMOUS: его происхождение, программы и сеттинг». Бюллетень Геологического общества Америки . 88 (4): 481. Bibcode : 1977GSAB ... 88..481H . DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1977) 88 <481: PFIOPA> 2.0.CO; 2 . ISSN 0016-7606 . 
  3. ^ a b Heirtzler, Джеймс Р .; Пишон, Ксавье Ле (1974-06-01). "ИЗВЕСТНЫЙ: Исследование тектоники плит генезиса литосферы". Геология . 2 (6): 273–274. Bibcode : 1974Geo ..... 2..273H . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1974) 2 <273: FAPTSO> 2.0.CO; 2 . ISSN 0091-7613 . 
  4. ^ Мэтьюз, DH; Ванна, Дженнифер (1967). «Формирование картины магнитных аномалий Срединно-Атлантического хребта» . Международный геофизический журнал . 13 (1–3): 349–357. Bibcode : 1967GeoJ ... 13..349M . DOI : 10.1111 / j.1365-246X.1967.tb02165.x . ISSN 0956-540X . 
  5. ^ Харрисон, CGA (1968-03-15). «Формирование магнитных аномалий закачкой дамбы». Журнал геофизических исследований . 73 (6): 2137–2142. Bibcode : 1968JGR .... 73.2137H . DOI : 10.1029 / JB073i006p02137 .
  6. ^ a b Луендык, Брюс П .; Макдональд, Кен С. (1976). «Центр распространения терминов и понятий». Геология . 4 (6): 369. Bibcode : 1976Geo ..... 4..369L . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1976) 4 <369: sctac> 2.0.co; 2 . ISSN 0091-7613 . 
  7. ^ Филлипс, JD; Флеминг, HS; Feden, RH; Король, МЫ; Перри, РК (1975). «Аэромагнитные исследования Срединно-Атлантического хребта в районе разломной зоны океанографа». Бюллетень Геологического общества Америки . 86 (10): 1348. Bibcode : 1975GSAB ... 86.1348P . DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1975) 86 <1348: ASOTMR> 2.0.CO; 2 . ISSN 0016-7606 . 
  8. ^ Renard, В., Schrumpf, Б. и Sibuet, JC, 1974, Bathymétrie détaillée сГип де Валл партииий Рифт и де Faille Transformante Пра де 36 ° 50'N данс l'océan Атлантический: Брест, CNEXO, BP 337, Cedex 2973.
  9. ^ Poehls, Кеннет А. (1974). «Сейсмическая рефракция на Срединно-Атлантическом хребте на 37 ° с.ш.». Журнал геофизических исследований . 79 (23): 3370–3373. Bibcode : 1974JGR .... 79.3370P . DOI : 10.1029 / JB079i023p03370 . ISSN 2156-2202 . 
  10. ^ а б Рид, Ян; Макдональд, Кен (1973). "Исследование микроземлетрясений Срединно-Атлантического хребта около 37 ° с.ш. с использованием гидроакустических буев". Природа . 246 (5428): 88–90. Bibcode : 1973Natur.246 ... 88R . DOI : 10.1038 / 246088a0 . ISSN 1476-4687 . 
  11. ^ Spindel, RC; Дэвис, SB; Macdonald, KC; Портер, РП; Филлипс, JD (1974). «Исследование микроземлетрясений Срединной долины Срединно-Атлантического хребта на 36 ° 30′N». Природа . 248 (5449): 577–579. DOI : 10.1038 / 248577a0 . ISSN 1476-4687 . 
  12. ^ a b Гринволт, Дэвид; Тейлор, Патрик Т. (1974). «Глубоководные магнитные измерения в осевой долине Срединно-Атлантического хребта». Журнал геофизических исследований . 79 (29): 4401–4405. Bibcode : 1974JGR .... 79.4401G . DOI : 10.1029 / JB079i029p04401 . ISSN 2156-2202 . 
  13. ^ а б в г Макдональд, Кен; Луендык, Брюс П .; Муди, Джон Д .; Spiess, FN (1975). «Придонное геофизическое исследование срединной долины Срединно-Атлантического хребта около 37 ° северной широты: предварительные наблюдения». Геология . 3 (4): 211. Bibcode : 1975Geo ..... 3..211M . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1975) 3 <211: NGSOTM> 2.0.CO; 2 . ISSN 0091-7613 . 
  14. ^ Брендедж, WL-младший, и Черкис, NZ, 1975, предварительный LIBEC / ЗНАМЕНИТЫЕ результаты крылатые: Naval Research Lab США. Репт. 7785,31 с.
  15. ^ a b Фаулер, CMR; Мэтьюз, Д.Х. (1974). «Эксперимент по сейсмической рефракции с использованием океанских донных сейсмографов и гидроакустических буев в районе FAMOUS». Природа . 249 : 752. DOI : 10.1038 / 249752a0 .
  16. ^ а б в г д Арсиана (1975). «Трансформация разломов и рифтовых долин из батискафов и ныряющих тарелок» (PDF) . Наука . 190 (4210): 108–116. Bibcode : 1975Sci ... 190..108A . DOI : 10.1126 / science.190.4210.108 . ISSN 0036-8075 . JSTOR 1740931 .   
  17. ^ Laughton, AS; Rusby, JSM (1975). «Гидролокатор дальнего действия и фотографические исследования срединной долины в ЗНАМЕНИТЕЛЬНОМ районе Срединно-Атлантического хребта около 37 ° с.ш.». Глубоководные исследования и океанографические аннотации . 22 (5): 279–298. Bibcode : 1975DSROA..22..279L . DOI : 10.1016 / 0011-7471 (75) 90070-4 .
  18. ^ Уитмарш, RB (1973). «Линия преломления Срединной долины, Срединно-Атлантический хребет, 37 ° с.ш.». Природа . 246 (5431): 297–299. Bibcode : 1973Natur.246..297W . DOI : 10.1038 / 246297a0 . ISSN 1476-4687 . 
  19. ^ Loncarevic, BD; Мейсон, CS; Мэтьюз, Д.Х. (1966-06-01). «Срединно-атлантический хребет около 45 ° северной широты: I. Срединная долина». Канадский журнал наук о Земле . 3 (3): 327–349. Bibcode : 1966CaJES ... 3..327L . DOI : 10.1139 / e66-026 . ISSN 0008-4077 . 
  20. ^ Б с д е е Hammond, Л. (1975-03-07). «Проект FAMOUS: Исследование Срединно-Атлантического хребта». Наука . 187 (4179): 823–825. Bibcode : 1975Sci ... 187..823H . DOI : 10.1126 / science.187.4179.823 . ISSN 0036-8075 . PMID 17757379 .  
  21. ^ а б в г Баллард, РД; Брайан, ВБ; Heirtzler, JR; Keller, G .; Мур, Дж. Г.; Andel, Tj. фургон (1975). «Пилотируемые подводные наблюдения в ИЗВЕСТНОМ районе: Срединно-Атлантический хребет». Наука . 190 (4210): 103–108. Bibcode : 1975Sci ... 190..103B . DOI : 10.1126 / science.190.4210.103 . ISSN 0036-8075 . JSTOR 1740930 .  
  22. ^ Корлисс, Джон Б.; Даймонд, Джек; Гордон, Людовик I; Эдмонд, Джон М .; фон Герцен, Ричард П .; Баллард, Роберт Д.; Грин, Кеннет; Уильямс, Дэвид; Бейнбридж, Арнольд (1979-03-16). «Подводные термальные источники на Галапагосском рифте». Наука . 203 (4385): 1073–1083. Bibcode : 1979Sci ... 203.1073C . DOI : 10.1126 / science.203.4385.1073 . ISSN 0036-8075 . PMID 17776033 .  
  23. ^ Spiess, FN; Macdonald, KC; Этуотер, Т .; Ballard, R .; Carranza, A .; Cordoba, D .; Cox, C .; Гарсия, ВМД; Франшето, Дж. (28 марта 1980 г.). «Восточно-Тихоокеанский подъем: горячие источники и геофизические эксперименты». Наука . 207 (4438): 1421–1433. Bibcode : 1980Sci ... 207.1421S . DOI : 10.1126 / science.207.4438.1421 . ISSN 0036-8075 . PMID 17779602 .  
  24. ^ a b Macdonald, Ken C .; Луендык, Брюс П. (1977). «Глубоководные исследования строения гребня Срединно-Атлантического хребта в районе 37 ° северной широты». Бюллетень Геологического общества Америки . 88 (5): 621. Bibcode : 1977GSAB ... 88..621M . DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1977) 88 <621: DSOTSO> 2.0.CO; 2 . ISSN 0016-7606 . 
  25. ^ а б Нидхэм, HD; Франшето, Дж. (1974). «Некоторые характеристики рифтовой долины в Атлантическом океане около 36 ° 48 ′ северной широты» (PDF) . Письма о Земле и планетах . 22 (1): 29–43. Bibcode : 1974E & PSL..22 ... 29N . DOI : 10.1016 / 0012-821X (74) 90061-2 .
  26. ^ а б в г е Макдональд, Кен К. (1977). «Придонные магнитные аномалии, асимметричное спрединг, наклонное спрединг и тектоника Срединно-Атлантического хребта около 37 ° северной широты». Бюллетень Геологического общества Америки . 88 (4): 541. Bibcode : 1977GSAB ... 88..541M . DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1977) 88 <541: NMAASO> 2.0.CO; 2 . ISSN 0016-7606 . 
  27. ^ a b c d Luyendyk, Брюс П .; Макдональд, Кен С. (1977). «Физиография и строение внутреннего дна ИЗВЕСТНОЙ рифтовой долины: наблюдения с помощью глубоко буксируемого комплекта инструментов». Бюллетень Геологического общества Америки . 88 (5): 648. Bibcode : 1977GSAB ... 88..648L . DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1977) 88 <648: PASOTI> 2.0.CO; 2 . ISSN 0016-7606 . 
  28. ^ a b c Мур, Джеймс Дж .; Флеминг, Генри С .; Филлипс, Джозеф Д. (1974). «Предварительная модель экструзии и рифтинга на оси Срединно-Атлантического хребта, 36 ° 48 ′ северной широты». Геология . 2 (9): 437. Bibcode : 1974Geo ..... 2..437M . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1974) 2 <437: PMFEAR> 2.0.CO; 2 . ISSN 0091-7613 . 
  29. ^ Hekinian, R .; Мур, Дж. Г.; Брайан, ВБ (1 января 1976 г.). «Вулканические породы и процессы рифтовой долины Срединно-Атлантического хребта около 36 ° 49 ′ с.ш.». Вклад в минералогию и петрологию . 58 (1): 83–110. DOI : 10.1007 / BF00384746 . ISSN 1432-0967 . 
  30. ^ Баллард, Роберт Д .; Ван Андел, Тьерд Х. (1977). «Морфология и тектоника внутренней рифтовой долины на 36 ° 50 ′ северной широты Срединно-Атлантического хребта». Бюллетень Геологического общества Америки . 88 (4): 507. Bibcode : 1977GSAB ... 88..507B . DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1977) 88 <507: MATOTI> 2.0.CO; 2 . ISSN 0016-7606 . 
  31. ^ Брайан, ВБ; Мур, Джеймс Г. (1977-04-01). «Вариации состава молодых базальтов в рифтовой долине Срединно-Атлантического хребта около 36 ° 49 ′ северной широты». Бюллетень GSA . 88 (4): 556–570. Bibcode : 1977GSAB ... 88..556B . DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1977) 88 <556: CVOYBI> 2.0.CO; 2 . ISSN 0016-7606 . 
  32. ^ a b Детрик, Роберт С .; Муди, Джон Д .; Луендык, Брюс П .; Макдональд, Кен С. (1973). «Наблюдения у дна активного разлома трансформации (Срединно-Атлантический хребет, 37 ° с.ш.)». Природа Физическая наука . 246 (152): 59–61. Bibcode : 1973NPhS..246 ... 59D . DOI : 10.1038 / physci246059a0 . ISSN 2058-1106 . 
  33. ^ Сон, Норман Х .; Розендаль, Брюс Р. (1979). «Топография и тектоника осей Срединно-океанического хребта». Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 84 (B12): 6831–6839. Bibcode : 1979JGR .... 84.6831S . DOI : 10.1029 / JB084iB12p06831 . ISSN 2156-2202 . 
  34. ^ Кеннетт, Джеймс П. (1982). Морская геология . Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. ISBN 0135569362. OCLC  7596697 .
  35. ^ Гаррисон, Том (2013). Океанография: приглашение в морскую науку (Восьмое изд.). Бельмонт, Калифорния. ISBN 9781111990848. OCLC  806431246 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Онлайн-обзор океанографического института Вудс-Хоул