Кіріспе

Мұхит түбінен көтерілген, су бетіне жетпейтін тау, белсенді теңіз таулары

Теңіз тауы – теңіз бетіне (теңіз деңгейіне) жетпей, теңіз түбінен көтерілген ірі су асты жер бедері. Теңіз таулары көбінесе сөнген жанартаулардан пайда болады, күрт көтеріліп, әдетте теңіз түбінен бірнеше жүз метрдей биіктікке жетеді. Океанографтар оларды теңіз түбінен кем дегенде бірнеше жүз метрге көтерілетін, конустық пішінді тәуелсіз нысандар деп анықтайды. Шыңдары көбінесе жүздеген, мыңдаған метр тереңдікте орналасқан, сондықтан олар терең теңіздің құрамында саналады. Геологиялық уақыт өте келе даму барысында ең ірі теңіз таулары теңіз бетіне жете алады, онда толқындардың әсерінен шыңы эрозияға ұшырап, тегіс бет пайда болады. Теңіз бетінен төмендеп, суға батқаннан кейін мұндай жалпақ үстіңгі теңіз таулары "гиоттар" немесе "таблиндер" деп аталады. Қазірге дейін 9951 теңіз тауы және 283 гиот картаға түсірілген, бірақ олардың аз ғана бөлігі ғалымдар тарапынан егжей-тегжейлі зерттелген. Теңіз таулары мен гиоттар Тынық мұхитының солтүстігінде ең көп кездеседі және жарылыс, жинақталу, шөгу және эрозияның ерекше эволюциялық үлгісін ұстанады. Соңғы жылдары бірнеше белсенді теңіз таулары байқалды, мысалы, Гавай аралдарындағы Камаʻехуаканолао (бұрынғы Лōʻихи). Олардың көптігіне байланысты теңіз таулары әлемдегі ең көп таралған теңіз экожүйелерінің бірі болып табылады. Теңіз таулары мен су асты ағымдарының өзара әрекеттесуі, сондай-ақ олардың судағы биік орналасуы планктонды, кораллдарды, балықтарды және теңіз сүтқоректілерін тартады. Олардың жинақтау әсерін коммерциялық балық аулау өнеркәсібі атап өтті, көптеген теңіз таулары кең ауқымды балық аулауды қолдайды. Балық аулаудың теңіз экожүйелеріне тигізетін теріс әсеріне қатысты алаңдаушылықтар бар, сондай-ақ, мысалы, апельсинді балықтың (Hoplostethus atlanticus) популяциясының азаюы жақсы құжатталған. Экологиялық зиянның 95%-ы теңіз түбіндегі тралмен аулау арқылы туындайды, ол теңіз тауларының барлық экожүйесін жояды. Олардың саны көп болғандықтан, көптеген теңіз таулары әлі зерттелмеген, тіпті картаға түсірілмеген. Батиметрия және спутниктік биіктік өлшеу осы мәселені шешуге көмектесетін екі технология. Әскери кемелердің картаға түсірілмеген теңіз тауларына соқтығысқан жағдайлары болды; мысалы, Мюрфилд теңіз тауы 1973 жылы соқтығысқан кемесінің атымен аталады. Алайда, теңіз тауларының ең үлкен қаупі – олардың қабырғаларының құлауы; олар есейген сайын, теңіз тауларының ішіне сіңіп кіретін лава қысымды арттырады, нәтижесінде үлкен цунамилерді тудыруы мүмкін жер сілкіністері пайда болады.

География

Теңіз таулары әлемнің барлық мұхит алабында кездеседі, кеңістікте де, жасында да өте кең таралған. Теңіз тауы техникалық тұрғыдан қоршаған теңіз түбінен кемінде 1000 метр биіктіктегі оқшауланған көтеріліс ретінде анықталады және шектеулі шаңырау ауданына ие. Теңіз тауларының тізбектері барлық үш негізгі мұхит алабында кездеседі, ең көп және ең кең тізбектер Тынық мұхитында орналасқан. Оларға Тынық мұхитының солтүстігіндегі Гавай (Император), Мариан, Гилберт, Туомоту және Австрал теңіз таулары (және аралдар тобы) және Тынық мұхитының оңтүстігіндегі Луисвилл және Сала-и-Гомес жоталары кіреді. Солтүстік Атлант мұхитында Жаңа Англия теңіз таулары АҚШ-тың шығыс жағалауынан орта мұхит қыртысына дейін созылады. Крейг пен Сэндвеллдің зерттеулеріне сәйкес, Үнді және Оңтүстік мұхиттарда теңіз таулары ерекше тізбектерді құрамайды, олардың таралуы көбінесе кездейсоқ сипатта болады. Оқшауланған теңіз таулары және анық жанартаулық шығу тегі жоқ таулар сирек кездеседі; мысалдарға Боллон теңіз тауы, Эратостен теңіз тауы, Аксиал теңіз тауы және Горринг қырқасы жатады. Барлық белгілі теңіз тауларын бір жерге жинасақ, олардың жер бедері Еуропаның ауданымен тең болар еді. Олардың көптігі оларды Жердегі ең көп таралған және ең аз зерттелген теңіз құрылымдарының және биомдарының біріне айналдырады. Пластина шекараларына жақын жанартаулар мен орта мұхит қырқалары жоғарғы мантиядағы тау жыныстарының қысымнан декомпрессиялық балқуы арқылы қалыптасады. Төмен тығыздықтағы магма қабық арқылы жер бетіне көтеріледі. Субдукциялық аймақтардың жанында немесе үстінде пайда болған жанартаулар субдукцияланатын тектоникалық плитаның басым плитаға ұшқыш заттар қосуынан пайда болады, бұл оның балқу температурасын төмендетеді. Теңіз тауының қалыптасуына қатысқан осы екі процестің қайсысы болғаны, оның атылу материалдарына зор әсер етеді. Орта мұхит қырқалары мен плита шекараларындағы теңіз тауларынан шыққан лава ағындары негізінен базальтты (толеиттік және сілтілік), ал субдукциялық қырқалық жанартаулардан шыққан ағындар негізінен сілтілік лавалар болып табылады. Орта мұхит қырқасындағы теңіз тауларымен салыстырғанда, субдукциялық аймақтағы теңіз тауларында көбірек натрий, сілті және ұшқыш заттар болады, ал магний азырақ, нәтижесінде жарылғыш, тұтқыр атылулар пайда болады. Әсіресе мұхит қыртысы жанартаулары атылу белсенділігі жағынан белгілі бір үлгіні көрсетеді, бұл алғаш рет Гавай теңіз тауларында байқалды, бірақ қазір мұхит қыртысы типіндегі барлық теңіз таулары соңынан ерген процесс екені дәлелденді. Бірінші кезеңінде вулканнан әртүрлі типтегі базальт шығады, бұл мантияның әртүрлі дәрежеде балқуының нәтижесінде болады. Екінші, өмірінің ең белсенді кезеңінде мұхит қыртысы жанартаулары мантияда еріген үлкен аумақтың нәтижесінде толеиттік және жеңіл сілтілі базальт шығарады. Бұл, ақырында, оның атылу тарихының соңында сілтілі ағындарымен шектеледі, өйткені теңіз тауы мен оның вулканизм көзі арасындағы байланыс жер қыртысының қозғалысымен үзіледі. Кейбір теңіз таулары 1,5-10 миллион жылдық үзілістен кейін қысқа "жаңару" кезеңін бастан кешіреді, оның ағындары өте сілтілі және көптеген ксенолиттерді құрайды. Теңіз тауындағы ең айқын лава ағындары - олардың беттерін жабатын атылу ағындары, бірақ бөгеттер мен қабырғалар түріндегі магмалық интрузиялар да теңіз тауының өсуінің маңызды бөлігі болып табылады. Ағындардың ең көп таралған түрі - жаздық лава, оның ерекше пішініне байланысты осылай аталады. Аз таралғандары - үлкен масштабтағы ағындарды көрсететін шыны тәрізді және шеттік ағындар. Жанартаулық шөгінді тау жыныстары жағалау суларында басым болады. Олар су бетіне жақын орналасқан теңіз тауларының жарылғыш белсенділігінің өнімдері болып табылады, сондай-ақ қолданыстағы жанартаулық жыныстардың механикалық тозуынан пайда болуы мүмкін. және Детройт теңіз таулары; басқалары, мысалы, Камаʻехуаканалоа теңіз тауы және Боуи теңіз тауы, тіктеп салынған. Кейбір теңіз таулары карбонатты немесе шөгінді қабатқа ие. Топырақтар - бұл таудың биіктігі мен биіктігі арасындағы оқшауланған тікұшақтар. Теңіз таулары осы үлкен жануарлар үшін, соның ішінде көптеген балықтар үшін тіршілік ету және шаруашылық орындары болып табылады. Кейбір түрлер, соның ішінде қара орео (Allocyttus niger) және қара жолақты кардинал балық (Apogon nigrofasciatus), мұхит түбіндегі кез келген басқа жерлерге қарағанда теңіз тауларында жиірек кездеседі. Теңіз сүрегіштері, акулалар, тунецтер және калмарлар азықтандыру үшін теңіз тауларының үстінде жиналады, сондай-ақ ерекше жақын сулардағы кейбір теңіз құстары да. Теңіз таулары көбінесе теңіз өміріне қолайлы жағдайларға ие, жақын сулы аймақтарға жоғары көтеріледі, теңіз түбіндегі терең сулардың маңында немесе оның айналасында табылмайтын теңіз түрлері үшін орта жасайды. Теңіз таулары бір-бірінен оқшауланғандықтан, олар "су асты аралдарын" құрайды, биогеографиялық қызығушылықты тудырады. Олар жанартаулық тау жыныстарынан тұрғандықтан, субстратты қоршаған шөгінді теңіз түбінен мықтырақ етеді. Бұл теңіз түбіндегіден өзгеше фаунаның пайда болуына әкеледі және теориялық тұрғыдан жоғары эндемизм деңгейіне әкеледі. Алайда, соңғы зерттеулер, әсіресе Дэвидсон теңіз тауында жүргізілген зерттеулер, теңіз тауларының эндемизмге қатысты ерекше емес екенін көрсетеді, және теңіз тауларының эндемизмге тигізетін әсері туралы талқылаулар жалғасуда. Дегенмен, олар басқа жерде тіршілік етуге қиындық тудыратын түрлерге орта жасайтыны сенімді түрде көрсетілді. Теңіз тауларының беткейлеріндегі жанартаулық тау жыныстары, әсіресе маржан, су ағындарының теңіз тауының айналасындағы күшті ағындарынан пайдаланып, азықтандырушылармен тығыз қоныстанған. Осы маржандар, мысалы, жұлдыздар сияқты, теңіз түбінен көтерілуге көмектеседі, оларға азық түйіршіктерін ұстауға көмектеседі немесе ағып өтетін шағын зоопланктон сияқты, басқа да көптеген организмдерге қонақжай болып табылады. Бұл, керісінше, теңіз түбіндегі әдеттегі ортамен қарама-қарсы келеді, онда шөгіндімен қоректенетін жануарлар жерден алатын азыққа сенеді. және Камаʻехуаканалоа теңіз таулары. Бұған теңіз таулары мен мұхит сулары арасындағы геохимиялық алмасу көмектеседі. Теңіз тауларына көптеген пелагиялық жануарлардың азықтандыру үшін келіп, жиналатыны көптен бері болжанып келді, бірақ осы жиналу әсерін дәлелдеу жетіспеді. Бұл болжамның алғашқы демонстрациясы 2008 жылы жарияланды.

Балық аулау

Теңіз тауларының балық популяцияларына тигізетін әсері коммерциялық балық аулау индустриясының назарынан тыс қалған жоқ. Теңіз таулары алғаш рет 20-шы ғасырдың екінші жартысында кеңінен ауланды, себебі нашар басқару амалдары мен балық аулау қысымының күшеюі континенттік жағалаудағы дәстүрлі балық аулау алаңдарындағы балық қорын күрт азайтты. Осы уақыттан бері теңіз таулары балық аулаудың мақсатты аймағы болып табылады. Теңіз тауларынан 80-ге жуық балық және моллюскалар түрі коммерциялық мақсатта жиналады, оның ішінде тікенді лобстер (Palinuridae), скумбрия (Scombridae және басқалары), қызыл патша крабы (Paralithodes camtschaticus), қызыл снайпер (Lutjanus campechanus), тунец (Scombridae), апельсин түсті рукки (Hoplostethus atlanticus) және шаран (Percidae). Теңіз тауларындағы кораллдар да осал, себебі олар зергерлік бұйымдар мен сәндік заттар жасау үшін жоғары бағаланады. Теңіз тауларынан мол өнім алынды, көбінесе коралл төсектерін құртып жіберді. Әлемдегі ең жақсы экологиялық зерттелген теңіз тауы – Дэвидсон теңіз тауы, ондағы алты ірі экспедиция 60 000-нан астам түрді тіркеді. Теңіз тауы мен оны қоршаған аймақ арасындағы айырмашылық айқын байқалады. Теңіз тауларының экологиясы туралы көптеген мәліметтер Дэвидсоннан алынған байқауларға негізделген.

Барлау

Теңіз тауларын зерттеу ұзақ жылдар бойы технологияның жетіспеуіне байланысты қиындыққа тап болды. Деңіз тауларының үлгілері 19 ғасырдан бері алынып келгенімен, олардың тереңдігі мен орналасқан жері салдарынан, соңғы онжылдықтарға дейін теңіз тауларын толыққанды зерттеуге және үлгі алуға қажетті технология болмады. Қазір тиісті технология бар болғанымен, олардың барлық санының шамалы 1% ғана зерттелді.

Теңіз таулары мен олардың океанографиялық әсерін толық түсіну үшін, оларды картаға түсіру қажет, бірақ олардың көп саны осы міндетті өте қиын етеді. CryoSat 2 спутнигінен алынған және басқа спутниктердің деректерімен үйлестірілген бақылаулар, бұрын белгісіз болған мыңдаған теңіз тауларын көрсетті, ал деректерді талдау жұмысы жалғасқанда олардың саны арта түседі.

Терең теңіздегі тау-кен өндірісі

Теңіз таулары болашақта экономикалық маңызды металдардың ықтимал көзі болуы мүмкін. Жер бетінің 70 пайызын мұхит құраса да, технологиялық қиындықтар терең теңіздегі кен өндіруді қатты шектеп отыр. Бірақ құрлықтағы қорлар үнемі азайып бара жатқандықтан, кейбір кенші мамандар мұхитты кен өндірудің болашағы деп санайды, ал теңіз таулары осы мақсатқа лайықты үміткерлер болып табылады. Теңіз таулары көп, және олардың барлығы теңіз тауының өмірлік цикліндегі әртүрлі байыту процестерінің нәтижесінде металл ресурстарына ие. Теңіз түбіндегі эпитермальдық алтын минералдануының мысалы – Папуа-Жаңа Гвинеядағы Лихир аралынан оңтүстікке қарай 8 шақырым жерде орналасқан Конустық теңіз тауы. Конустық теңіз тауының базалық диаметрі шамамен 2,8 шақырымды құрайды және теңіз түбінен 600 метрге дейін көтеріліп, 1050 метрлік тереңдікке жетеді. Оның шыңынан алынған сынамаларда қазіргі теңіз түбінен табылған ең жоғары алтын концентрациясы тіркелді (макс. 230 г/т Au, орташа 26 г/т, n=40). Темір-манганий, гидротермальдық темір оксиді, сульфид, сульфат, күкірт, гидротермальдық манганий оксиді және фосфорит (әсіресе Микронезияның кейбір аймақтарында) – теңіз тауларында немесе олардың ішінде кездесетін минералды ресурстар. Дегенмен, тек алғашқы екеуі ғана алдағы онжылдықтарда кен өндіру нысаны болуы мүмкін. Соңғы кезде 2005 жылы USS San Francisco (Сан-Франциско) атомдық субмаринасы белгісіз теңіз тауына соқтығысып, ауыр зақымдар алды және бір теңізші қаза тапты. Теңіз тауларының басты қаупі – олардың өмірінің соңғы кезеңдерінде магмалық шығарулар теңіз тауының ішіне сіңіп кіруі. Бұл белсенділік инфляцияға, жанартаудың беткейлерінің тым жоғары керілуіне және соңында беткейдің құлауына әкеледі, нәтижесінде су астындағы көшкін пайда болады, ол үлкен цунамиді тудыруы мүмкін, ал цунами – әлемдегі ең ірі табиғи апаттардың бірі. Беткейдің құлауының күшін көрсететін мысал ретінде, Vlinder теңіз тауының солтүстік жиегіндегі шыңның құлауы айқын тік жар мен қалдықтардың кең алқабына әкелді. Бұл алқаптың биіктігі қалыпты толқынның жете алмайтын деңгейде. Оқиға Мауна-Лоа жанартауындағы үлкен беткейдің құлауымен бір уақытта болды, және бұл құлаудың нәтижесінде пайда болған цунаминың көне қазбаларды қалдырғаны болжанып отыр.