Японское море рельеф дна кратко

Толщина коры вдоль геотраверса меняется от 35-40 км на Юго-Восточной окраине Азиатского континента до 12-15 км в глубоководной котловине Японского моря. Мощность коры на о. Хонсю составляет около 35 км. Под океаническими структурами, прилегающими к островной дуге толщина коры не превышает 8 км.

В Японском море земная кора состоит из трех основных слоев. Верхний, мощностью 1 — 2 км, характеризуется скоростью от 1.5 до 3.5 км/с с относительно постоянным градиентом увеличения скорости с глубиной. Ниже расположен промежуточных слой, мощностью 2 — 2.5 км и со скоростью 4.8 — 5.6 км/с. Под ним залегает основной слой мощностью 8 — 10 км и со скоростью 6.4 — 6.7 км/с. Скорости в верхней мантии вдоль поверхности Мохоровичича меняются от 7.8 км/с до 8.2 км/с. По геофизическим данным считается, что глубоководные котловины Японского моря имеют океаническое строение (Hirata et al., 1992 ).

Строение осадочного слоя на территории Японского моря известно по данным бурения с борта «Glomar Challenger» и » JOIDES Resolution» (Karig et al., 1975 , Tamaki et al., 1992 ). Скважины, пробуренные в Японском море, показали, что до глубин 500 — 600 м он сложен глинистыми, диатомовыми илами, песками, песчано-алевролитовыми осадками, глинами с прослоями пеплов. В основании осадочного разреза залегают плотные темно-зеленые алевролиты, песчаники, зеленые туфы, состоящие, главным образом, из девитрифицированного стекла и полевого шпата.

В южной части моря скважина 798 прошла среднеплиоценовые-голоценовые породы, сложенные переслаивающимися диатомовыми и терригенными глинами, аргиллитами и илами, содержащими органическое вещество. Отмечался значительный выход метана.

Скважины 794, 795 и 797 (приведенные на рисунке) достигли базальтовых пород, возраст которых 25 млн. лет. Осадки от миоценового до четвертичного возраста представлены глинами и песчаниками с прослоями вулканического пепла.

Вдоль восточной окраины Японского моря прослеживается узкий прогиб, где мощность плиоцен — четвертичных осадков достигает 2 — 3 км. Образование прогиба связывается с формированием здесь новой зоны субдукции литосферы Японского моря под Японскую островную дугу, выделенной по сейсмическим данным (Kuge et al., 1996 ). Образование Японского моря произошло в результате отделения Японии как островной дуги от материка 25 — 15 млн. лет назад (Jolivet et al., 1995 ; Maruyama et al., 1997 ).

Японский желоб отделяет островную дугу от глубоководной котловины Тихого океана. Под восточным склоном желоба, обращенным к океану, мощность земной коры составляет 10 — 12 км; под котловиной океана толщина коры уменьшается до 6 — 8 км. Под западным островным склоном желоба мощность коры возрастает до 23 — 25 км. Мощность кайнозойских отложений возрастает до 8 — 10 км. В 1985 г. по французско-японской программе «КАЙКО» проведены исследования Японского желоба с помощью подводного аппарата Nautile. На континентальном склоне желоба обнаружены большие оползни, образующие активную эрозионную морфологию дна желоба с вертикальными и даже нависающими склонами. Отмечена интенсивная деятельность флюидных потоков (Cadet et al., 1987 ).

В Тихом океане на участке, прилегающем к Японской островной дуге, мощность земной коры составляет около 8 км, поверхность Мохоровичича неровная, скорости сейсмических волн вдоль нее составляют 8,2 км/с. Мощность осадочного слоя составляет 2 — 3 км. Разрез 400 м океанических осадков на краевом валу ложа океана вскрывает отложения от меловых до современных. Верхние 300 м представлены глинисто-диатомовыми и туфо-диатомовыми илами с прослоями пепла верхнемиоценового-четвертичного возраста. С глубиной увеличивается количество кремнистых остатков радиолярий и глинистого материала. На глубине 360 м кремнисто-глинистые осадки резко сменяются пелагическими глинами. Накопление всего лишь 18 м пелагических глин укладывается во временной интервал от среднего миоцена до начала палеогена, что свидетельствует о предельно низких скоростях накопления осадков в то время. Под пелагическими глинами вскрыты кремнистые породы, по предварительным данным, мелового возраста. Нередко ниже кремнистых пород встречаются толеитовые базальты (Larson et al., 1975 ).

Выделенные в регионе Японского моря структурные элементы отчетливо выражены в глубинном строении литосферы . Глубоководным котловинам соответствуют поднятия поверхности Мохоровичича и пониженные значения сейсмических скоростей, а поднятиям — увеличение толщины коры до 30-35 км и нормальные скорости по поверхности Мохоровичича. Наиболее важной особенностью строения региона Японского моря является распространение в верхней мантии астеносферной линзы. В переходной зоне, отличающейся повышенным, по сравнению с прилегающими регионами, тепловым потоком, астеносферный слой мощностью свыше 100 км расположен на глубине около 50 км. Под Приморьем и Тихим океаном он расположен на глубине примерно 100 км. Распространение мощной, хорошо проводящей астеносферы в переходной зоне подтверждается магнитотеллурическим зондированием.На разуплотнение верхней мантии под окраинными морями указывают также отрицательные остаточные гравитационные аномалии.

Источник

Моря и Океаны

Японское море

Японское море является окраинным морем Тихого океана и ограничено берегами Японии, России и Кореи. Японское море сообщается через Корейский пролив на юге с Восточно-Китайским и Желтым морями, через пролив Цугару (Сангарский) на Востоке с Тихим океаном и через проливы Лаперуза и Татарский на севере с Охотским морем. Площадь Японского моря 980 000 км2, средняя глубина 1361 м. Северная граница Японского моря проходит по 51°45′ с. ш. (от мыса Тык на Сахалине до мыса Южного на материке). Южная граница идет от острова Кюсю до островов Гото и оттуда к Корее [мыс Кольчолкап (Изгунова)]

Японское море имеет почти эллиптическую форму с большой осью в направлении с Ю-З на С-В. Вдоль берегов расположен ряд островов или островных групп — это острова Ики и Цусима в средней части Корейского прол. (между Кореей и островом Кюсю), Уллындо и Такасима у восточного побережья Кореи, Оки и Садо у западного побережья.острова Хонсю (Хондо) и оострова Тоби у северо-западного побережья Хонсю (Хондо).

Проливы, соединяющие Японское море с окраинными морями Тихого океана, отличаются малыми глубинами; лишь Корейский пролив имеет глубины более 100 м. В батиметрическом отношении Японское море может быть разделено по 40° с. ш. на две части: северную и южную.

Гидрологический режим

Водные массы, температура и соленость. Японского моря можно разделить на два сектора: теплый (со стороны Японии) и холодный (со стороны Кореи и Россией (Приморский край). Границей между секторами является полярный фронт, идущий приблизительно вдоль параллели 38—40° с, т. е. почти вдоль тех же широт, по которым проходит полярный фронт в Тихом океане к востоку от Японии.

Японского моря можно разделить на поверхностную, промежуточную и глубинную. Поверхностная водная масса занимает слой приблизительно до 25 м и летом отделена от нижележащих вод четко выраженным слоем термоклина. Поверхностная водная масса в теплом секторе Японского моря образуется смешением поверхностных вод высокой температуры и низкой солености, идущих из Восточно-Китайского моря, и прибрежных вод района Японских островов, в холодном секторе — смешением вод, образующихся при таянии льда в период с начала лета до осени, и вод сибирских рек.

Для поверхностной водной массы отмечаются самые большие колебания температуры и солености в зависимости от сезона года и района. Так, в Корейском проливе соленость поверхностных вод в апреле и мае превышает 35,0 пром. что выше солености в более глубоких слоях, но в августе и сентябре соленость поверхностных вод падает до 32,5 пром. В то же время в районе острова Хоккайдо соленость меняется лишь от 33,7 до 34,1 пром. Летом температура поверхностных вод 25° С, но зимой она меняется от 15° С в Корейском проливе до 5° С у о. Хоккайдо. В прибрежных районах у Кореи и Приморья изменения солености небольшие (33,7-34 пром.). Промежуточная водная масса, залегающая ниже поверхностной воды в теплом секторе Японского моря, имеет высокие температуру и соленость. Она образуется в промежуточных слоях Куросио к западу от острова Кюсю и поступает оттуда в Японское море в период начала зимы до раннего лета.

Однако по распределению растворенного кислорода промежуточную воду также можно наблюдать и в холодном секторе. В теплом секторе ядро промежуточной водной массы расположено приблизительно в слое 50 м; соленость около 34,5 пром. Для промежуточной водной массы характерно довольно сильное понижение температуры по вертикали — от 17° С на глубине 25 м до 2° С на глубине 200 м. Толщина слоя промежуточных вод уменьшается от теплого сектора к холодному; при этом вертикальный температурный градиент для последнего становится гораздо более выраженным. Соленость промежуточных вод 34,5—34,8 пром. в теплом секторе и около 34,1 пром. в холодном. Здесь отмечаются самые высокие значения солености на всех глубинах — от поверхности до дна.

Глубинная водная масса, обычно называемая водой собственно Японского моря имеет исключительно однородные значения температуры (порядка 0-0,5° С) и солености (34,0- 34,1 пром.). Более детальные исследования К. Нишиды, однако, показали, что температура глубинных вод ниже 1500 м слегка повышается из-за адиабатического нагревания. На этом же горизонте наблюдается понижение содержания кислорода до минимума, в связи с чем более логично считать воды выше 1500 м глубинными, а ниже 1500 м — придонными. По сравнению с водами других морей содержание кислорода в Японском море на тех же глубинах исключительно велико (5,8—6,0 см3/л), что указывает на активное обновление вод в глубинных слоях Японского моря. Глубинные воды Японского моря образуются в основном в феврале и марте в результате опускания поверхностных вод в северной части Японского моря вследствие горизонтальной диффузии, охлаждения в зимний период и последующей конвекции, после чего их соленость повышается приблизительно до 34,0 пром.

Иногда поверхностные воды низкой солености холодного сектора (1—4° С, 33,9 пром.) вклиниваются в полярный фронт и углубляются в южном направлении, уходя под промежуточные воды теплого сектора. Это явление аналогично проникновению субарктической промежуточной воды ниже теплого слоя Куросио в Тихом океане в районе к северу от Японии.

Весной и летом соленость теплых вод из Восточно-Китайского моря и холодных вод к востоку от Кореи понижается вследствие выпадения осадкой и таяния льда. Эти менее соленые воды смешиваются с окружающими водами и общая соленость поверхностных вод Японского моря понижается. Кроме того, эти поверхностные воды постепенно прогреваются в течение теплых месяцев. В результате плотность поверхностных вод уменьшается, чго приводит к образованию четко выраженного слоя верхнего термоклина, отделяющего поверхностные воды от нижележащих промежуточных вод. Слой верхнего термоклина располагается в летний сезон на глубине 25 м. Осенью происходит теплоотдача с поверхности моря в атмосферу. Вследствие перемешивания с нижележащими водными массами температура поверхностных вод понижается, а соленость их увеличивается. Возникающая интенсивная конвекция приводит к заглублению слоя верхнего термоклина до 25—50 м в сентябре и 50—100 м в ноябре. Осенью для промежуточных вод теплого сектора характерно понижение солености вследствие поступления вод Цусимского течения с более низкой соленостью. Одновременно в этот период усиливается конвекция в слое поверхностных вод. В результате толщина слоя промежуточных вод уменьшается. В ноябре слой верхнего термоклина вследствие смешения вышележащих и нижележащих вод исчезает совсем. Поэтому осенью и весной наблюдается лишь верхний однородный слой воды и нижележащий холодный слой, разделенные слоем нижнего термоклина. Последний для большей части теплого сектора расположен на глубине 200—250, однако к северу он поднимается и у берега острова Хоккайдо расположен на глубине около 100 м. В теплом секторе поверхностного слоя температуры достигают максимума в середине августа, хотя в северной части Японского моря и распространяются на глубины. Минимум температуры наблюдается в феврале—марте. С другой стороны, максимум температуры поверхностного слоя у побережья Кореи наблюдается в августе. Однако вследствие сильного развития слоя верхнего термоклина прогревается лищь очень тонкий поверхностный слой. Таким образом, изменения температуры в слое 50—100 м почти полностью обусловлены адвекцией. Из-за низких температур, характерных для большей части Японского моря на достаточно больших глубинах, воды Цусимского течения по мере своего продвижения на Север сильно охлаждаются.

Для вод Японского моря характерно исключительно высокое содержание растворенного кислорода частично из-за обильного фитопланктона. Содержание кислорода почти на всех горизонтах составляет здесь около 6 см3/л и более. Особенно высокое содержание кислорода отмечается в поверхностных и промежуточных водах, с максимальным значением на горизонте 200 м (8 см3/л). Эти значения много выше, чем на тех же и более низких горизонтах в Тихом океане и Охотском море (1—2 см3/л).

Более всего насыщены кислородом поверхностные и промежуточные воды. Процент насыщения в теплом секторе равен 100% или несколько ниже, а воды у Приморского края и Кореи из-за низких температур перенасыщены кислородом У северного побережья Кореи он составляет 110% и даже выше. В глубинных водах отмечается очень высокое содержание кислорода до самого дна.

Цвет и прозрачность

Цвет воды Японского моря(по шкале цветности) в теплом секторе более голубой, чем в холодном, соответствуя в районе 36—38° с. ш., 133—136° в. д. индексу III и даже II. В холодном секторе это в основном цвет индексов IV—VI, а в районе Владивостока — выше III. В северной части Японского моря отмечается зеленоватый цвет морской воды. Прозрачность (по белому диску) в районе Цусимского течения более 25 м. В холодном секторе она иногда понижается до 10 м.

Течения Японского моря

Основным течением Японского моря является Цусимское течение, зарождающееся в Восточно-Китайском море. Оно усиливается в основном ветвью течения Куросио, идущей к ЮГО-ЗАПАДУ от о. Кюсю, а также частично береговым стоком со стороны Китая. Цусимское течение содержит поверхностную и промежуточную водную массы. Течение входит в Японское море через Корейский пролив и направляется вдоль северо-западного берега Японии. Там же от него отделяется ветвь теплого течения, называемая Восточно-Корейским течением, которая идет на севере, до берега Кореи, до Корейского залива и острова Уллындо, затем поворачивает на ЮВ и соединяется с основным потоком.

Цусимское течение шириной около 200 км омывает берега Японии и идет далее на СВ со скоростью от 0,5 до 1,0 узла. Затем оно разделяется на две ветви — теплое Сангарское течение и теплое течение Лаперуза, выходящие соответственно в Тихий океан через пролив Цугару (Сангарский) и в Охотское море через пролив Лаперуза. Оба эти течения после прохождения проливов поворачивают на восток и идут соответственно вблизи восточного берега острова Хонсю и северного берега острова Хоккайдо.

В Японском море наблюдается три холодных течения: Лиманское, идущее с небольшой скоростью на ЮЗ в районе севернее Приморского края, Северо-Корейское, идущее на юг в районе Владивостока к восточной Корее, и Приморское, или холодное течение средней части Японского моря которое зарождается в районе Татарского пролива и идет в центральную часть Японского моря, в основном ко входу в пролив Цугару (Сангарский). Эти холодные течения образуют круговорот против часовой стрелки и в холодном секторе Японского моря содержит четко выраженные слои поверхностной и промежуточной водных масс. Между теплым и холодным течениями наблюдается четкая граница «полярного» фронта.

Поскольку Цусимское течение содержит поверхностную и промежуточную водные массы, толщина которых около 200 м, и отделено от нижележащей глубинной воды, мощность этого течения в основном имеет тот же порядок.

Скорость течения до глубины 25 м почти постоянна, а далее с глубиной уменьшается до 1/6 поверхностного значения на глубине 75 м. Расход Цусимского течения менее 1/20 расхода течения Куросио.

Скорость холодных течений около 0,3 узла для Лиманского течения и менее 0,3 узла для Приморского течения. Холодное Северо-Корейское течение, являющееся наиболее сильным, имеет скорость 0,5 узла. Ширина этого течения 100 км, мощность — 50 м. В основном холодные течения в Японском море гораздо слабее, чем теплые. Средняя скорость Цусимского течения, идущего через Корейский прол., зимой меньше, а летом увеличивается до 1,5 узла (в августе). Для Цусимского течения отмечаются также межгодовые изменения, при этом выделяется четкий период в 7 лет. Поступление вод в Японское море в основном происходит через Корейский пролив, так как вток через Татарский пролив очень незначителен. Сток вод из Японского моря происходит через пролив Цугару (Сангарский) и Лаперуза.

Приливы и приливные течения

Для Японского моря приливы невелики. В то время как у берегов Тихого океана величина прилива 1—2 м, в Японском море она достигает лишь 0,2 м. Несколько более высокие величины наблюдаются у берегов Приморского края — до 0,4—0,5 м. В Корейском и Татарском проливах величина прилива увеличивается, достигая в некоторых местах более 2 м.

Волны прилива распространяются под прямыми углами к этим котидальным линиям. К западу от Сахалина и в районе Корейского прол. наблюдаются две точки амфидромии. Аналогичная котидальная карта может быть построена для лунно-солнечного суточного прилива. В этом случае точка амфидромии находится в Корейском проливе Поскольку общая площадь поперечного сечения проливов Лаперуза и Цугару составляет лишь 1/8 площади сечения Корейского пролива, а поперечный разрез Татарского пролив вообще незначителен, то приливная волна поступает сюда из Восточно-Китайского моря в основном через Восточный проход (Цусимский пролив). Величина вынужденных колебаний массы воды всего Японского моря практически ничтожна.Результирующая составляющая приливных течений и идущего на восток Цусимского течения иногда достигает 2,8 узла. В проливе Цугару (Соигарском) преобладает приливное течение суточного типа, однако величина полусуточного прилива здесь больше.

В приливных течениях четко выражено суточное неравенство. Приливное течение в проливе Лаперуза менее выражено из-за различия уровней между Охотским морем и Японским морем. Здесь также наблюдается суточное неравенство. В проливе Лаперуза течение направлено в основном на восток; его скорость иногда превышает 3,5 узла.

Ледовые Условия

Замерзание Японского моря начинается в середине йоября в районе Татарского пролива и в начале декабря — в верховье залива Петра Великого. В середине декабря замерзают районы у северной части Приморского края и залива Петра Великого. В середине декабря лед появляется в береговых районах Приморского края. В январе площадь ледяного покрова увеличивается дальше от берега в сторону открытого моря. С образованием льда навигация в этих районах, естественно, затрудняется или останавливается. Замерзание северной части Японского моря несколько запаздывает: оно начинается в начале-середине февраля.

Таяние льда начинается в районах, наиболее удален ных от берега. Во второй половине марта Японского моря за исключением близких к берегу районов, уже свободно ото льда. В северной части Японского моря лед у берегов обычно стаивает в середине апреля, в это время возобновляется навигация во Владивостоке. Последний лед в Татарском проливе наблюдается в начале—середине мая. Период наличия ледяного покрова вдоль берега Приморского края составляет 120 дней, а у гавани Де-Кастри в Татарском проливе — 201 день. Вдоль северных берегов КНДР большого количества льда не наблюдается. У западного берега Сахалина лишь только город Холмск бывает свободен от льда, так как в этот район заходит ветвь Цусимского течения. Остальные районы этого побережья замерзают почти на 3 месяца, в течение которых навигация прекращается.

Материковые склоны бассейна понского моря характеризуются множеством подводных каньонов. Со стороны материка эти каньоны тянутся до глубин более 2000 м, а со стороны Японских островов лишь до 800 м. Материковые отмели Японского моря развиты слабо, кромка проходит на глубине 140 м со стороны материка и на глубине более 200 м. Банка Ямато и другие банки Японского моря сложены коренными породами, состоящими из докембрийских гранитов и других палеозойских пород и вышележащих изверженных и осадочных пород неогена. Согласно палеогеографическим исследованиям, южная часть современного Японского моря, вероятно, в палеозое и мезозое и в течение большей части палеогена была сушей. Из этого следует, что Японское море образовалось в период неогена и раннечетвертичиый период. Отсутствие гранитного слоя в земной коре северной части Японского моря указывает на трансформацию гранитного слоя в базальтовый вследствие базификации, сопровождающейся опусканием земной коры. Наличие «новой» океанической коры здесь можно объяснить растяжением материков, сопровождающим общее расширение Земли (теория Эгайеда).

Таким образом, можно сделать вывод, что северная часть Японского моря когда-то была сушей. Наличие в настоящее время такого большого количества материкового материала на дне Японского моря на глубинах более 3000 м должно свидетельствовать о происшедшем в плейстоцене опускании суши на глубину 2000—3000 м.

Источник