Siellä on luonnollinen taipumus tieteellisissä tutkimuksissa lisääntynyt erikoistuminen. Tärkeimmät edistysaskeleet ovat keskittymisen kaventaminen ja aikaisemman, yleisemmän tutkimuksen laajan perustan rakentaminen. Näin kävi varmasti myös 25 vuotta sitten laukaistulle ranskalais-amerikkalaiselle Mid-Ocean Undersea Study-sukellusretkelle. Valtamerten keskikohde oli Atlantin Keskiselänteen levittäytymiskeskuksen hautavajoama., 1950-luvulla, Bruce Heezen Columbian Yliopiston Lamont Geologisen Observatorion kerätään laaja-palkki kaikuluotain poikkileikkaukset rift valley ja oikein arveli, että se on osa maailmanlaajuista rift-järjestelmä, joka kietoo maapallon ympäri, kuten sauma baseball. Britannian ja Kanadan meren geologit otti seuraavan askeleen ja asennettu joukko kunnianhimoisia tutkimusmatkoja tutkimus Keski-Atlantin Ridge lähellä 45° N avulla jokainen geofysikaaliset ja geologiset työkalu saatavilla tällä hetkellä. Amerikkalaisryhmä kiinnitti huomionsa hautavajoamaan lähellä 22° n: ta., Kuitenkin kerroksessa rift valley-itse, missä uusi oceanic crust tunkeutuu ja purkautuu, jäi hämärä ja arvoituksellinen kuin koskaan. Satoja aktiivisia tulivuoria, jotka vievät lattia rift valley olivat piilossa syvyys tallentimet, joita kukoistaa puoli-kaikuja ääni heijastuu jyrkkä, 1,000 metriä korkea kalliot laakson.Sitten, vuonna 1972, kolme vuotta sen jälkeen, kun Neil Armstrong jätti ensimmäisen ihmisen jalanjälki kuussa, kansainvälinen ryhmä meren geologit aloitti rohkea etukäteen: tutkia rift valley, jossa vain ajoneuvot, jotka voisi ottaa ne sinne—sukellusveneet., Vaikka vuosikymmenen tai niin syvänmeren upotettavat kokemus, siellä oli vielä paljon skeptisyyttä niiden hyödyllisyyttä, koska tieteellisiä välineitä. Kuitenkin, ne, jotka uskoivat vallitsi, ranskan teki bathyscaphe ArchimÈde ja upotettavat Cyana saatavilla, ja MEILLE tarjotaan luotettava vedenalainen työjuhta Alvin. Käynnissä oli ranskalais-amerikkalainen Mid-Ocean Undersea-tutkimus (Project FAMOUS).,

Tarkka base kartat sukellus retkikunta oli koottu käyttäen YHDYSVALTAIN Laivaston salaista multi-palkki kaikuluotain, ranskalainen kapea palkki echo kuulostava järjestelmä, ja syvästi hinattavan välineen paketin Meren fysiikan Laboratorio, Scripps Institution of Osasto (University of California, San Diego). Muistan hiljentynyt hämmästyneenä kyytiin tutkimusalus Knorr, kun ensin näki korkean resoluution, syvän-hinata syvyys profiilit hitaasti poltettu paperi meidän pahanhajuinen tarkkuus syvyys tallentimet., Rift on keskustassa muoto lopulta paljastui selvästi kuin syvä kaukalo sisäkkäin laajempi rift valley, joka sisälsi paljon mäkiä, joka näytti olevan tulivuoren käpyjä. Nämä sonar kirjaa olivat pohja karttoja sukellus retkikunta, ja joukkue geologit oli koottu olla ensimmäinen mid-ocean ridge sukeltajat käyttävät ArchimÈde kesällä 1973.

Alvin ja muut sukellusveneet varmasti osoittautunut hyödyllisyytensä, koska tieteellisiä välineitä aikana KUULUISA, ja niitä on käytetty siitä lähtien., Todellakin, ranskan ja myös Japanilaiset ovat korvanneet alkuperäisen subs ajoneuvoja, joka voi sukeltaa kaksi kertaa niin syvä, syvyydessä yli 6 000 metriä. KUULUISA geologinen työ osoitti, että rift valley on luonut suuri viat, jotka murtaa vastaperustetun oceanic kuori ja aktiivisia tulivuoria on runsaasti pitkin rift valley-kerroksessa. Nuorin tulivuoret muodostavat kapean alueen merellisen maankuoren luominen vain 1-2 kilometriä leveä, merkittävä, kun sitä verrataan mitat levyt, jotka ovat tuhansia kilometrejä ympäri., KUULUISA magneettinen, geokemialliset, painovoiman, ja seismiset tutkimukset johtivat kaikkein yksityiskohtainen ja kattava tutkimus leviää keskus tuohon aikaan. Niin paljon oli oppinut, että vuonna 1977 kaksi koko kysymyksiä Bulletin of the Geological Society of America oli omistettu tulokset tämän ennennäkemättömän retkikunta.

, mutta keski-valtameren harjujen löytöaika oli vasta alussa. Pian sen jälkeen, kun KUULUISA tulokset raportoitiin, Alvin oli keskellä toinen mid-ocean ridge retkikunta, tällä kertaa nopeampi levittää Galapagoksen Rift Tyynellämerellä., Lämmön virtaus mittaukset osoittivat, että hydroterminen aktiivisuus saattaa olla esiintyvä kyljissä tämä leviää keskus, ja satoja microearth-järistyksiä on kirjattu siellä ajateltiin olevan hydrotermiset tai vulkaanista alkuperää. Sukeltajat kyytiin Alvin näki paljon enemmän kuin lämmintä vettä; he löysivät yhteisöjen pohjaeläimiä, kuten ”giant tube matoja”, jotka viihtyvät kemiallisen energian toimittamien levittää center tulivuoria. Nämä olivat, ja ovat edelleen, vain ekosysteemien tiedossa perustuu kemosynteesi sijaan fotosynteesi., Tämä löytö synnytti uusia hypoteeseja elämän synnystä maan päällä—ja Eksoottisten elämänmuotojen mahdollisuudesta muilla planeetoilla-joista keskustellaan yhä kiivaasti nykyään.

Vain kaksi vuotta myöhemmin, vuonna 1979, aikana retkikunta, jonka tavoitteena oli todistaa hyödyllisyyttä Alvin geofysikaaliset mittaukset, ensimmäinen korkean lämpötilan ”musta tupakoitsija tuuletusaukkojen” löydettiin East Pacific Rise lähellä 21°N. Meidän lämpötila-anturit oli kalibroitu 30°C, mutta ensimmäiset mittaukset on tehty Alvin noussut off-asteikko., Kun luotaimen PVC-asennustangossa näkyi merkkejä hiiltymisestä, luotain kalibroitiin hätäisesti korkeampiin lämpötiloihin. Seuraavana päivänä, lämpötila on lähellä 400°C kirjattiin, rikkoo aiemmat Galapagoksen ennätys 22°C marginaalilla. Vasta risteilyn jälkeen opimme, että Alvinin portholien sulamislämpötila oli huomattavasti alle 400°C. tietämättömyys voi olla autuutta!

tärkeän näkökulman muutos tuli löytö hydrotermiset halkeamat meren geologit ja geophysicists., Se tuli selväksi, että tutkimuksissa mid-ocean ridge mannerlaattojen, vulkanismi, ja hydroterminen aktiivisuus, suurin jännitys on yhteyksiä näiden eri aloilla. Esimerkiksi, geophysicists etsinyt hydrotermisen toiminnan puolivälissä ocean harjuja monta vuotta (mukaan lukien aikana Hankkeen KUULUISA), jonka hinaus-paneelit thermisters lähellä merenpohjaa; jälkeen kaikki, joku etsii kuumaa vettä mittaa veden lämpötila! Kuitenkin, hydrotermistä toimintaa oli lopulta dokumentoitu tehokkaammin valokuvaamalla jakelu eksoottinen vent eläimiä., Jopa nyt, paras indikaattorit viimeaikaisen kokemuksen tulivuorenpurkaukset ja kesto hydrotermisen toiminnan syntyä opiskelu ominaisuuksia pohjaeläinten faunal yhteisöjä. Esimerkiksi, aikana ensimmäinen syvänmeren mid-ocean ridge purkaus, kun sukellusvene oli alueella, sukeltajat eivät nähneet hidas savotta cascade tyyny lavas kuten kuvattiin Havaijilla vuonna ”Tulipalo Meren Alla.,”Mitä he näkivät, oli täysin odottamatonta: valkoinen bakteeri-matot roju pois merenpohjaan, luoda kohtaus paljon kuin keskitalvella blizzard Islannissa, joka kattaa kaikki juuri puhjennut, lasimainen, musta lava, jossa on paksu viltti valkoinen bakteeri – ”lunta.”HARJUN Ohjelman (Ridge Tieteidenvälistä Global Kokeiluja-kuvattu alla) ilmentää ja edistää hengessä tämä uusi poikkitieteellinen lähestymistapa mid-ocean ridge tutkimuksia.

teknologisella kehityksellä oli myös valtava vaikutus näkökulmaamme., Kun multi-beam syvyyteen saakka kartoitus työkalut olivat saatavilla luokittelemattomien sovellukset alussa vuonna 1973, voimme edetä pidemmälle kaksiulotteinen näkökulmasta mid-ocean ridge poikkileikkaus. Vuosikymmenten ajan batymetriset kaaviot koottiin taiteellisesti laajapohjaisista profiileista. Vaikka nyt klassinen ”Lattia Valtamerten” kuvio piirtämä Marie Tharp ja Bruce Heezen osoittautui erittäin tarkka, mitä todella tapahtui välillä profiilit, jotka olivat usein 10 100 kilometrin päässä toisistaan, oli tuntematon., Multi-beam syvyyteen saakka järjestelmiä, niin paljon kuin 100 palkit ääni voidaan kerätä samanaikaisesti yli väylä 1 10 kilometriä leveä. Yhden siirtää aluksen, jopa 100 profiileja voidaan kerätä samanaikaisesti ja jokainen profiili oli vain noin 100 metrin päässä sen naapurit. Kun otetaan huomioon rajallinen jalanjälki ääni kaikuu takaisin merenpohjaan, kattavuus tulee todella jatkuva. Ensimmäistä kertaa voisimme tehdä karttoja merenpohjasta ilman merkittäviä aukkoja! Enää ei tarvitse luottaa karttatuotannon taiteelliseen arvailuun., Tänään on multi-palkki järjestelmät tuottavat erittäin kapea yksittäisten palkkien, vain 1° 2° verrattuna noin 30° vanhemmille, single-palkki-järjestelmät (tämä on kuin vertaisi lasersäteen valonheitin palkki). Jalanjälki ääni kunkin palkin multi-palkki-järjestelmä on vain noin 100 metrin sijaan useita kilometrejä ympäri. Tuloksena kartat ovat paljon tarkempia, ja paljastaa merenpohjan rakenne paljon yksityiskohtaisemmin.

toinen perustavanlaatuinen rajoitus oli ollut navigointi., Satelliittien ja tähtitieteellisten elinten korjaukset olivat harvinaisia ja täynnä virheitä, eikä aavalla merellä ollut maamerkkejä! Harvoin tiesi, missä on parempi kuin 1-2 kilometriä, joten ei ollut mitään järkeä kerätä tietoja sen lähemmäksi. Global Positioning System (GPS) alkoi olla saatavilla turmeltuneessa muodossa muutaman arvokkaan tunnin per päivä suunnilleen samaan aikaan, että multi-beam syvyyteen saakka järjestelmät tulivat linjalla., Myöhemmin, kuten GPS-navigointi tuli saataville 24 tuntia vuorokaudessa tarkkoja korjauksia 2 sekunnin välein (verrattuna noin 2 tunnin välein transit-satelliitteja), 10-kilometrin-laaja leikkuut erittäin tarkka merenpohjan tietoja voitaisiin kerätä ja rutiininomaisesti sijaitsee tarkasti ensimmäistä kertaa. 1980-luvun lopulla, kollegani ja minä olimme selittää epäuskoisena jatko-opiskelijoille, mitä se oli kuin ”vanhaan menetetään merellä” (meren geofyysikko vastaa, oletan, ”kävely kouluun paljain jaloin lumessa menossa ylämäkeen molempiin suuntiin.,”) Kuitenkin, meidän tarinoita kaikui kuuroille korville, koska meidän opiskelijat valittivat navigointivirheisiin yhtä suuri kuin 50 metriä ja miten nämä minimaalinen (minulle) virheitä hajonnut kokoelma joitakin aineistoja, kuten painovoima.

kartat ovat tehokkaita: ne informoivat, kiihottavat ja stimuloivat., Aivan kuten varhaisimmat kartat maailmassa vuonna kuudennentoista vuosisadan ohjattiin voimakas age of exploration, ensimmäinen korkean resoluution, jatkuva kattavuus kartat mid-ocean ridge kannustanut tutkijoita monilla aloilla, mukaan lukien petrologia, geokemia, vulkanologia tai seismologia, tektoniikka, meri magnetismi, ja painovoima sekä joitakin ulkopuolella earth sciences, mukaan lukien meren ekologian, kemian ja biokemian., Maan tiedemiehet, yhdistelmä korkean resoluution väylä kartoitus työkaluja ja tarkka navigointi saa meitä luopumaan meidän korjaus kanssa suoraan linjalta yli harjut juurrutti meidän geologinen koulutus ja hyvin paljon muodissa aikana Hankkeen KUULUISA. Vaikka tällainen lähestymistapa oli hyödyllinen alkuaikoina ja on edelleen sen sovelluksia, olemme havainneet, että kaikkein paljastava vaihtelut ovat usein havaittu tutkimalla akselilla aktiivinen ridge.

Tämä uusi, along-strike-perspektiivi paljastaa globaalin rift-järjestelmän arkkitehtuurin., Harjun akseli aaltoilee järjestelmällisesti, määritellään keskeinen osiointi harjun lohkoiksi rajaavat erilaisia epäjatkuvuuskohtia. Segmentit voivat pidentyä tai lyhentyä,ja niiden vulkaaninen, Hydroterminen ja tektoninen aktiivisuus lisääntyy. Uudet kartat ja niiden edistämät merigeologiset tutkimukset paljastavat hierarkian valtamerten keskiselänteiden segmentoitumisessa. Ensimmäinen-jotta segmentit ovat yleensä satoja kilometrejä pitkä, kestää miljoonia, kymmeniä miljoonia vuosia, ja ne rajaavat suhteellisen pysyvä, jäykkä-levy-muunnos viat., Nämä viat oli löydetty vanha laaja-palkki echo sounders, mutta niiden rakenteellinen monimutkaisuus ja vaikutus naapurimaiden ridge segmenttejä ei voi arvostaa ilman, että uuden sukupolven karttoja.

kuvan alla oikealla, ensimmäinen-jotta segmentti on yleensä jaettu useita toisen – tai kolmannen-jotta segmenttejä, jotka hengissä alle 10 miljoonaa vuotta vähemmän kuin noin 100 000 vuotta, vastaavasti. Näitä pienempiä, vähemmän pysyvä segmentit ovat rajaamalla erilaisia nonrigid epäjatkuvuuskohtia, jotka voivat siirtyä pitkin harjun., Näin nämä hienomman mittakaavan segmentit voivat pidentää, lyhentää tai jopa kadota kokonaan. At hienoimmista mittakaavassa, neljäs-order-segmentit, jotka ovat suuruusluokkaa 10 km pitkä, saattaa selvitä erillisinä putket maankuoren accretionary prosesseja vain 100 10 000 vuotta. Nämä segmentit ovat tuotteita sarjan dike intrusion tapahtumia, perusyksiköt crustal luominen. Syvänteitä muodostuu, kun sula materiaali nousee pystysuorien halkeamien ja halkeamien kautta., Pitkäikäisyys nämä neljäs-order-segmentit ja niihin liittyvät sykliä magmaattisen, tulivuoren, maankuoren, ja hydrotermisen aktiivisuuden käyttää kontrolloiva vaikutus jakeluun ja selviytymisen eksoottinen pohjaeläinten faunal yhteisöjä, jotka kukoistaa pimeässä, kylmä, vihamielinen ympäristö mid-ocean ridge.

Kun tutkimukset jatkuvat, voimme nähdä enemmän todisteita siitä, tärkeitä yhteyksiä hyvin erilaisia havaintoja.,ial syvyys,
• poikkipinta-ala harjan (proxy magmaattisen talousarvion nopeasti levittää harjut),
• maankuoren paksuus,
• geokemia ja päätellä purkaus lämpötila lavas,
• mitat maankuoren magnetoinnin,
• ominaisuudet lähellä-akseli vika, kuten pitkin lakko vaihtelut korkeuksiin vika scarps,
• leveydet ja päätellä syvyyksiin halkeamia ja säröjä akselia pitkin,
• lava-ikäisiä,
• läsnäolo tai puuttuminen maankuoren aksiaalinen magma kammion (tai sulaa linssi)
• intensiteetti hydrotermistä toimintaa, ja
• runsaasti syvänmeren savuttajaa yhteisöjä.,
Tänään, meren geophysicists ja geochemists usein osallistua puhuu pohjaeläinten luonnonsuojelijat ja päinvastoin; tämä oli hyvin epätavallista 20 vuotta sitten. Viimeaikaisista budjettitraumoista huolimatta mid-ocean Ridgen tutkimus on jännittävämpää ja poikkitieteellisempää kuin koskaan aiemmin.

– Meillä on nyt kartoitettu lähes puolet maailman mid-ocean ridge järjestelmään kapea käytävä, joka määrittelee levittää center levy rajan, merkittävä etukäteen ottaen huomioon, että meillä oli kartoitettu alle yksi prosentti järjestelmä vain vuosikymmen sitten., Mutta meidän on tutkittava sukellusvenettä tai kauko-ohjattavat ajoneuvot vähemmän kuin yksi prosentti tämän kiehtova alue maankuoren levy luominen, jossa yli 90 prosenttia maapallon vulkaanista toimintaa jyrisee. Tämän kapean nauhan ulkopuolella, mid-ocean ridge-järjestelmän sivustoilla, on kartoitettu alle prosentti ja vähemmän kuin .001 prosenttia on tutkittu. Vertaa tätä Venuksen pinnan kartoitukseen-joka on lähes 100 prosenttia valmis., Matalan resoluution maailmanlaajuisen merenpohjan esittänyt viime aikoina julkaistu GEOSAT maps tarjoaa monia ärsyttävä tavoitteet lisätutkimuksia.

epäilen, että joitakin jännittävimpiä löytöjä on edessä lähitulevaisuudessa. Mikä loistava aika olla merigeologi (jos saat töitä)!

sekä National Science Foundation että Office of Naval Research tukevat mid-ocean ridge tektonisia tutkimuksia.,

Ken Macdonald valmistui vuonna 1975 MIT/JOTKAMINUN Yhteinen Ohjelma Merentutkimus ja on siitä lähtien toiminut kymmenkunta vuotta jäsenenä Woods Hole Oceanographic Institution Corporation. Hän on ollut ilo nähdä useita hänen opiskelijoille mennä Yhteinen Ohjelma, ja useita hänen jatko-opiskelijoille liittyä tieteellinen esikunnat klo Woods Hole ja muualla. Ken on johtanut yli 20 syvänmeren toimituskirjoista ja on ollut onni saada osallistua joihinkin ensin selvittämään mid-ocean ridge käyttäen multi-beam echo sounders, kauko-ohjattavat ajoneuvot, ja sukellusveneet., Hän sanoo, että hän löytää mid-ocean harjanteet yhtä jännittävä ja salaperäinen kuin silloin, kun hän ensin havainnut niitä—ja kokemuksia harhaluuloja ymmärtää, miten ne toimivat, jotka ovat lyhytikäisiä ja kuviteltu.

HARJUN

HARJU tavoitteet ovat kahdenlaisia: 1) antaa keskittyä
koordinoitu monialainen tutkimus geologinen ja
geodynamic liittyvien prosessien luomista merellisen litosfäärin,
ja 2) tarjota puitteet, joissa monipuolinen, innovatiivinen,
tutkija-aloitettu tutkimus voidaan toteuttaa., Tiettyjä
saavutukset HARJUN Program viimeisten viiden vuoden aikana ovat:

•
Löytö yllättäen nopeita muutoksia, erityisesti hydrotermisiin
toimintaa ja purkaa yhteisöjen, välittömästi sen jälkeen,
purkaus.
• reaaliaikainen seuranta ja reagointi magmaattisen tapahtumia
harjuilla Koillis Tyynenmeren (yhteistyössä Kansallisten
Oceanic and Atmospheric Administration).
löydetään oseaanikuoren sisällä oleva
pinnan alla oleva mikrobibiosfääri, joka edustaa
maapallolla aiemmin tuntematonta biomassaa.,
tunnustus laajasta
mannerlaattojen laajuudesta ja eläimistön monimuotoisuudesta, joka liittyy
Keski-Atlantin Harjun Hydrotermisiin alueisiin.
• Kehittäminen
määrällinen, havainto-pohjainen malleja, jotka selittävät, herkkyys
harjun akseli topografia muuttujiin, kuten riittoisuus, magma
tarjontaa, ja aksiaalinen terminen rakenne.
• Perustaminen maailmanlaajuinen
digitaalinen tietokanta mid-ocean ridge syvyyteen saakka tiedot erityisistä
osia globaalin ridge järjestelmä.
määritelmä crustal magma-ruumiiden pienestä koosta
nopeimmillakin leviävillä harjanteilla.,
•
merkitys Tunnustetaan noste-ajettu virtauksen valvontaan
sekä ahtaus vaipan kumpuaminen rajat-akselin mielessä ja
kolmiulotteisuus sekä kumpuaminen pitkin-akselilla.
• Kartoitus ja tiedustelu rock
näytteenotto aiemmin tutkimaton supersegments (pitkä segmentit, että
tyypillisesti pidentää 1000 2000
km) globaalissa mid-ocean ridge järjestelmä.
the first measures of plate motion on a mid-ocean ridge.,
• Säännös ensimmäiset kuvat sulaa jakelu ylä –
vaipan alla mid-ocean ridge SULA (Vaipan Sähkömagneettinen
ja Tomografia) Kokeilu.