Ein Tiefseegraben außerhalb des Pazifischen Ozeans. Wo liegen die Tiefseegräben? Tiefseegräben

Tiefer Wassergraben

Tiefseegraben

(Ozeangraben), eine schmale, geschlossene und tiefe Mulde des Meeresbodens. Länge von mehreren hundert bis 4000 km. Gräben befinden sich an den Rändern von Kontinenten und auf der ozeanischen Seite von Inselbögen. Tief variiert zwischen 5500 und 11.000 m. Sie nehmen weniger als 2 % der Grundfläche des Weltozeans ein. Es sind 40 Tiefseegräben bekannt (30 im Pazifischen Ozean und jeweils 5 im Atlantischen und Indischen Ozean). Entlang der Peripherie des Pazifischen Ozeans bilden sie eine nahezu durchgehende Kette. Die tiefsten liegen im Westen. Teile davon. Diese beinhalten: Marianengraben, Philippinischer Graben, Kurilen-Kamtschatka-Graben, Izu-Ogasawara, Tonga, Kermadec, Graben der Neuen Hebriden. Die Querprofile des Bodens von Tiefseegräben sind asymmetrisch, mit einem höheren, steileren und zergliederten Kontinental- oder Inselhang und einem relativ niedrigen ozeanischen Hang, der manchmal von einem Außenschacht relativ geringer Höhe begrenzt wird. Der Boden der Dachrinnen ist normalerweise schmal und weist eine Reihe flacher Vertiefungen auf.
Gräben sind Teil der Übergangszone vom Kontinent zum Ozean, in der sich die Art der Erdkruste von kontinental zu ozeanisch ändert. Die Gräben sind mit einer hohen seismischen Aktivität verbunden, die sich sowohl in Oberflächen- als auch in Tiefenbeben äußert. Im letzten Viertel des 19. Jahrhunderts wurden Tiefseegräben entdeckt. bei der Verlegung von transozeanischen Telegraphenkabeln. Eine detaillierte Untersuchung der Gräben begann mithilfe von Echolot-Tiefenmessungen.

Erdkunde. Moderne illustrierte Enzyklopädie. - M.: Rosman. Herausgegeben von Prof. A. P. Gorkina. 2006 .


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Inselbögen

Hierbei handelt es sich um Ketten vulkanischer Inseln über einer Subduktionszone (dem Ort, an dem die ozeanische Kruste in den Erdmantel versinkt), die dort entstehen, wo eine ozeanische Platte unter eine andere sinkt. Inselbögen entstehen, wenn zwei ozeanische Platten kollidieren. Eine der Platten landet am Boden und wird vom Erdmantel absorbiert, während sich auf der anderen (oberen) Platte Vulkane bilden. Die gekrümmte Seite des Inselbogens ist zur absorbierten Platte gerichtet; auf dieser Seite befindet sich ein Tiefseegraben. Grundlage für Inselbögen sind Unterwasserrücken von 40 bis 300 km, mit einer Länge von bis zu 1000 km oder mehr. Der Bogen des Bergrückens ragt in Form von Inseln über den Meeresspiegel hinaus. Inselbögen bestehen oft aus parallelen Gebirgszügen, von denen einer oft außen liegt (dem Tiefseegraben zugewandt) und nur durch einen Unterwasserrücken ausgedrückt wird. In diesem Fall sind die Rücken durch eine bis zu 3–4,5 km tiefe Längssenke voneinander getrennt, die mit 2–3 km Sediment gefüllt ist. In den frühen Entwicklungsstadien stellen Inselbögen eine Verdickungszone der ozeanischen Kruste dar, auf deren Kamm sich vulkanische Gebäude befinden. In späteren Entwicklungsstadien bilden Inselbögen große Insel- oder Halbinselmassive; die Erdkruste nähert sich hier in ihrer Struktur dem kontinentalen Typ an.

An den Rändern des Pazifischen Ozeans sind Inselbögen weit verbreitet. Dies sind die Commander-Aleuten, Kurilen, Japaner, Marianen usw. Im Indischen Ozean ist der Sunda-Bogen der berühmteste. Im Atlantischen Ozean - der Bogen der Antillen und Südantillen.

Tiefseegräben

Dabei handelt es sich um schmale (100-150 km) und lange tiefe Senken (Abb. 10). Der Boden der Dachrinnen ist V-förmig, seltener flach und die Wände sind steil. Die Binnenhänge neben den Inselbögen sind steiler (bis zu 10–15°), während die gegenüberliegenden Hänge zum offenen Meer hin flacher sind (ca. 2–3°). Die Neigung des Grabens wird manchmal durch Längsgräben und Horsts erschwert, und die Gegenneigung wird durch ein stufenförmiges System steiler Verwerfungen erschwert. An den Hängen und am Boden treten Sedimente auf, die manchmal eine Mächtigkeit von 2–3 km erreichen (Javan-Graben). Die Sedimente der Gräben werden durch biogen-terrigene und terrigen-vulkanogene Schlicke repräsentiert; es kommen häufig Ablagerungen von Trübungsströmen und edaphogenen Formationen vor. Edaphogene Formationen sind unsortierte Produkte von Erdrutschen und Erdrutschen mit Grundgesteinsblöcken.

Die Tiefe der Gräben reicht von 7000-8000 bis 11000 m. Die maximale Tiefe wurde im Marianengraben gemessen - 11022 m.

An der gesamten Peripherie des Pazifischen Ozeans sind Gräben zu beobachten. Im westlichen Teil des Ozeans erstrecken sie sich vom Kurilen-Kamtschatka-Graben im Norden über die Japaner, Izu-Bonin, Mariana, Mindanao, Neubritannien, Bougainville, die Neuen Hebriden bis nach Tonga und Kermadec im Süden. Im östlichen Teil des Ozeans befinden sich die Atacama-, Mittelamerikanischen und Aleuten-Gräben. Im Atlantischen Ozean - Puerto Rican, Südliche Antillen. Im Indischen Ozean - der Java-Graben. Im Arktischen Ozean wurden keine Gräben gefunden.

Tiefseegräben sind tektonisch auf Subduktionszonen beschränkt. Subduktion findet dort statt, wo kontinentale und ozeanische Platten (oder ozeanische und ozeanische) aufeinandertreffen. Wenn sie sich in einer Gegenbewegung bewegen, bewegt sich die schwerere Platte (immer ozeanische Platte) über die andere und sinkt dann in den Mantel. Es wurde festgestellt, dass sich die Subduktion je nach Verhältnis der Plattenbewegungsvektoren, dem Alter der subduzierenden Lithosphäre und einer Reihe anderer Faktoren unterschiedlich entwickelt.

Da bei der Subduktion eine der Lithosphärenplatten in der Tiefe absorbiert wird und dabei oft Sedimentformationen des Grabens und sogar Gesteine ​​des Hangenden mit sich führt, ist die Untersuchung von Subduktionsprozessen mit großen Schwierigkeiten verbunden. Auch die geologische Forschung wird durch die Tiefsee behindert. Daher sind die Ergebnisse der ersten detaillierten Kartierung des Bodenbereichs in den Gräben, die im Rahmen des französisch-japanischen Kaiko-Programms durchgeführt wurde, von großem Wert. Vor der Küste von Barbados und dann am Hang des Nankai-Grabens gelang es während der Bohrungen, die Verwerfung der Subduktionszone zu überqueren, die sich am Bohrpunkt in einer Tiefe von mehreren hundert Metern unter der Bodenoberfläche befand.

Moderne Tiefseegräben erstrecken sich senkrecht zur Subduktionsrichtung (orthogonale Subduktion) oder in einem spitzen Winkel zu dieser Richtung (schräge Subduktion). Wie oben erwähnt, ist das Profil von Tiefseegräben immer asymmetrisch: Die subduzierende Wand ist flach und die hängende Wand ist steiler. Die Reliefdetails variieren je nach Spannungszustand der Lithosphärenplatten, dem Subduktionsregime und anderen Bedingungen.

Von Interesse sind die Reliefformen der an Tiefseegräben angrenzenden Gebiete, deren Struktur auch durch Subduktionszonen bestimmt wird. Auf der Meeresseite handelt es sich um sanfte Randschwellen, die sich 200–1000 m über dem Meeresboden erheben. Den geophysikalischen Daten zufolge stellen die Randschwellen eine antiklinale Krümmung der ozeanischen Lithosphäre dar. Wenn die Reibungshaftung der Lithosphärenplatten hoch ist, ist die Höhe der Randverdickung senkrecht zur relativen Tiefe des angrenzenden Grabensegments.

Auf der gegenüberliegenden Seite, oberhalb des Hangendes der Subduktionszone, erstrecken sich parallel zum Graben hohe Bergrücken oder Unterwasserrücken, die eine andere Struktur und Herkunft haben. Wenn die Subduktion direkt unter den Kontinentalrand gerichtet ist (und an diesen Rand ein Tiefseegraben angrenzt), bilden sich in der Regel ein Küstenrücken und ein durch Längstäler davon getrennter Hauptkamm aus, deren Topographie durch vulkanische Strukturen erschwert werden kann .

Da jede Subduktionszone schräg in die Tiefe verläuft, kann sich ihre Wirkung auf das Hangende und sein Relief über 600–700 km oder mehr vom Graben aus erstrecken, was hauptsächlich vom Neigungswinkel abhängt. Gleichzeitig bilden sich entsprechend den tektonischen Bedingungen verschiedene Reliefformen bei der Charakterisierung der seitlichen Strukturreihen oberhalb von Subduktionszonen aus.

Als Tiefseegräben werden langgestreckte, teilweise weniger als 100 km breite ozeanische Senken mit steilen Abhängen bezeichnet, deren Entstehung mit dem Absinken der Plattenränder zurück in den Erdmantel zusammenhängt. Einige der tiefsten Punkte der Erde liegen in Tiefseegräben. Die Tiefe des Java-Grabens in Westindien und des Marianengrabens im Pazifischen Ozean beträgt durchschnittlich 7.450 bis 11.200 Meter.

Entlang der konvergenten Grenze zweier Platten bildet sich ein Tiefseegraben. Durch Subduktion entstehen ozeanische Gräben, wenn eine Platte mit einer anderen kollidiert, sie unter sich zusammendrückt und einen Tiefseegraben bildet. Die Vorderkante der oberen Platte bröckelt und hebt sich wie Schnee vor einer Schneefräse. Kollisionskräfte und kontinuierlicher Druck entlang der Grenze zweier Platten bilden parallel zum Graben emporgehobene Gebirgszüge, wie beispielsweise die Anden entlang des Peru-Chile-Grabens.

Bevor die Idee einer globalen Plattentektonik akzeptiert wurde, waren Meeresgeologen über den Ursprung der Tiefseegräben ratlos. Sie konnten nicht verstehen, warum die Täler auf dem Meeresboden so tief waren. Sie versuchten weiterhin herauszufinden, warum der Kern oder der untere Mantel die Lithosphäre nach unten zu tragen schien. Sie wussten nicht viel über die Konvektionsströme an diesem Ort und konnten daher keine Energiequelle für die Bewegung der Kontinente finden.

Da sich die meisten Subduktionszonen im Pazifischen Ozean befinden, weisen die Ränder der Pazifischen Platte, wo Oberflächengesteine ​​ständig kollidieren und auseinanderbrechen, die tiefsten Gräben auf. Der Pazifische Ozean ist aufgrund des ständigen Einflusses der Pazifischen Platte auf die nordamerikanische, eurasische, indo-australische, philippinische und antarktische Platte von diesen Tiefseegräben umgeben.

Tiefseegräben finden sich sowohl an den Kontinentalrändern als auch in Ozean-Ozean-Konvergenzzonen entlang von Inselbögen. Der Java-Graben, auch Sunda-Graben genannt, ist der tiefste Graben im Indischen Ozean, 350 km vor den Küsten der Inseln Sumatra und Java (Indonesien). Der 2.600 km lange Graben und tiefste Punkt im Indischen Ozean war am 26. Dezember 2004 Schauplatz eines gewaltigen Erdbebens der Stärke 9 und eines Tsunamis, bei dem über 200.000 Menschen ums Leben kamen.

Es wurden 22 Tiefseegräben identifiziert, allerdings handelt es sich nicht bei allen um größere Gräben. Davon liegen 18 im Pazifischen Ozean und einer (Java-Graben) im Indischen Ozean. Die Tiefen der Hauptgräben betragen mehr als 5,5 km und die Breite zwischen ihnen beträgt 16 bis 35 km. Die tiefste Stelle, das Challenger Deep (11 km tief), wurde im Marianengraben entdeckt. Der Peru-Chile-Graben vor der Küste Südamerikas ist mit 1.609 km der längste Tiefseegraben, während der Japan-Graben mit 241 km der kürzeste ist.

Tiefseegräben und die damit verbundenen Randschwellen sind wichtige morphologische Strukturen aktiver Ozeanränder, die sich über Tausende von Kilometern entlang von Inselbögen und dem östlichen Kontinentalrand des Pazifischen Ozeans erstrecken. Tiefseegräben zeichnen die Entstehung seismischer Fokuszonen bis zur Oberfläche nach und spiegeln deutlich die Grenze zwischen dem ozeanischen und dem kontinentalen Teil der Lithosphäre der Erde wider. Ozeangräben sind schmale, ausgedehnte Vertiefungen des Meeresbodens, die die tiefsten Zonen des Weltmeeres darstellen.

Es gibt zwei Arten von ozeanischen Gräben:

  • 1. Ozeangräben, die mit Inselbögen verbunden sind (Mariana, Japan, Sunda, Kamtschatka usw.;
  • 2. Ozeanische Gräben neben den Kontinenten (peruanisch-chilenisch, mittelamerikanisch usw.).

Die Gräben von Inselbögen sind normalerweise tiefer (Mariana-Graben – 11022 m). Bei hohen Sedimentationsraten können ozeanische Gräben mit Sedimenten gefüllt werden (Südküste Chiles).

Die meisten Gräben haben eine bogenförmige Form und die konkave Seite zeigt zum Inselbogen oder Kontinent. Im Querschnitt sehen sie aus wie regelmäßige asymmetrische Vertiefungen (Abb. 6.28) mit einer relativ steilen (bis zu 10° oder mehr) Landneigung und einer sanfteren (5°) ozeanischen Neigung des Grabens. Am äußeren Meeresrand des Grabens

Reis. 6.28. Der schematische Aufbau des Tiefseegrabens zeigt eine äußere kuppelförmige Erhebung, die sich oft fast 500 m über das regionale Niveau des angrenzenden Meeresbodens erhebt.

Dachrinnen, selbst die tiefsten, haben praktisch keine exakte V-Form.

Die Breite der ozeanischen Gräben beträgt etwa 100 km, die Länge kann mehrere tausend Kilometer erreichen: Die Tonga- und Kermadec-Gräben sind etwa 700 km lang, der peruanisch-chilenische Graben ist 4500 km lang. Der schmale Boden eines ozeanischen Grabens mit einer Breite von einigen hundert Metern bis zu mehreren Kilometern ist normalerweise flach und mit Sedimenten bedeckt. Im Querschnitt sehen die Sedimente keilförmig aus. Sie werden im unteren Teil des Keils durch hemipelagische und pelagische (Präfix hemi - semi) Sedimente der ozeanischen Platte dargestellt, die zum Land hin abfallen. Darüber werden sie diskordant von horizontal geschichteten Ablagerungen von Trübungsströmen (Turbiditen) überlagert, die durch die Erosion eines Kontinents oder Inselbogens entstanden sind. Die Art und Menge des Niederschlags sowie die axiale Zone des Grabens werden durch das Verhältnis zwischen den Niederschlagsraten und der Geschwindigkeit der Plattenkonvergenz bestimmt. Die Sedimentkeile der axialen Zonen von Inselbogengräben sind dünner als die in an die Kontinente angrenzenden Gräben. Dies erklärt sich durch die im Vergleich zum Kontinent begrenzte Exposition der Bogenoberfläche über dem Meeresspiegel, der die Hauptniederschlagsquelle darstellt.

Ozeanische Gräben in der Nähe von Kontinentalrändern können aus einer Reihe strukturell isolierter kleiner Vertiefungen bestehen, die durch Schwellen getrennt sind. Innerhalb ihrer Grenzen kann sich bei einer leichten Neigung der Achse ein Kanal bilden, entlang dem Trübungsströme fließen. Letztere können alluviale Grate und Erosionsstrukturen im Körper des Sedimentkeils erzeugen und die Verteilung von Lithofazien im Graben steuern. In Gebieten mit sehr hohen Sedimentationsraten und geringen Konvergenzraten (Oregon-Washington-Graben) können sich ausgedehnte Fächer entwickeln, die sich auf der axialen Sedimentschicht vom Kontinent in Richtung Ozean bewegen.

Ozeanische Gräben sind konvergente Plattenränder, an denen eine ozeanische Platte entweder unter eine andere ozeanische Platte (unter einen Inselbogen) oder unter einen Kontinent subduziert wird. Die Plattenkonvergenzrate reicht von Null bis Yusm/Jahr. Wenn Platten kollidieren, biegt sich eine von ihnen und bewegt sich unter die andere, was zu regelmäßigen starken Erdbeben mit Schwerpunkten unter der Landneigung des Grabens, der Bildung von Magmakammern und aktiven Vulkanen führt (Abb. 6.29). In diesem Fall werden die resultierenden Spannungen in der fortschreitenden Bramme in zwei Formen realisiert:

  • 1. Es entsteht eine äußere wellenartige (kuppelförmige) Hebung mit einer durchschnittlichen Breite von bis zu 200 km und einer Höhe von bis zu 500 m.
  • 2. In der gekrümmten ozeanischen Kruste am ozeanischen Hang des Grabens bilden sich stufenförmige Verwerfungen und große Strukturen wie Horsts und Gräben.

Reis. 6.29. Kamtschatka-Tiefseegraben: 1 - Aktive Vulkane, 2 - Tiefseegraben, 3 - Isolinien von 1" Tiefen von Magmakammern

In den Sedimentschichten am Boden des Grabens gibt es keine gefalteten Verformungen. Im an das Gelände angrenzenden Grabenhang bilden sich sanft abfallende Überschiebungen. Die Unterschubzone (Benioff-Wadati-Zavaritsky-Zone) fällt in einem leichten Winkel von der Grabenachse in Richtung Land ab. In dieser Zone konzentrieren sich fast alle Erdbebenquellen.

In den mittelamerikanischen, peru-chilenischen Gräben und dem Yap-Graben wurden durch Bohrungen junge Basalte entdeckt (Abb. 6.30). Die Intensität magnetischer Anomalien auf dem Meeresboden in der Nähe des Grabens ist normalerweise verringert. Dies wird durch das Vorhandensein zahlreicher Verwerfungen und Brüche in der sich biegenden ozeanischen Kruste erklärt.


Reis. 6.30 Uhr. Tektonisches Schema des zentralamerikanischen Sektors des Pazifischen Ozeans, nach Yu.I. Dmitriev (1987): ICH- Tiefseegräben, 2 - Aktive Vulkane, 3 - Brunnen, die Basalte freilegten

Das Akkretionsprisma der Sedimente im unteren Teil des Grabenhangs wird durch Verwerfungen und Überschiebungen in eine Reihe von Platten und Blöcken verformt, gefaltet und zerbrochen.

Manchmal entfernt ein vorrückender Kontinent oder Inselbogen die Sedimente des axialen Grabens und der ozeanischen Platte und bildet ein akkretionäres Sedimentprisma. Dieser Akkretionsprozess geht mit der Bildung schuppenartiger Überschiebungsschichten, chaotischer Sedimentkörper und komplexer Falten einher. Hier können sich sedimentär-basaltische Melange bilden, die Fragmente und große Blöcke ozeanischer Kruste, Sedimentkeile und Trübungen enthalten. Diese Masse an angesammeltem, nicht konsolidiertem Sediment erzeugt eine große negative isostatische Schwerkraftanomalie, deren Achse relativ zur Achse des Grabens leicht landwärts verschoben ist.

Die Struktur der Abschnitte. Die Mächtigkeit der Sedimente über dem Basaltgrundgebirge variiert stark. Im Mittelamerikanischen Graben gut. Bei 500 V sind es 133,5 m, im Brunnen. 495 - 428 m, während in anderen Gräben bis zu 4 km dicke Sedimentschichten bekannt sind. Am Boden des Grabens sind Erdrutschfazies und wieder abgelagerte Sedimente zu erkennen. Sedimentgesteine ​​und vulkanogen-sedimentäre Gesteine ​​sind weit verbreitet: vulkanische Schluffsteine, Sandsteine, Kiessteine, tonige, kieselsäurehaltig-tonige Gesteine, edaphogene Brekzien, Basalte in den Außenzonen. Basalte zeichnen sich durch petrochemische und geochemische Eigenschaften aus, die zwischen typischen ozeanischen und inselbogenförmigen Sorten übergehen (Dmitriev, 1987).

In den schuppigen Strukturen akkretionärer Prismen wechseln sich diese Gesteine ​​mit Gravitationsolistostromen und Erdrutschbrekzien ab. Die Fragmente enthalten Fragmente der ozeanischen Kruste: serpentinisierte ultrabasische Gesteine ​​und Basalte. Metamorphe Gesteine ​​mit hohem Druck und niedrigen Temperaturen – Glaukophanschiefer.

Mineragenie.Öl- und Gasfelder in schwach versteinerten Schichten. Ablagerungen von Antimon und Quecksilber in Paläanaloga, in Metasomatiten nach Wirtsgesteinen (Jasperoide und Listvenite) in Zonen tektonischer Störungen.

Kontrollfragen

  • 1. Bestimmen Sie die Position von Tiefseegräben in der Erdstruktur.
  • 2. Nennen Sie die morphometrischen und strukturellen Merkmale von Tiefseegräben.
  • 3. Charakterisieren Sie die Struktur und Zusammensetzung von Gesteinsverbänden, die Tiefseegräben füllen.

Kürzlich habe ich mein Geographielehrbuch aus der alten Schule noch einmal gelesen. Dann bin ich zufällig auf einen separaten Abschnitt mit dem Titel „Tiefseegräben und ihre Typen“ gestoßen. Der Titel selbst erschien mir nicht allzu spannend, aber der Text des Abschnitts hat mich wirklich interessiert. Also...

Was sind das für Tiefseegräben?

Tiefseegräben (oft auch „Ozeangräben“ genannt) sind zunächst tiefe und sehr lange Vertiefungen, die ganz unten im Ozean liegen (im Bereich von 5.000 bis 7.000 Metern).

Sie entstehen durch die Zerkleinerung ozeanischer Kruste unter dem „Gewicht“ anderer ozeanischer oder kontinentaler Kruste. Dieser Vorgang wird „Plattenkonvergenz“ genannt.


Es sind die ozeanischen Gräben, die häufig als Epizentren von Erdbeben und als Fundament vieler Vulkane dienen.

Tiefseegräben haben einen nahezu flachen Boden. Ihre Oberfläche hat die größte Tiefe im Ozean. Die Gräben selbst befinden sich auf der ozeanischen Seite entlang der Inselbögen, wiederholen ihre Biegung und erstrecken sich manchmal einfach entlang der Kontinente selbst.

Daher können diese Gräben als Übergangszone bezeichnet werden, die Kontinente und Ozeane vereint.


Beispiele für Tiefseegräben

Im Allgemeinen gibt es auf der Welt ziemlich viele ozeanische Gräben. Aber unter ihnen gibt es diejenigen, die besondere Erwähnung verdienen:

  • Der „wichtigste“ kann als Marianengraben bezeichnet werden. Es ist das tiefste auf unserem Planeten. Die Tiefe beträgt fast 11.000 Meter unter dem Meeresspiegel;
  • Tonga folgt ihm. Tiefe ~10.880 Meter;
  • und der Philippine Trench, der mehr als 10.260 Meter tief ist.

Bemerkenswert ist, dass sich die tiefsten Gräben im Pazifischen Ozean befinden. Dort sind die meisten von ihnen entstanden.

Absolut alle Tiefseegräben (sowie Senken) haben eine ozeanische Kruste. Parallel zu den Gräben befinden sich häufig auch dazwischenliegende Vertiefungen, neben denen sich Zwillingsinselbögen (so genannte versunkene Grate) befinden.


Die Zwischensenke zeichnet sich dadurch aus, dass sie sich immer zwischen den äußeren nicht-vulkanischen und inneren vulkanischen Inselbögen bildet. Und gleichzeitig sind solche Senken nicht so tief wie der Graben, der ihnen am nächsten liegt.