Фізико-географічне положення і розміри. Тихий океан — най­більший з океанів нашої планети. Його площа разом із морями 178,7 млн. км², об'єм води 710 млн. км³, що становить відповід­но 49 % і 53 % загальних площі та об'єму Світового океану. Це унікальний географічний об'єкт нашої планети. Він обмежений на заході материками Євразією та Австралією, на сході — Пів­нічною та Південною Америкою, на півдні — Антарктидою.

«Тихим» океан назвав Ф. Магеллан, який перетнув його в низьких широтах, жодного разу не потрапивши у шторм. Але ця назва не відповідає характерові океану. У помірних широтах Північної півкулі шторми бувають усю холодну пору року. Часом вони здіймаються і влітку. У Південній півкулі між 40° і 60° пд. ш. сильні вітри нерідко переходять в урагани, здіймаючи хвилі висотою до 35 м. У західній частині океану щороку про­носяться спустошливі тропічні урагани, які іноді захоплюють береги Філіппінських і Японських островів, досягають території Корейського півострова, Китаю і навіть російського Примор'я. У Південній півкулі тропічні урагани спустошують береги островів Океанії, завдають шкоди східній частині Австралії.

У тропічно-екваторіальній зоні океан простягається на 17 200 км, а з морями —на 20000 км. Тому він і найтепліший серед океанів. Тихий океан найглибший: середня його глибина 3960 м, максимальна — 11 022 м, виявлена в Маріанській западині.

Історія досліджень Тихого океану починається з незапа­м'ятних часів. За кілька століть до нашої ери народи, що насе­ляли узбережжя океану — японці, малайці, полінезійці, інки, камчадали, алеути, багато знали про окремі його частини, але ці знання не записувались і не були передані. Європейці відкрива­ли для себе цей океан самостійно.

Всю історію вивчення океану поділяють на чотири періоди: перший —від найдавніших часів до 1804 р., другий — з 1804 р. до 1873 р., третій—з 1873 р. до 1957 р., четвертий — з 1957 р. дотепер. Перший період — час територіальних відкриттів. У XV ст. європейці були впевнені, що між Європою та Азією існує лише один океан, але 1513 р. іспанський конкістадор Васко Нуньєс де Бальбоа перетнув Панамський перешийок і з верши­ни гори побачив неозорі простори води, назвавши їх «Півден­ним морем». Те, що на захід від Америки існує великий океан, встановив Ф. Магеллан під час навколосвітньої подорожі. Після Магеллана іспанці, португальці, голландці, англійці організували низку експедицій для пошуків невідомих земель і освоєння шляху через Тихий океан до берегів Азії. Було відкрито багато островів, нанесено на карти тисячі кілометрів берегів Австралії та Північної Америки, виявлено Великий Бар'єрний риф.

Поряд із територіальними відкриттями, мореплавці записува­ли в корабельних журналах відомості про вітри, течії, коливання рівнів та інші відомості навігаційного характеру. Магеллан спробував зміряти глибину океану, але, витравивши 762 м конопляного линя, дна не досягнув. Розрізнено та безсистемно збиралися відомості про тваринний і рослинний світ островів, узбереж і прибережних вод. Перший науковий матеріал про фауну й флору, морських ссавців, риб, планктон північної частини океану зібрали російські експедиції Беринга і Чирикова на кораблях «Св. Петр» і «Св. Павел». Наприкінці XVIII ст. океан борознили французькі та англійські кораблі, на яких натуралісти водночас збирали колекції тварин і рослин.

Другий період характеризується вивченням фізичних власти­востей води і початком глибоководних досліджень. Перші океа­нографічні спостереження було зроблено під час навколосвіт­ньої подорожі Крузенштерна на судні «Надежда» (1803— 1806 рр.). Виміри температури здійснювались не тільки на поверхні, а й на глибинах до 400 м. Такі ж виміри повторив О. Є. Коцебу на кораблі «Рюрик» (1816—1817 рр.), а потім російський фізик Є. Ленц (1824—1829 рр.) під час плавання на судні «Предприятие». Застосувавши батометр, Ленц вимірював не тільки температуру, а й солоність, густину і вміст кисню. Пізніше подібні спостереження провадили численні експедиції інших країн. Накопичені матеріали дали можливість скласти схему вертикальної циркуляції океану (Ленц, 1845 р.) і його вертикальної структури (Дж. Пестуїч, 1873 р.).

Видатною подією цього періоду було плавання Ч. Дарвіна на «Біглі» (1831—1836 рр.). Зібрані матеріали дозволили натураліс­тові відкрити принцип природного відбору, що його він виклав у книзі «Походження видів і шляхи природного відбору».

Третій період характеризується розвитком комплексних океа­нологічних досліджень завдяки роботі спеціальних експедицій та берегових станцій, організації океанологічних установ і т. ін. Першою власне океанологічною експедицією було плавання «Челінджера» (1873—1876 рр.), під час якого зібрано різнома­нітну інформацію про фізичні, хімічні, біологічні та геологічні особливості океану.

Вельми важливе значення для вивчення гідрофізики мали виміри Макарова на кораблі «Витязь» (1886—1889 рр). Уза­гальнивши дані 163 глибоководних станцій, Макаров виявив головні закономірності розподілу температури й солоності на поверхні океану. Найбільший внесок у вивчення океану зроби­ли наукові експедиції на суднах «Альбатрос» (1888—1905 рр.), «Карнеджі» і «Рамапо» (1928—1929 рр.)—США, «Планет» (1906—1907 рр.)—Німеччина, «Снелліус» (1929—1930 рр.) — Голландія, «Діскавері-2» (1929—1930 рр.) і «Челінджер-2» (1950—1952 рр.) — Великобританія, «Альбатрос» (1947— 1948 рр.)—Швеція, «Сінтокумару» та «Мансю» (з 1920 р.) — Японія. З 1949 р. широкомасштабні дослідження атмосфери і водних мас розпочали експедиції на кораблях «Витязь», «А. И. Воейков» та «Ю. М. Шокальский» (колишній СРСР), у складі яких працювали вчені України. За час свого існування «Витязь» здійснив понад 40 рейсів.

Завдяки аналізові та систематизації матеріалів складено й надруковано карти рельєфу дна і донних наносів, узагальнено відомості з гідрології океану (Шотт, 1935 р.), опубліковано праці В. Б. Штокмана (1946 р.) і X. Свердрупа з теорії Міжпасатної протитечії. З опертям на наукові досягнення третього періоду розроблялись програми подальших досліджень.

Сучасний етап вивчення океану характеризується різними формами міжнародної кооперації в експедиціях, застосуванням підводних апаратів, локаторів бокового огляду, підводного теле­бачення тощо. Першою спільною роботою, що проводилась під назвою «Норпак», було знімання північної частини океану кораблями Японії, США і Канади. Трохи пізніше організовано дослідження за програмами МГР, ЕКВАПАК, КУРОСІО, МГСС та ін.

Експедиції на судні «Витязь» дозволили вивчити систему жолобів у північній частині океану, відкрити жолоби Витязь та Адміралтейства. Вивчено основні типи піднять: склепінне, брилові хребти й масиви, крайові вали.

За допомогою автономних підводних апаратів відкрито своє­рідну фауну навколо гідротермальних джерел рифтових зон, яка дивує гігантизмом своїх представників. У складі фауни Перу-Чилійського та Каліфорнійського районів відкрито й описано нові види, роди й таксони вищого рангу.

Завдяки накопиченню геофізичних і геологічних даних вияв­лено відмінності в будові океанічної та континентальної кори, особливості рельєфу рифтової зони, пояси сейсмічності та підвищеного потоку земного тепла.

Береги. Береги океану надзвичайно різноманітні. Так, уздовж американського узбережжя височать гірські хребти Анд і Кордельєрів. Велетенські прибійні хвилі перпендикулярно підходять до них з відкритого океану і руйнують їхні підніжжя. Наносів тут мало. Лише зрідка трапляються берегові бари або акумулятивні тера­си. Отже, східні береги абразивні.

Західними берегами океану є береги крайових морів. Оскіль­ки прибій та хвилі тут незначні, вздовж рівнинних просторів Азії переважають акумулятивні береги, хоча подекуди трап­ляються абразивно-денудаційні. Там, де гірські хребти підходять до океану під значним кутом, утворюються ріасові береги. На узбережжя Азії потрапляє велика кількість теригенного матеріа­лу, з якого в умовах високих припливів формуються піщані пасма й вали.

В екваторіально-тропічних широтах від австрало-азійських морів до Тасманового моря на сотні й тисячі кілометрів простяглися органогенні коралові та мангрові береги. Вздовж Австралії на 2300 км від затоки Папуа до острова Фрейзер тягнеться унікальна смуга коралових споруд. Вона відгородила від океану мілководну лагуну, ширина якої не перевищує кількох десятків кілометрів. Коралового походження ряд низь­ких островів з архіпелагу Тонга, Каролінські острови, Маршал-лові острови, острови Лайн, Туамоту та ін.

У районах давнього й сучасного зледеніння обох півкуль, зокрема на Камчатці, Алясці, в Канаді, Чилі, Новій Зеландії, переважають фіордові береги.

Острови. У Тихому океані понад 10 тис. найрізноманітніших за формою і величиною островів — від великих гористих до дрібних, низьких, ледь помітних серед водних просторів. Вели­ких островів найбільше на заході океану, малі — розсіяні по всій акваторії, але більшість із них розташована в центральній та західній частинах. Деякі острови періодично затоплюються, на багатьох розташовані цілі держави. На цих частинах суходолу проживає близько 8,3 млн. осіб. Острови центральної та півден­но-західної частини океану називають Океанією.

За геологічною будовою вирізняють острови океанічні й материкові — платформні та геосинклінальні. Платформні — це частини підводних окраїн материків. До них належать острови Прибилова, Св. Матвія, Св. Лаврентія, Шантарські, Цусіма, Хайнань, південна частина Калімантану, південна частина Нової Гвінеї та острів Тасманія.

Геосинклінальні острови розміщені в межах тектонічних поя­сів, їхні конфігурація і рельєф зумовлені рухами земної кори. В океані виокремлюють дві геосинклінальні зони: докембрійську  та кайнозойську. Докембрійська зона прилягає до австралійської та азійської платформ і є фундаментом островів: Алеутських, Курильських, Сахалін, Японських, Тайвань, Філіппінських, Ідзу, Бонін, Волкано, Нова Гвінея, Каледонія, Нова Зеландія. На схід від цієї зони знаходиться друга сучасна молода геосин­клінальна зона, в межах якої чітко виявлена система острівних дуг: Фіджі, Нові Гебриди, Соломонові та Маріанські острови.

Океанічні острови поділяються на вулканічні та коралові. Вулканічних найбільше. Вони розташовуються групами або ланцюгами вздовж тектонічних розломів. До них належать Маркізькі, острів Пасхи, низка островів із групи Каролінських і Маріанських, Галапагоські, Кокосові та ін. Здебільшого вони гористі, з крутими урвистими берегами. Серед розмаїття вулка­нічних островів вирізняють три типи: конуси й кальдери, плато й щити, хребти й гірські масиви. Конуси й кальдери — це діючі вулкани острівних дуг. Площа таких островів невелика — від одного до кількох десятків квадратних кілометрів. Більшість із них мають висоту 1000— 1500 м. Найвищий острів Коломбангара (1661 м) в групі Соло­монових островів. Конуси утворилися внаслідок виверження й застигання андезитових лав. Якщо виверження супроводжува­лось вибухом, то утворювались кальдери.

Острови «плато і щити» (Лау, Тонга, Самоа, Товариства, Гавайські) характерні для базальтової області океану. Вони мають незначні висоти, але там, де осередки вулканізму розта­шовані близько один від одного, виникають високі острови у вигляді злитих комплексів лавових щитів. Таким є острів Гаваї. З п'яти вулканів цього острова два мають висоту понад 4000 м (Мауна-Кеа — 4205 м, Мауна-Лоа — 4170 м).

Острови «хребти і масиви» — це давні, зруйновані ерозією вулкани. Вони мають круті схили, утворені в процесі абразивно­го руйнування, ерозійного розчленування та хімічного вивітрю­вання. Площа їх не перевищує кількох квадратних кілометрів, висота гір — декількох сот метрів, майже всі вони оточені абра­зивними платформами, що виникли при руйнуванні островів.

У центральній та південно-західній частинах океану всі ост­рови, крім дуже молодих, оточені кораловими рифами. У тропічних та екваторіальних водах Океанії багато островів біогенного походження. Це переважно атоли і острови бар'єр­них рифів. Утворення коралових островів пов'язане з життє­діяльністю вапнякових водоростей і коралових поліпів. У східній частині океану провідна роль у створенні атолів нале­жить вапняковим водоростям, у західній — кораловим поліпам. Деякі групи островів (Тувалу, Гілберта, Маршаллові) складають­ся лише з атолів. В інших групах, таких як Каролінські, Фенікс, Лайн, Кука, Туамоту, атоли переважають. Коралові атоли поши­рені навіть серед вулканічних і геосинклінальних островів, як-от в архіпелагах Фіджі, Тонга та ін.

Моря. В Тихому океані 25 морів і три великі затоки. Пере­важна більшість із них зосереджена в західній частині. Саме тут найбільше на земній кулі вертикальне й горизонтальне розчле­нування суходолу. Острівними дугами докембрійської рухомої зони відділені від океану такі крайові моря, як Берингове, Охотське, Японське, Жовте, Східно-Китайське та ряд морів індонезійських островів: Банда, Сулу, Сулавесі, Молуккське, Яванське. Безпосередньо в самому океані вирізняють акваторії, традиційно також названі морями: Філіппінське, Новогвіней­ське, Коралове, Фіджі, Тасманове на заході, та Роса, Амундсена, Беллінсгаузена на півдні. Найбільше за площею (5 726 000 км2), а також за об'ємом (23 522 000 км3) Філіппінське море. Найменше за площею море Балі (40 000 км2), а за об'ємом —Жовте (16000 км3).

Геологічна будова. Особливістю Тихого океану є те, що його оточують молоді складчасті споруди. Вони продовжують розви­ватися у вигляді сучасних геосинкліналей в межах Західно-Тихоокеанського геосинклінального поясу або нових тектоніч­них підняттів у межах Східно-Тихоокеанського поясу. Далі від узбережжя області кайнозойської (альпійської) складчастості межують зі структурами мезозойського (кіммерійського) орогенезу, потім їх заступають палеозойські структури. Така послі­довність складчастих споруд свідчить про те, що Тихий океан найдавніший з усіх.

Дно океану має складну геологічну будову. Ендогенними процесами спричинене його розчленування на великі блоки і переміщення літосферних плит: Тихоокеанської, Філіппінської, Наска, Кокос, а також частково Індо-Австралійської та Антарк­тичної. Тут здіймаються Південно-Тихоокеанський і Східно-Тихоокеанський океанічні хребти з характерними рифтовими долинами (хоч і вираженими менш чітко) і поперечними (трансформними) розломами. В західній частині басейну, де простягається геосинклінальний пояс і формуються сучасні гео­синкліналі, будова земної кори — субокеанічного (тобто пере­хідного) типу. Від великих ділянок океанічної платформи (таласократонів) геосинклінальні пояси відділені вузькими і глибоки­ми жолобами, що належать до передгірних прогинів, утворених при піднятті острівних дуг — майбутніх гірських систем. За теорією мобілізму, саме ці жолоби свідчать про занурення океаніч­ної кори під континентальну (явище субдукції).

У Тихому океані надзвичайно інтенсивні сейсмічні явища і вулканізм, тут відбуваються активні процеси нагромадження осадів і формування корисних копалин залежно від напрямків і швидкості рухів земної кори, гідрокліматичних, гідробіологічних і гідрохімічних умов.

За даними геофізичних методів досліджень, середня товщина океанічної земної кори 6,5 км, але вона здебільшого коливаєть­ся в межах 3—10 км. Мінімальна товщина — в осьових части­нах серединно-океанічного хребта, максимальна — в межах підняттів і брилових хребтів, поширених переважно в західній частині океану.

Базальтовий шар океанічної кори розбитий численними гли­бинними розломами, що сягають аж до мантії, на окремі блоки. Вони досить чітко зміщені щодо осьової частини серединно-океанічного хребта, проте в північно-східній улоговині це змі­щення не помітне. Розломи тягнуться на тисячі кілометрів у широтному напря­мі. Уздовж них блоки земної кори зміщуються по горизонталі на сотні кілометрів. Подекуди ці зміщення досягають 1200 км. Вертикально блоки зміщуються до 3 км. Найбільші серед розло­мів Мендосіно, Меррей, Молокаї, Кларіон, Кліппертон, Галапа­гос, Маркізький, Пасхи, Челінджер, Менард.

Теплові потоки вздовж гребеня головного хребта в сім разів інтенсивніші, ніж ті, що йдуть від ложа океану, а в зонах розло­мів виявлено руди гідротермального походження.

У межах Південно-Тихоокеанського і Східно-Тихоокеанського підняттів, що входять до єдиної планетарної системи океаніч­них хребтів, як і в усіх інших, океанічне дно розсовується, і по обидва боки рифтової долини проходять смуги різноспрямованої намагніченості магматичних порід.

З активними тектонічними рухами земної кори і виникнен­ням розломів пов'язані інтенсивні вулканічні процеси. Наслід­ком їх дії є численні острови вулканічного походження або підводні вулкани — згаслі (у вигляді гайотів чи горбів) та діючі, які нерідко виходять на поверхню океану. їх загальна висота до 10—11 км. Усього згаслих і діючих вулканів в океані понад 10 тис.

Океанічна кора в західній, північній і південно-західній час­тинах складається переважно з андезитових порід, а на решті акваторії — базальтових. Осадові породи мають певну закономірність щодо поширення, потужності й віку.  Цьому сприяла найзагадковіша з усіх океанів його геологічна історія.

Порід осадового чохла практично немає на осьовій частині серединно-океанічного хребта і в Чилійському жолобі. На інших високих валах і глибоководних жолобах їх потужність невелика (зазвичай перші сотні метрів). У межах великих улого­вин і на підвищеннях потужність осадових порід збільшується в середньому до 0,5—1 км. У межах окраїнних морів ця товща значно більша і досягає 7—8 км (наприклад, в Охотському). Під осадовими породами в багатьох місцях океанічного дна поширений змішаний шар з осадових і вулканічних порід. Особливо чітко він простежується в межах острівних дуг і гірських хребтів, досягаючи потужності 5—6 км.

Вік базальтового, осадового й перехідного шарів розкриває нам історію і процеси формування земної кори Тихого океану. За останніми даними, найдавніші осадові породи юрського періоду поширені в західній частині океану, приблизно між екватором, 30° пн. ш. і меридіаном 180°. Цими відкладами ото­чені нижньо- та верхньокрейдові відклади, що займають ложе океану на сході приблизно до країв названих вище глибинних трансформних розломів, а на південному сході — до окраїн серединного хребта. Далі породи цього періоду подекуди оточені відкладами палеогенового і неогенового віків, аж поки і вони не виклинюються на вершинах хребта. На схід від осьової частини вік порід наростає до крейдового періоду (на південному сході ложа океану).

Рельєф дна океану. В будові Тихого океану вирізняють три основні частини: материкову окраїну, перехідну зону і ложе океану. У Тихому океані, на відміну від інших, материкова окраїна займає лише 10 % його загальної площі. Більша вона в західній частині, де являє собою акумулятивно-абразивні тераси прибе­режних гірських хребтів або продовження прибережних рівнин. Шельф здебільшого згладжений абразивно-акумулятивною діяльністю моря або виносом теригенного матеріалу (Жовте, Східно-Китайське моря). Проте в Індонезійському архіпелазі та Австралії через розвиток там коралових рифів та інших корало­вих споруд він має складну будову.

У східній частині океану шельфу практично немає або він дуже вузький. Материковий схил крутий, розчленований каньйонами. Конуси виносу цих каньйонів, зливаючись, утво­рюють нахилену плоску рівнину материкового підніжжя. Такі  самі рівнини простяглися вздовж материкового підніжжя Азії та Австралії.

Перехідна зона оточує океан майже суцільним кільцем і займає 13,5 % його загальної площі. На заході океану всі окраїнні моря є ніби першою сходинкою перехідних зон між океаном та Євразійським і Австралійським материками. Друга представлена також дуже складною за будовою перехідною зоною Філіппінського моря і моря Фіджі. Найпростіші за структурою Алеутська, Курило-Камчатська та Східно-Китайська перехідні зони, де дно морів здебільшого вкрите донними відкладами і є плоскою абісальною рівниною. Виняток станов­лять Японське й Південно-Китайське моря, глибоководні запа­дини яких мають гірський рельєф; подекуди трапляються хребти, а надто в Тасмановому морі.

Ланцюг глибоководних западин, який супроводжує низку островів і відокремлює перехідну зону від ложа, неперервний, як і пасмо гірських споруд острівних дуг. Максимальні глибини більшості жолобів відкрили радянські дослідники в 1957— 1958 рр. Ширина жолобів зверху — десятки і сотні кілометрів, схили круті —до"45°, дно плоске, має ширину кілька сот метрів. Перехідна зона у східній частині океану простіша. Вона представлена значними за протяжністю глибоководними жоло­бами — Центральноамериканським, Перуанським, Чилійським, що прилягають до підводних схилів молодих альпійських складчастих споруд прибережної зони Кордильєрів.

Ложе океану займає понад 65 % площі дна. Воно перети­нається численними підводними гірськими хребтами. Окремі їхні вершини здіймаються над водою, утворюючи ланцюг остро­вів. Найбільшим є широкий Південно-Тихоокеанський середин­но-океанічний хребет, який переходить у Східно-Тихоокеанський. Останній простягнувся до Каліфорнійської затоки і в її північній частині переходить у материковий, продовжуючись у горах США і Канади.

Підводними хребтами і підвищеннями ложе океану поділене на декілька улоговин. Найбільша серед них — Північно-Східна, за площею більша, ніж уся Північна Америка разом із Канад­ським Арктичним архіпелагом і Гренландією. На дні улоговин широко розвинуті вулканічні горби і гори, в тому числі плоско-вершинні гайоти, вузькі жолоби — розломи, з якими пов'язані максимальні глибини.

У західній частині океану на кілька тисяч кілометрів простяг­нувся ланцюг розломів завширшки 100—200 км. Дно океану в межах розломів більш гористе, ніж у сусідніх районах, нерідко вздовж них тягнуться пасма великих вулканів. На думку вчених, у південній частині Тихого океану дно вивчене ще недостатньо, можливо, будуть відкриті нові розломи.

Отже, в будові дна західної та східної частин океану є досить істотні відмінності: для східної характерні великі улоговини з рівним або гористим рельєфом, серединний хребет, субширотні розломи; відмітною рисою західної та південно-західної частин є чергування підводних хребтів, глибоководних жолобів, окре­мих гір, невеликих улоговин, численних груп островів.

Донні відклади. Раніше вважалося, що дно океану вкрите суцільним шаром осадових відкладів. Ретельними дослідження­ми 60—70-х рр. XX ст. доведено, що це не так. Поряд із ділян­ками, вільними від наносів, є такі, де товща відкладів переви­щує 1000 м. Серед глибоководних осадів вирізняються червоні глини з включеннями залізомарганцевих конкрецій. Найбільше цих глин у північній частині, переважно на глибинах понад 5000 м.

На менших глибинах відклади мають інше походження. Лише в Тихому океані є два пояси крем'янистих діаматових відкладів. Чіткіше простежується пояс радіолярієвих відкладів у тропічно-екваторіальній зоні. Значні площі дна в південно-західній частині океану зайняті кораловими відкладами.