книги из ГПНТБ / Диомидов М.Н. Покорение глубин

века заселяли покрытую лесом низменность: вероятно, здесь были в изобилии дичь и рыба, но люди не подозревали, что через не­ сколько тысяч лет эта область будет затоплена морем. Сейчас тоже приморских жителей не волнует, что настанет время, когда растают оставшиеся ледники, уровень моря поднимется на 60 м

изатопит их города.

Впоследние десятилетия морские страны и международные организации начали проводить на шельфах обширные геологиче­ ские исследования и составлять карты донного рельефа, чтобы

Схем а разрастания глубоководного дна океана за счет излияния рас­ плавленных пород мантии.

выявить наиболее перспективные районы для рыболовства, добычи нефти, газа и твердых полезных ископаемых.

Современный метод непрерывного сейсмографического профи­ лирования позволяет быстро получать информацию о структуре подокеанской коры толщиной в несколько километров и строить профильные геологические разрезы. Сейсмографические матери­ алы, добытые бурением, и драгирование позволяют получить наи­ более достоверную информацию о геологической структуре и по­ лезных ископаемых континентального шельфа.

Таким образом, основная часть полезных ископаемых пока еще скрыта от человека в недрах дна Мирового океана, и мы даже не представляем себе, какие огромные богатства (металлы, мине­ ралы, горючее) лежат в недрах «незримой земли».

Океанографические исследования последних десятилетий рас­ ширили наши знания о подводной поверхности планеты. До не­ давнего времени земная кора представлялась как стабильный слой, покрывающий жидкую мантию и ядро Земли. Допускалось, что отдельные блоки земной кооы могли плавать по пластиче-

зи

скому веществу мантии на небольшие расстояния. Теперь эти представления невозможно совместить с геологическими данными, собранными за последние 30 лет. Научные открытия свидетель­ ствуют в пользу гипотезы разрастания морского дна и тектониче­ ской гипотезы, согласно которой земная кора состоит из несколь­ ких гигантских плит, развивающихся путем нарастания, с одной стороны, за счет изливающихся потоков мантии в районах сре­ динно-океанических хребтов и за счет разрушения, с другой сто­ роны. Там, где плиты движутся в противоположном направлении,

процесс отчетливо проявляется в Исландии, которая представляет часть Срединно-Атлантического хребта, поднявшегося над уров­ нем океана. Дно рифтовой долины этого хребта усеяно двумя сотнями молодых вулканов, извергающихся примерно один раз

впять лет. Из них тридцать вулканов действуют в наше время. Многие из крупных кратеров остаются открытыми в течение

десятков миллионов лет. Вулканы извергаются и растут, а кора стареет и погружается. Те вулканы, которые извергают меньше 100 км3 лавы за 1 млн. лет, никогда не превращаются в острова, так как дно океана погружается слишком быстро и вулканы не успевают вырасти до поверхности моря.

В то время как происходит наращивание плиты земной коры на дне океана за счет извергающихся потоков лавы, ее передний край с такой же скоростью разрушается. Иногда он скользит под

В других районах встречное движение плит создает молодые гор­ ные цепи. Если скорость сближения плит меньше 5—6 см в год,

31

кора может амортизировать сжатие и коробиться, образуя круп­ ные горные цепи типа Гималаев.

Оказалось, что геология дна океанов совершенно отлична от континентов. Горные цепи в океанах совсем не похожи на Альпы или Гималаи, которые сложены в основном смятыми в складки осадочными породами. Вдоль гребней срединно-океанических хребтов проходят похожие на трещины долины, где образуются новые участки океанического дна за счет жидкой лавы, вытекаю­

боких, происходящих на глубинах до 700 км уже внутри материка. Во многих местах плита опускается вниз под цепью островов, на­ пример в районе Алеутских островов, к югу от Индонезии и у ар­ хипелага Тонга. В таких случаях вулканы действуют на остро­ вах, а глубокие землетрясения отмечаются под окраинными мо­ рями.

Движение и разрушение океанической коры объясняет великую загадку геологии, почему океаны, существующие миллиарды лет, имеют дно с осадками возрастом всего 80—150 млн. лет. Очевидно, более древние осадки уносились движущимися плитами и нагро­ мождались на краю континентов или увлекались вниз, под кору, и расплавлялись в мантии Земли.

Тектоническая теория подвижных плит предполагает, что верх­ няя мантия ведет себя как жидкость и что разность температур под океанами и континентами достаточна для возникновения кон­ векции— с поднимающимися потоками под срединно-океаниче­

32

скими хребтами и опускающимися потоками под континентами. Воздействие малых сил в течение длительных периодов вре­ мени вызывает течения в недрах мантии, которые могут перено­ сить плиты, как по ленте конвейера. Вероятно, движение плит, на­ блюдаемое в наши дни, происходило всегда, и в течение всего периода, исчисляемого в 4 млрд, лет, континенты раскалывались

лантического океана не было. Он возник после раскола древнего единого материка и образования из него Европейского, Американ­

Сибирь от современного Европейского материка.

По дну океанов простираются цепи гор. Один из подводных хребтов, являющийся самой длинной горной цепью Земли, прак­ тически опоясывает весь земной шар. Он начинается на дне Ле­ довитого океана хребтом Ломоносова, открытым советскими по­ лярниками. Дальше, с севера на юг, вплоть до Антарктики, по дну Атлантического океана проходит Срединно-Атлантический хребет, вершины которого возвышаются над его основанием на 3000 м и более. Так, находящийся на юге остров Святой Елены является не чем иным, как одной из таких вершин, поднимаю­ щейся из глубины 4500 м. Эта же цепь гор пересекает Индий­ ский океан, проходит около Австралии и непрерывным хребтом шириной в несколько сотен километров достигает Камчатки. Уче­ ные предполагают, что общая длина этого горного хребта вместе с ответвлениями достигает 70 000 км, а его отдельные вершины возвышаются над основанием местами на 9000 м и более, иногда выступая над поверхностью океана в виде островов.

Сам хребет представляет широкое раздробленное поднятие земной коры. Установлено, что горная цепь, проходящая по сре-

33

(Вероятное расположение континентов — Европейского, Америікайского и Африканского — перед образованием Атлантиче­ ского океана, полученное Э . Буллардом с помощью электронновычислительной машины.

Совмещение сделано по действительному краю каждого континента, где

34

диннои линии Атлантического океана, занимает примерно одну треть океанического дна. Огромный по ширине гребень хребта включает долину и осевую трещину шириной до 50 км и глубиной около 3000 м.

Вдоль подводного хребта Атлантического океана проходит не­ прерывная гигантская трещина общей протяженностью в несколь­ ко десятков тысяч километров. Науке пока еще неизвестно про­ исхождение глубоководных океанских впадин, имеющих вид глу­ боководных желобов.

В районе впадин гравитационное поле Земли настолько изме­ няется, что даже отклоняет искусственные спутники от очень точно вычисленных орбит. Изучение гравитационного поля в океане име­ ет большое значение для подводной навигации.

h , M

0л

Профиль Срединно-Атлантического хребта.

Советские экспедиции на Витязе обнаружили и промерили много океанских впадин. Из восемнадцати глубоководных впа­ дин Тихого океана обследовано четырнадцать. В частности, из­ мерена глубина Марианской впадины, имеющей максимальную известную глубину Мирового океана— 11 034 м. Марианская впа­

(9200 м) и Японская (7400 м). В Северном Ледовитом океане промерена впадина глубиной 5200 м.

В 1967 г. наши ученые на крупнейшем научно-исследователь­ ском судне Академик Курчатов совместно с Витязем провели в Индийском океане многосторонние исследования. Было уста­ новлено, что в рифтовых ущельях, рассекающих срединно-океани­ ческий хребет, мантия Земли выходит на поверхность океанского дна.

Рифтовая зона характерна большой тектонической активно­ стью. Во время наблюдений за три дня было зарегистрировано

387землетрясений.

Врифтовой зоне обнаружено интенсивное образование руд, со дна извлечены образцы чистой хромовой руды. Экспедиция от­ крыла и исследовала новый подводный хребет в Индийском океа­ не, названный именем академика И. В. Курчатова.

35

На дне глубоководных впадин земная кора очень тонка. Не­ которые впадины имеют глубокие вертикальные откосы, напоми­ нающие высоченные ступени гигантской лестницы. Сложный рельеф склонов этих впадин не могут зафиксировать самые луч­ шие эхолоты; лишь через иллюминаторы батискафа просматрива­ ются мельчайшие детали отрогов земной коры.

На глубине 10 и 11 тыс. м ширина желобов не превышает нескольких километров.

Все изменяется в природе. Очень медленно, но непрерывно из­ меняются контуры материков и океанов, рельеф суши и океан­ ского дна. Геологическая история формирования земной коры и рельефа суши исчисляется многими сотнями миллионов лет. Это настолько продолжительнее всей истории цивилизации, что у че­ ловека создается впечатление, будто современные горы и долины, моря и океаны вечно сохраняют первозданный вид. Если же за­ глянуть в глубь геологической истории, то оказывается, что в древнейшие времена лик нашей планеты был совсем иным. Там, где сейчас возвышаются величайшие горы, миллионы лет назад простирались обширные моря и океаны.

Еще недавно предполагали, что океанские глубины — царст­ во вечного покоя. Исследования последних лет полностью опро­ вергли такое предположение. Оказалось, что в глубинах океана происходит постоянная титаническая работа.

Хотя толща воды надежно защищает подводные скалы от разрушающего действия мороза, жаркого солнца и выветриваю­ щих потоков воздуха, в подводном мире также действуют силы, медленно изменяющие рельеф «незримой земли».

В прибрежной зоне придонные течения, с большой скоростью увлекая за собой каменистый материал и песок, истирают в по­ рошок коренную породу океанского ложа, а в отвесных склонах материков вымывают коридоры, нишы и пещеры. За миллионы лет реки и морской прибой переместили в прибрежные зоны океана огромные массы размельченных горных пород и почвы. Вода не строит, подобно ветру, песчаных барханов, но поверх­ ность подводных равнин покрыта рябью, похожей на рисунок песчаного речного дна.

Наряду с мощными, но относительно спокойными глубинными течениями порой наблюдается быстрое и стремительное переме­ щение воды от побережья к центральным частям океанов. Бывает, что по склонам океанского дна со скоростью горных рек несутся потоки песка, смешанного с илом. Такая черная река роет на дне океана глубокие русла и овраги; когда песчаные потоки подходят к крутым склонам, образуются низвергающие вниз лавины, напо­ минающие водопады.

В других районах океанского дна, где слабое течение воды не может переносить ил и песок, скопляется осадочный грунт. Вместе с остатками морских животных и растений на дне океана откладывается песок, занесенный ветром с суши, и метеоритная

36

между Ю жной Америкой и Африкой к востоку от острова Тринидад.

37

пыль из космоса. Осадки медленно опускаются, покрывая рав­ нины, ущелья и горные цепи.

Многие горные хребты под водой стоят в стороне от течений. Ежегодно непрерывно падающий «черный снег» скапливается толстыми шапками на вершинах и склонах гор. Так, проходят сто­ летия, пока под влиянием подземных толчков или в результате чрезмерной тяжести не произойдут оползни осадочного грунта. Когда миллионы тонн рыхлого ила и песка обрушиваются с под­ водных склонов материков, обвалы поднимают гигантские грязе­ вые бури, распространяющиеся на тысячи километров вокруг. Если на поверхности земли ветер поднимает и разносит тучи пыли, то в краевых зонах океана течения распространяют поднятые грязевыми облаками потоки мути, перенося их в застойные ни­ зины океанского ложа.

Глубоководные ландшафты «незримой земли» уже не в состоя­ нии более скрываться от вездесущих человеческих глаз. Люди освоили фотографию и телевидение, построили глубоководные ап­ параты и с каждым погружением вырывают у океанских глубин все новые и новые тайны. Все яснее становится подводный рельеф, шире раскрываются завесы, скрывающие богатства водного прост­ ранства и ложа Мирового океана.

В последние годы составлены карты океанского дна, однако детализация рельефа дна еще далеко не закончена.

Современные карты дна океана по степени точности и дета­ лизации напоминают карты земной поверхности, составленные 250 лет назад.

Подробные карты рельефа океанского дна необходимы для океанографии и многих практических целей. Помимо топографии дна необходимо также знать, что лежит под дном.

Способ профилирования донных отложений по отражению сейсмических волн позволяет получать непрерывные разрезы оса­ дочных толщ и измерять их непосредственно с надводного движу­ щегося судна. Этим методом установлены очень большие колеба­ ния толщины осадочного слоя, под которым рельеф коренной по­ роды весьма неровный, а в некоторых местах гористый.

Втолще Мирового океана наряду с титаническими силами подводных землетрясений, вулканов и течений действуют медлен­ ные, но необъятные по размаху химические процессы, вызываю­ щие накопления полезных ископаемых.

Всоставе морской воды, вероятно, имеются все элементы, вхо­ дящие в таблицу Менделеева. Однако многие из них содержатся

встоль ничтожном количестве, что современными методами хими­ ческого анализа удается обнаружить только 50 элементов.

Почти все обитатели моря строят свои раковины, створки и скелеты из кальция и кремнезема, находящихся в составе солей, растворенных в воде. Но, кроме того, водоросли и губки погло­ щают йод, моллюски — медь, медузы — цинк, олово и свинец, а микроскопические простейшие животные — радиолярии — строн­ ций.

38

39