Морское дно - Всеволод Зенкович

Процессы, описанные Ф. Беллинсгаузеном, действительно происходят в природе. Его выводы были правильны, но ещё недостаточны для того, чтобы объяснить основную причину образования барьерных рифов и атоллов. Её удалось найти великому английскому учёному Ч. Дарвину. Оказывается, этой причиной служат процессы опускания земной коры.

На рис. 29 изображён в разрезе остров, вдоль которого поселились кораллы и образовали окаймляющий риф. Но потом остров начал опускаться. Тем временем риф нарастал кверху, быстрее всего на своей внешней стороне. Между ним и берегом образовывалась кольцевая лагуна. Постепенно весь остров исчез под водами океана, а коралловые постройки сохранились и образовали атолл.

Рис. 29. Схема образования барьерных рифов и атоллов по Ч. Дарвину. Вверху — вокруг острова образовался окаймляющий риф. В середине — уровень моря поднялся, и между барьерным рифом и островом возникла лагуна. Внизу — при дальнейшем повышении уровня остров погрузился и затонул. Коралловые постройки остались в виде кольца атолла.

Как проверить теорию Дарвина? Самое простое — это установить бурением, какова толщина слоя кораллового известняка у атоллов. Такие бурения производились несколько раз, начиная с конца прошлого столетия. Бурили атолл Фуна-Фути в Тихом океане, Бермудские острова в Атлантике и приобретший мрачную известность атолл Бикини, где испытывались американские атомные бомбы. Во всех случаях результат бурения был одинаков — толщина слоя коралловых масс превышает несколько сотен метров. Если мы вспомним, что глубже 50 метров кораллы не живут, то факт опускания островов и правильность теории Дарвина станут бесспорными.

Впоследствии в Индийском и Тихом океанах были открыты погружённые атоллы, плоское дно которых вместе с самим рифом погружено на много сотен метров.

Наконец, последние десятилетия принесли ещё одно удивительное открытие. Оказалось, что на дне Тихого океана, особенно в области Каролинских островов, весьма широко распространены под водные горы с плоскими, точно срезанными ножом горизонтальными вершинами, лежащими на глубинах иногда более 2 километров (рис. 30).

Рис. 30. Подводные плосковершинные банки в районе Каролинских островов Тихого океана.

Некоторые зарубежные учёные считают, что такое явление — результат морской абразии. Но это не так. Абразия даёт обязательно наклонный срез, а горизонтальными могут быть только вершины коралловых сооружении. Значит, эти горы — результат грандиозных опусканий океанского дна.

Совсем иные находки были сделаны на островах Зондского архипелага — Яве, Тиморе, Флорес и др. Здесь нет барьерных рифов, но коралловые постройки в несколько ярусов поднимаются по склонам гор на высоту до 1500 метров. Так могло получиться только в результате поднятий океанского дна!

Следовательно, дно океана в процессе своего развития может не только опускаться, но и подниматься и в этом отношении ничем не отличается от поверхности материков.

Подводные хребты и пучины

На картах океанского дна среди бескрайных подводных равнин, лежащих на глубинах в 3–5 тысяч метров, невольно бросаются в глаза узкие подводные хребты и глубочайшие желоба. О них стоит поговорить подробнее.

Лучше всего изучен хребет, который проходит посредине Атлантического океана (рис. 31).

Рис. 31. Рельеф дна южной части Атлантического океана.

Сравнивая профили Атлантического хребта и Альп (рис. 32), мы видим, что это действительно грандиозное горное сооружение, состоящее не из одного, а из целого ряда хребтов, разделённых узкими продольными понижениями.

Рис. 32. Поперечный профиль дна южной части Атлантического океана. Справа в том же масштабе изображены Альпийские горы

Углы склонов отдельных гряд Атлантического хребта достигают 6—10 градусов. Такими же были бы и склоны наземных горных цепей, если бы не размывающее действие текучих вод.

В состав хребта несомненно входят сбросовые котловины. В этом отношении характерна небольшая впадина Романш с глубинами более 7 километров.

На хребте происходят вулканические извержения и землетрясения: из вулканических пород сложены острова, увенчивающие хребет (Азорские, Вознесения, Тристан-Де-Кунья и др.), и громадное плато Исландия, которым хребет начинается на севере.

Исследования показали, что Атлантический хребет и окружающие пространства дна состоят из лёгких пород. Этот хребет представляет собой «складку» земной коры. Процесс её образования сопровождался теми же явлениями, какие происходили и на суше, — вулканизмом, сбросами и землетрясениями.

Рельеф и донные покровы хребта имеют большой интерес и для океанологов. Вместе с рядом боковых ответвлений Атлантический хребет создаёт в океане ряд полуизолированных бассейнов. Обмен глубинными водами между ними весьма затруднён. Поэтому в них обитают совершенно различные виды рыб. Поскольку хребет вздымается на пути глубинных течений (преимущественно приливо-отливных), тонкий ил частично смывается с его поверхности и вместо него здесь залегают илистые пески, состоящие преимущественно из скорлупок морских животных. Скорость отложения таких песков очень мала.

Грунтовыми трубками удалось пробить несколько слоев различного состава. Их изучение подтвердило правильность современных взглядов на историю земной коры.

В океане подобных хребтов довольно много. Очень ярко выражены хребты в западной части Индийского океана. Советскими учёными П. Безруковым, Г. Удинцевым и др. недавно открыт и изучен Олюторский хребет в Беринговом море и северное продолжение Гавайского хребта, которое тянется почти до самой Камчатки.

В Северном Ледовитом океане советскими полярниками обнаружен громадный хребет, который тянется через весь полярный бассейн — от Северной Земли до Гренландии. Этому хребту присвоено имя М. В. Ломоносова, положившего много труда на изучение полярных стран.

Не менее интересны и узкие глубоководные (более 6–7 тысяч метров) желоба, которые почти сплошным кольцом окаймляют Тихий океан, а в нескольких местах заходят в Атлантический и Индийский. На рис. 33 вы видите, что этими желобами часто окаймлены архипелаги островов и берега, образованные горными цепями. Материковый или островной склон уходит здесь иногда на глубины почти в одиннадцать километров. Затем следуют плоское «днище» жёлоба всего в несколько километров шириной и новый подъём уже в сторону ровного океанского дна, лежащего обычно на уровне 4–5 километров (рис. 34). На суше нет ничего подобного этим грандиозным углублениям океанского дна.

Рис. 33. Глубоководные желоба на дне Тихого и прилегающих частей Индийского и Атлантического океанов.

Рис. 34. На рисунке показаны в профиле впадина в Охотском море и Курильский глубоководный жёлоб.

В 1953 году советские учёные детально исследовали Курильский подводный жёлоб. Это — третье по глубине место на земном шаре (10 386 метров).

Многое узнали про глубоководные желоба геофизики[15] и геологи. Над узкими глубоководными желобами сила тяжести оказалась значительно меньше, чем в других местах земного шара. Это значит, что здесь тяжёлые породы уходят на громадные глубины.

Характерно, далее, что с областями желобов и расположенных поблизости островных или горных цепей связано большинство землетрясений и действующих или недавно потухших вулканов. Каждое землетрясение имеет не только свой эпицентр, то есть точку, где оно сильнее всего выражено на земной поверхности. Учёные могут с большой точностью вычислять и его гипоцентр — то место в глубине земной коры, где собственно и произошли смещение или разрыв пластов земли. Оказалось, что в областях глубоководных желобов происходят совершенно особые, так называемые глубокофокусные землетрясения. Их гипоцентры лежат на глубинах до 700–800 километров.

Таким образом, глубоководные желоба играют важную роль в развитии всей земной коры.

Советский геолог В. Белоусов показал, что глубоководные желоба продолжаются иногда и на суше в виде низин. Вот несколько примеров.

Яванский жёлоб — близ острова Явы в Индийском океане — достигает глубины около 7500 метров. Он тянется затем на северо-запад мимо острова Суматра и полуострова Малакка, но становится всё мельче, пока не исчезает совсем. Но если идти дальше вдоль хребтов Индо-Китая и Гималаев, то как раз на продолжении жёлоба у подножья гор лежит широкая низина, по которой проходит долина крупной реки Ганг (рис. 35). Уже давно известно, что долина Ганга представляет собой область громадных опусканий земной коры, покрытую поздними отложениями толщиной более километра. Следовательно, «жёлоб» в земной коре похоронен здесь под толстым слоем наносов. По этой же причине «исчезает» жёлоб и на морском дне: в то место, где он прерывается, сносятся продукты разрушения материка.