Текст книги "Следы — на шельфе"
Автор книги: Александр Кондратов
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 16 страниц)
Александр Михайлович Кондратов
Следы – на шельфе
Научный редактор канд. географических наук К. К. Шилик
Из вероятья в правоту
(вместо предисловия)
Двадцатый век – век революций. И не только социальных, меняющих общественные формации, но и научных, заставляющих пересмотреть заново, казалось бы, навеки установленные истины. Революция в физике, приведшая к открытию атомной энергии. Революция в биологии, завершившаяся расшифровкой кода белка и сулящая «генную инженерию». Революция в лингвистике, продолжающаяся и поныне, теснейшим образом связанная с конструированием «говорящих по-человечески» роботов и ЭВМ.
Революция происходит и в науках о Земле. Геология и связанные с нею науки вплоть до недавних лет опирались на данные, полученные при изучении суши. Дно морское оставалось тайной за сотнями печатей. Лишь в середине XX столетия началось планомерное наступление на глубины океана. Была открыта грандиозная система подводных хребтов, опоясывающих земной шар и имеющих общую длину около 60 тысяч километров. На дне морей и океанов оказались огромные широтные разломы и десятки тысяч вулканов, плосковершинные горы, бывшие когда-то островами, и желоба, на многие километры «врезанные» в земную кору. Геофизики показали, что сама кора не однородна, ее толщина и состав на суше и под водою различны. И что самое поразительное, оказалось, что все океаны Земли молоды. С точки зрения масштабов геологии они младенцы по сравнению с породами, слагающими материки.
Глубинное бурение на дне океана, где бы его ни производили, в полярных или тропических водах, на дне Тихого, самого глубокого, или Северного Ледовитого, самого мелкого, океана, в Атлантике или Индийском океане, приносило колонки грунта, возраст которого был десять, сто, двести миллионов лет. Но не старше – сколько бы этих проб ни брали, как бы ни был толст слой осадков на дне. А на суше есть породы возрастом в несколько миллиардов лет. Иными словами, океаническое дно в несколько десятков раз оказалось старше вод океана, которые, по глубокому убеждению большинства ученых прошлого, образовались если не раньше суши, то, во всяком случае, одновременно с ней!
Открытие это заставило по-новому взглянуть на историю планеты. Есть несколько гипотез, объясняющих удивительную молодость океанического дна, имеющих своих сторонников и противников, объясняющих одну совокупность фактов, но не удовлетворяющих другой совокупности. Геология суши, как и родившаяся в нашем веке морская геология, переживают Эпоху открытий, споров, гипотез, – нерешенных вопросов и проблем. Здесь еще должны прийти свои Коперники или Эйнштейны.
Но одновременно с поразительным открытием молодости океанов, сделанным в 60–70-е годы, были сделаны не менее поразительные открытия древности рода человеческого. Считалось фактом, что возраст четвертичного периода и возраст человека одинаковы – недаром четвертичный период именуют еще антропогеном, т. е. периодом рождения «хомо сапиенса», человека разумного. И возраст этот датировался цифрами от 500 тысяч до 1 миллиона лет. Однако последние находки в Восточной Африке заставили передвинуть эту дату на два миллиона лет назад в глубь истории планеты.
История Земли, ее океанов, удивительно «помолодела», а история человечества, наоборот, «повзрослела». Быть может, на дне морском скрываются ключи ко многим загадкам рода людского? Известный геолог и океанограф П. Кюенен сказал на одном международном симпозиуме, что «нет геологии без морской геологии». Но, возможно, справедлив и другой афоризм: «Нет истории человечества без истории океана».
Именно этой мыслью руководствовался автор этих строк, когда писал книгу «Тайны трех океанов», выпущенную Гидрометеоиздатом в 1971 году. А вслед за ней вышла в свет своего рода трилогия, каждая часть которой была посвящена одному океану: «Атлантика без Атлантиды» – Атлантическому, «Загадки Великого океана» – Тихому и «Адрес – Лемурия?» – Индийскому.
В этой книге речь вновь пойдет о загадках океанов. И уже не трех, а пяти – к Атлантическому, Тихому и Индийскому прибавляются Северный Ледовитый и Антарктический. Масштаб, таким образом, расширился. Но зато предмет поисков существенно сузился. Речь пойдет не о погибших цивилизациях, которые быть может, ушли на дно морское, не о сокровищах затонувших кораблей или руинах городов, а о «мостах суши» или исчезнувших островах и островках, которые могли служить человеку при его расселении по планете. Речь пойдет об интереснейших проблемах, где в один – клубок переплелись вопросы лингвистики и древнего судоходства, археологии и океанографии, антропологии и геофизики, этнографии и гляциологии.
И что самое главное, читатель книги станет участником этих поисков следов древних колумбов – на дне морском и в словарях, в джунглях Новой Гвинеи и на шельфе Атлантики. Все, о чем пойдет речь в книге, будет связано с фактами различных наук и гипотезами, эти факты объясняющими. Гипотезы эти имеют разную степень достоверности, разную вероятность того, что они соответствуют истине. Но ведь научный поиск, говоря словами Бориса Пастернака, это и есть выход «из вероятья в правоту».
Глава первая
Первое знакомство
Земля под водою
Стоит взять в руки физическую карту мира, изданную лет 20–30 назад, и в глаза сразу бросится сложность рельефа суши с ее горами, плоскогорьями, равнинами, низменностями, плато и простота рельефа морского дна, окрашенного в синие тона, от бледно-голубого в районе отмелей, до темно-синего в зоне максимальных глубин. «Виновником» такой простоты был не океан, а лишь наши знания о нем. Теперь-то известно, что рельеф океанического дна не менее сложен и не менее интересен для познания истории нашей планеты, чем рельеф материков.
Геоморфология – так называется отрасль научного знания, возникшая на стыке геологии и географии менее ста лет назад, – изучает рельеф Земли. Она утверждает: чтобы понять настоящее рельефа планеты, необходимо знать его прошлое (эта истина, как известно, справедлива и для органического мира, и для истории человеческого общества).
Основные формы рельефа все мы изучали в средней школе на уроках географии. Ученые прекрасно описали рельеф суши вплоть до мельчайших его деталей, вроде такыров в пустыне и полупустыне или карстовых ландшафтов. Подводный рельеф в школьные учебники еще не попал. Ибо среди специалистов нет единодушия в классификации его. Открытие страны под толщей вод сделано было совсем недавно, на карте океанического дна еще много белых пятен. Да и формы подводного рельефа значительно отличаются от того, что мы знаем на суше.
И все-таки в общих чертах уже сейчас можно нарисовать картину дна морского и назвать самые крупные формы его рельефа. Это ложе океана, срединные океанические хребты, переходная зона и подводная окраина материка. Последнюю слагают три основных элемента: материковое подножие, материковый склон и шельф.
Термин «шельф» – от английского слова, имеющего значение «полка», – был предложен около ста лет назад. Его синонимами являются «материковое мелководье» и «материковая отмель». Международный комитет по номенклатуре форм рельефа дна океанов определил шельф как зону вокруг материков, которая простирается от береговой линии, при низком стоянии уровня воды во время отлива, до глубины, на которой отмечается резкое увеличение крутизны склона, спускающегося к области больших глубин.
Основные элементы строения рельефа и земной коры в Мировом океане, по О. К. Леонтьеву.
1 – подводная окраина материков, 2 – переходная зона, 3 – ложе океана, 4 – срединные океанические хребты.
Но по мере того как росли, наши знания об океане и, в первую очередь, о шельфе, становилось ясным, что определение Международного комитета, данное в 1953 году, слишком общо. И при этом не объясняет главного: что такое шельф, является ли он дном морским, лежащим на небольших глубинах, или это материк, покрытый водой после окончания оледенения, когда уровень Мирового океана повысился. Большинство ученых наших дней, например, крупнейший советский геоморфолог О. Леонтьев, считают, что шельф – это продолжение поверхности суши, затопленной морем. И чтобы понять место шельфа в общей системе дна морского, надо обратиться к пучинам океана.
От ложа океана до окраин материков
Общеизвестно, что свыше 70 процентов поверхности планеты занимают воды Мирового океана. Еще каких-нибудь сто – сто пятьдесят лет назад многим казалось, что океан дна не имеет, а двадцать-тридцать лет назад это дно представлялось плоской унылой равниной. Затем началась эпоха великих океанографических открытий. Тогда выяснилось, что около 200 миллионов квадратных километров дна океана – примерно 60 процентов всей его площади – приходится на ложе океанических котловин.
Котловины представлялись плоскими равнинами. И действительно, на дне были открыты равнины, почти идеально ровные: на протяжении сотен километров уклон их поверхности не превышал одной тысячной – одной десятитысячной. Но равнины эти образовались после того, как толща осадков покрыла холмы и понижения между ними. Глубоководные холмы, по всей вероятности, являются самой распространенной формой рельефа на нашей планете, достаточно сказать, что они занимают 80–85 процентов (!) площади Тихого океана, величайшего водного бассейна Земли.
Что же представляют собой эти холмы, погруженные на глубину несколько километров? Высота их колеблется от полусотни до тысячи метров, ширина основания – от одного до десяти километров. В отличие от привычных нам холмов суши, глубоководные холмы созданы вулканической деятельностью. Последние открытия на дне океанов показали, что число подводных вулканов значительно превышает число вулканов на земной тверди!
Если вулкан под водой проявляет большую активность, его конус увеличивается в объеме и растет. Мощный вулкан может стать так велик, что сумеет поднять свою голову над толщей вод. Пепел и шлак новорожденного острова начинают размываться океанскими волнами. Если деятельность вулкана слабеет или совсем прекращается, вместо острова образуется плосковершинная гора – «гайот». Сотни таких гор, неведомых на суше, открыты в океанах, особенно много их в Тихом.
Возможен и другой исход. Вулкан, пробившись на поверхность, продолжает свою работу. И тогда он растет вверх и создает вулканический остров. На главном острове Гавайского архипелага, Гавайи, есть вулкан Мауна-Лоа, считающийся самым высоким на Земле. Лишь после открытий океанографов стало ясно, что Мауна-Лоа – величайшая гора планеты, no высоте превосходящая Джомолунгму более чем на километр – к 4000 метров, «наземной» высоте Мауна-Лоа, приплюсуем 6000 метров, скрытых Тихим океаном!
Есть и третий исход. Вулкан деятельность прекращает, выйдя на поверхность вод или же не достав до нее вершиной нескольких десятков метров. И тогда на его конусе поселяются колонии кораллов. В течение тысяч и миллионов лет ведут работу эти неутомимые труженики – и благодаря им над океанскими пучинами – высятся коралловые рифы, атоллы, острова.
Вулканическая деятельность под водой гораздо активнее, чем на воздухе: объем вулканических пород лишь в Тихом океане во много раз превосходит объем вулканического материала на всех материках Земли. Вулканическое происхождение имеют глубоководные (или, как называют их ученые, абиссальные) холмы. Острова и целые архипелаги, вроде Гавайского, также порождены вулканами. Под водой есть обширные вулканические плато (например, Бермудское в Атлантике). Крупные поднятия, имеющие форму вала и, как правило, несущие на себе гайоты, скопления подводных гор и величественные горные цепи, также обязаны своим происхождением вулканам.
Хребты под водой, вершины которых образуют порой острова, могут объединяться в системы, не уступающие по размерам величайшим горным системам суши, таким, как Кордильеры или Гималаи. Так, в Тихом океане от Алеутских островов до острова Пасхи протянулась система хребтов, образованная вулканами, многие из которых не утратили активности и по сей день. Система эта делит океан на две почти равные части.
Однако не она, а Восточно-Тихоокеанское поднятие считается тихоокеанским звеном единой цепи срединных океанических хребтов, охватывающей земной шар. Открытие срединных океанических хребтов было самым сенсационным и значительным в «эпоху великих океанографических открытий», оно сравнимо, пожалуй, с открытием Нового Света.
Масштабы системы – 60 тысяч километров в длину, 50 миллионов квадратных километров площади!
Земная кора в районе этих хребтов имеет специфическое строение, отличающееся от строения земной коры, слагающей и материки и дно океанов. Вдоль осевой зоны хребтов протянулась глубочайшая трещина, рифтовая долина, рассекающая гребень хребта. Именно здесь проявляется наибольшая сейсмичность. И как предполагают сторонники теории дрейфа материков, это и есть та самая щель, от которой движутся в стороны осколки-материки некогда существовавшего сверхматерика Пангеи или двух сверхматериков – Лавразии и Гондваны.
Сначала срединный хребет был открыт в Атлантическом океане… Затем оказалось, что и в Индийском океане есть срединный хребет, правда, делящий его на две равные части не столь идеально ровно, как в Атлантике. Еще более сдвинут относительно середины срединный хребет в Тихом океане: недаром тихоокеанскую часть планетарной системы именуют Восточно-Тихоокеанским поднятием («восточным» – потому, что хребет проходит по восточной части гигантской чаши Тихого океана, «поднятием» – потому, что площадь хребта сопоставима с площадью материка суши).
В водах Антарктики обнаружили место «стыковки» всех трех срединных хребтов. Срединный хребет в Индийском океане на широте острова Мадагаскар разветвляется на две части. Первая переходит в Африканско-Антарктический хребет, а тот в свою очередь связан со Срединным Атлантическим; вторая – в Австрало-Антарктический хребет, который восточнее Австралии называется уже Южно-Тихоокеанским и переходит в Восточно-Тихоокеанское поднятие.
Все срединные хребты делят ложе океанов на огромные котловины. В котловинах также есть свои горы, хребты и системы хребтов. Таким образом, океаническое дно словно разделено на отдельные ячейки срединными и вулканическими хребтами и горными цепями. Еще более сложное строение имеет переходная зона. Строение коры здесь занимает как бы промежуточное положение между строением в материковой и океанической зонах. Цепочки островов и полуостровов перемежаются здесь с глубокими морями и желобами. Рядом с высочайшими горными пиками находятся самые глубокие области океана (перепад высот достигает 12–15 километров, например в районе Курильских островов или побережья Чили).
«Геологические и геофизические особенности этих областей также достаточно специфичны. Мозаичности распределения суши и моря отвечает мозаичное распределение разных типов земной коры. Как показали сейсмические исследования, под глубоководными морями залегает земная кора, более близкая по строению к океаническому типу (отличие заключается лишь в значительной мощности осадочного слоя), а массивы суши, входящие в состав этих областей, и подводные хребты сложены корой материкового типа. Рассматриваемые области известны частыми и разрушительными землетрясениями, а также активными проявлениями современного вулканизма», – пишет профессор О. К. Леонтьев в книге «Дно океана».
В переходной зоне находятся Индонезия с ее морями, островами и проливами, Антильский архипелаг с Карибским морем, Мексиканский залив, значительная часть Средиземного моря, море Скотия, а также другие районы Тихого, Индийского, Атлантического океанов и глубоководные впадины Каспийского и Черного морей. Общая площадь переходной зоны 36 миллионов километров. Это значительно меньше площади ложа океанов и почти в полтора раза меньше площади срединных океанических хребтов, но больше площади любого материка, за исключением Азии.
Наконец, остается еще один крупнейший элемент рельефа океанического дна – подводная окраина материков. В свою очередь, ее составляют три элемента. Первый – подножие материка – иногда ступенчатая, иногда всхолмленная равнина, полого наклоненная в сторону океана. Второй – материковый склон, круто спускающийся от прибрежного мелководья к океаническому ложу. И третьим элементом подводной окраины материков, занимающим около 10 процентов площади Мирового океана, является шельф (полка), название которого должно говорить о том, что рельеф его ровен и гладок.
Далеко не плоская полка
«Со времени составления первых морских карт известно, что область суши отделяется от океана, кроме изменчивой линии побережья, еще одной достаточно четко выраженной границей – слабо наклонной платформой, переходящей затем в резкий склон, опускающийся к океаническим глубинам. Поверхность этой зоны наиболее часто принято называть материковой платформой, или шельфом» – пишет французский геолог Ж. Буркар в монографии «Рельеф океанов и морей». И называет шельф наиболее выровненной поверхностью земного шара.
Книга Буркара вышла в свет в 1949 году. А спустя полтора десятка лет основоположник современной морской геологии Ф. Шепард писал о том, что «устаревшее представление о материковых шельфах как о плоских, слегка наклоненных равнинах, простирающихся от берега до так называемой волновой базы, должно быть сдано в музей древностей».
Исследования показали, что дно океанов, иссеченное желобами и разломами, подводные хребты, валы, поднятия, гряды целят на гигантские «ячейки». Примерно то же произошло и с шельфом. Вместо плоской полки ученые обнаружили самые различные формы рельефа. Только масштаб их был неизмеримо меньше, чем на дне океана. Если в океане масштаб форм рельефа превосходит масштаб сходных форм рельефа на суше (на дне мы находим и самые глубокие пропасти и самые большие горные сооружения), то шельфовые формы рельефа сравнимы с тем, что мы видим на суше, – холмы, ложбины, долины небольших рек.
Совершенно плоский шельф был найден лишь в одном месте земного шара – в Беринговом море, севернее Алеутских островов (та же картина, только в гораздо большем масштабе, наблюдается и на дне океана, где глубоководные равнины образованы слоем осадков, покрывшим вулканические холмы и пространства между ними).
Возле побережий, изрезанных заливами и фьордами, шельф имеет холмы и овраги, равнины и мелководные банки. Иной тип шельфа – слегка изогнутые гребни, между которыми лежат неглубокие котловинки, – удивительно напоминает пейзаж прибрежной равнины, где песчаные гребни разделяют низины, болота или солончаки.
Мелководные банки шельфа очень часто сложены из песка. В силу этого размер их и положение часто меняются… и каждое их передвижение – делает устаревшей самую точную и новую карту. Такой «подвижный район» шельфа превращается в настоящую ловушку для кораблей, больших и малых, когда он находится в зоне интенсивного судоходства. Возникают катастрофы – поправимые, если корабль просто сел на мель, и непоправимые, если он разбивается о скалы.
Именно такой «шельфовой ловушкой» являются печально известные мели Гудвина в проливе, отделяющем Великобританию от материковой Европы, именуемые еще «великими пожирателями кораблей», и мели на противоположном берегу Атлантики, у песчаного острова Сейбл, прозванного «кладбищем кораблей». Течения, и в особенности штормы, превращают эти отмели в настоящих подводных хамелеонов, список кораблей, погибших здесь, включает многие сотни названий.
Особый тип шельфа встречается в устьях больших рек, – будь то дельта Миссисипи, похожая на птичью лапу, дельта Инда с подводной частью почти такой же ширины, как у надводной, или дельты Нила, Ориноко, Амазонки, Юкона, Нигера и т. д.
В Мексиканском заливе, возле дельты Миссисипи, были обнаружены странные круглые холмы, непохожие на обычные. Они идут, вдоль края шельфа и к западу от дельты Миссисипи. На суше же в этом районе, вдоль побережья Мексиканского залива, тянутся соляные купола, имеющие подобную форму. Видимо, такими же куполами являются и подводные холмы. Они найдены на шельфе у побережья американского штата Техас и в Персидском заливе – в районах, богатых нефтью… И служат указателями того, что под водой на шельфе есть нефтеносные пласты.
Еще в XVIII столетии отмечали, что, чем круче суша, к которой примыкает прибрежная отмель, тем меньше ширина этой отмели, а чем равниннее и ниже поверхность суши, тем шире полоса шельфа. Так возле тихоокеанского побережья Америки, где проходит величественная цепь Кордильер, шельф узок. Узкая полоса его, вопреки своему названию (полка), не ровная, а утыкана «гвоздями» подводных утесов и скал. Да и само дно скалистое, покрыта трещинами, уступами. Тут есть причудливые гроты и пещеры.
Самые ровные шельфы – у северных побережий, не испытавших, однако, оледенения (там, где когда-то царили ледники, наоборот, шельф имеет весьма сложную структуру). Шельфы в тропических морях, в отличие от северных, имеют иной рельеф. Создают его коралловые рифы. Организмы, строящие их, живут лишь на мелководье и в теплой воде. Они возводят на дне сооружения, порой достигающие поверхности воды. Самый яркий пример «кораллового шельфа» – Большой Барьерный риф, протянувшийся на 2000 километров вдоль северо-восточного побережья Австралии.
