Текст книги "Загадки Великого океана"
Автор книги: Александр Кондратов
сообщить о нарушении
Текущая страница: 14 (всего у книги 19 страниц)
Три точки зрения
Известный советский геолог В. В. Белоусов разработал теорию, дающую динамичную и диалектическую картину геологического развития Земли: то шло неуклонное расширение площади океанов, материковая кора подвергалась «океанизации», она «базифицировалась», лишаясь гранитного слоя, и становилась океанической; то, наоборот, материки «наступали» на океан, суши на планете было больше, чем моря; затем вновь начиналась «океанизация» материковой коры и т. д. Современный этап развития нашей планеты проходит под флагом неуклонной «океанизации», окраины материков разрушаются и поглощаются водами океанов, кора этих окраин претерпевает изменения, лишается гранитного слоя, «утончается» и становится океанической.
Этот процесс интенсивнее всего проходит в бассейне Тихого океана. И, согласно В. В. Белоусову, а также ученым, развивающим и дополняющим его теорию, когда-то, возможно, такой «базификации» и «океанизации» подверглись обширные площади, ныне являющиеся дном Великого океана. Причем в ряде мест эта переработка материковой коры в океаническую не завершилась до конца: вот почему мы встречаем кору полуматериковую, полуокеаническую (мощность ее меньше первой и больше второй) на подводном плато Альбатрос, в районе острова Пасхи, к востоку от Новой Зеландии, в области подводного хребта Наска, а также в ряде других областей тихоокеанского дна. Вполне вероятно, что еще раньше не только эти районы, но и другие части Великого океана были сушей – только сейчас мы вряд ли отыщем ее следы с помощью сейсмоакустической разведки. Ибо с момента поглощения океаном этих участков суши прошло так много времени, что кора успела без остатка «базифицироваться» и превратиться в типичную океаническую кору.
Таким образом, когда-то Тихий океан занимал гораздо меньшую площадь, и на месте нынешних впадин, быть может, действительно существовал десятки, а скорее, даже сотни миллионов лет назад материк Пацифида. Вполне возможно, что еще раньше шел обратный процесс: не океан наступал на сушу и сокращал ее площадь (что продолжается, согласно теории Белоусова, и по сей день), а, наоборот, суша наступала на океан и океаническая кора преобразовывалась в материковую, океанические впадины – в материки.
Однако против теории В. В. Белоусова (разумеется, мы изложили ее в самых общих чертах и крайне упрощенно, не затрагивая сложнейшие вопросы геологии, геофизики и других наук, на которые опирается эта теория) приводятся весьма серьезные возражения. Среди большинства американских океанографов, а также многих советских геологов и геоморфологов, большой популярностью пользуется теория, согласно которой великие океанические бассейны являются постоянной особенностью поверхности Земли. Они существовали там же, где находятся теперь, и очертания их претерпели незначительные изменения с тех пор, как возникли океаны.
Впервые эта теория была сформулирована еще в прошлом веке американским геологом Даном в виде тезиса «океан есть всегда океан». Воззрения Дана горячо поддержал Чарлз Дарвин и внес свой вклад в их защиту, выдвинув теорию «случайного заселения» океанических островов, отрицавшую существование материков и «мостов суши» в океанах. В нашей стране теория постоянства океанических впадин поддерживается и развивается видным геоморфологом профессором О. К. Леонтьевым. «Океаническая земная кора устроена проще, примитивнее, чем материковая, причем в строении последней есть и элемент строения океанической коры – базальтовый слой, – пишет он в книге “Дно океана”. – Естественно предположить, что развитие структуры Земли идет в сторону ее усложнения, а не упрощения, так же как и развитие всей природы и отдельных ее компонентов». И если, согласно Белоусову, последние миллионы лет океан неуклонно наступает на сушу, материки поглощаются и «базифицируются», то, по мнению Леонтьева, направленность геологического развития нашей планеты заключается «в последовательном сокращении площади океанов», причем процесс этот необратим (и, стало быть, схема развития, предложенная Белоусовым, «океан – переходная зона – материк» и «материк – переходная зона – океан» остается только схемой и не отражает истинного процесса развития рельефа нашей планеты).
Есть и третья точка зрения, детально разработанная в начале нашего столетия замечательным ученым и человеком Альфредом Вегенером (1880–1930). Согласно Вегенеру, несколько миллиардов лет назад наша планета представляла собой гигантский суперматерик Пангею, который омывали воды еще более огромного океана – Тихого, по площади превосходившего нынешний. Под влиянием вращения Земли и приливо-отливных течений суперматерик начал раскалываться, распадаться на части – материки. Северная и Южная Америка откололись от Европы и Африки, «поплыв» на запад, трещина между ними разрасталась с каждым годом, шли тысячелетия и миллионы лет – и она превратилась в нынешний Атлантический океан (вот почему так поразительно совпадают очертания материков, разделенных Атлантикой). Индостан откололся от Африки и поплыл на север, Антарктида и Австралия – на юг. Так родился Индийский океан (и былыми контактами «разъехавшихся» материков объяснял Вегенер поразительные совпадения геологической структуры, а также фауны и флоры материков, разделенных тысячами километров океана).
Таким образом, согласно Вегенеру, первичным был Тихий океан, а остальные являются более поздними образованиями. Гипотеза о «дрейфе материков», совершающих горизонтальные перемещения по вязкой верхней оболочке нашей планеты, «плавающих» по ней, вызвала бурные споры. Несмотря на смелость и четкость построений, она с годами теряла приверженцев, до тех пор пока новейшие методы исследования не дали факты, которые, казалось, подтверждали правоту Вегенера; этими данными были результаты измерений палеомагнитологов, воссоздающих историю магнитного поля Земли в различные геологические эпохи и, главное, поразительные открытия на дне океанов. «В последние годы гипотеза больших перемещений материков опять ожила и стала, пожалуй, даже более популярной, чем в эпоху Вегенера. За рубежом этой гипотезой увлечено, по-видимому, подавляющее число крупных геофизиков и много геологов, – констатировал в 1965 году профессор Е. Н. Люстих. – Гипотеза перемещения материков и гипотеза конвекции в мантии встречают затруднений и возражений не больше, чем другие, конкурирующие с ними геотектонические и геофизические гипотезы».
Фундаментом для создания конвекционной гипотезы, которая объясняет механизм горизонтальных перемещений континентов (отсутствие приемлемого объяснения этого механизма было ахиллесовой пятой гипотезы «дрейфа материков»), послужило открытие планетарной системы срединно-океанических хребтов. Выделение тепла, вулканическая деятельность, землетрясения, характерные для этих хребтов, по мнению создателей конвекционной гипотезы, вызываются особыми течениями земного вещества, которые связаны с разогревом, сопровождающим распад радиоактивных элементов. Эти течения, именуемые конвекционными, поднимаются под срединно-океаническими хребтами и симметрично опускаются под материковыми горами. Направляясь вверх, они питают вулканы, разрывают хрупкую земную кору и, подобно плотам, по обе стороны от срединных хребтов океана отплывают континенты (когда же течения направляются вниз, они «всасывают» дно – таким образом рождаются огромные впадины океана).
Но если материки, действительно, «плывут», если Индийский и Атлантический океаны образовались сравнительно недавно, после «раскола» единого суперконтинента (или двух суперконтинентов – северного, Лавразии, и южного, Гондваны, как предположил в 1937 году последователь Вегенера, южноафриканский геолог Дю-Тойт), то за счет чего же образовалось ложе этих новых океанов? Попытки объяснить это «расширением Земли», увеличением ее общего объема (причем чуть ли не в два раза!) не встретили поддержки ни у геологов, ни у большинства океанографов. Более обоснованны предположения о том, что когда-то Тихий (пра-Тихий) океан занимал большую площадь (и был, собственно говоря, единственным Мировым океаном) и «молодые» Индийский и Атлантический океаны образовались, так сказать, за его счет.
«Сходимость скоростей раздвижения Атлантического дна со скоростями раздвижения Африканского и Американского континентов свидетельствует, по нашему мнению, о том, что дно океана и окружающие его континенты двигаются в сторону Тихого океана как единое целое образование, – пишет Г. Н. Назаров в книге “Оледенения и геологическое развитие Земли”. – Вследствие таких движений площадь Тихого океана (в противоположность Атлантическому), несмотря на продолжающееся расширение его дна, не увеличивается, а сокращается. По-видимому, наступление континентальных массивов на площадь Тихого океана является одним из основных планетарных движений настоящего времени».
Этим, по мнению Назарова, объясняется и «асимметрия» Восточно-Тихоокеанского поднятия, которое идет не через середину океана (как остальные срединно-океанические хребты нашей планеты). Конвекционные течения раздвигают океанское дно в обе стороны, что прекрасно видно на примере Атлантики, которая делится точно на две половины срединным хребтом. Но в районе Тихого океана с востока шло – и продолжает идти – надвигание Нового Света, материков Северной и Центральной Америки. Назаров находит реликты, остатки древней коры Тихого (точней, пра-Тихого) океана в некоторых участках коры Атлантики, совершенно нетипичных для этого района и близких к западно-тихоокеанским. По расчетам Назарова, «уменьшение ширины Тихого океана в его восточной части, вызванное надвиганием Американских континентов в мезозое, может быть ©ценено как превышающее 3000 км».
Возраст океана
Согласно гипотезе Вегенера, – разумеется, модернизированной, уточненной и согласованной с последними данными геофизики, палеомагнитологии и других дисциплин, – перед тем, как материки начали «плавание» по планете, «для дрейфа континентов созрели соответствующие условия и уже в принципе, по-видимому, существовало подразделение земной коры на два типа: суперконтинент Пангея и Мировой (пра-Тихий) океан». И хотя неизвестно, как шло в деталях формирование коры Атлантического и Индийского океанов, сторонники дрейфа континентов полагают, что в пользу их гипотезы убедительно говорят данные глубоководного бурения. В свете этих данных оказывается, что оба океана поразительно (разумеется, с точки зрения геологии) «молоды» – их возраст, порядка 150–200 миллионов лет, совпадает с датой великого раскола Пангеи (или Гондваны и Лавразии), положившего начало Атлантике и Индийскому океану.
Более того: чем ближе к Срединно-Атлантическому хребту, к его рифтовой долине (являющейся, по мысли сторонников дрейфа континента, тем самым «шрамом», который рассек пра-материк), тем моложе кора на дне океана. На самом хребте получена дата в 1 миллион лет, а у берегов Южной Америки – 140 миллионов. Значит, дно Атлантики последовательно расширяется, по мере того как Америка уплывает на запад и рождение океана идет в районе рифтовой долины срединного хребта. Об этом и раньше говорили сторонники гипотезы Вегенера: разные участки дна Атлантики должны иметь неодинаковый возраст, и чем дальше на восток от хребта, тем старше должны быть породы, слагающие дно Атлантики.
Для полного триумфа гипотезы дрейфа континентов оставалось получить данные о возрасте Тихого океана, который был бы сопоставим с возрастом материков (то есть измерялся бы не миллионами, а миллиардами лет). И вот данные были получены. Глубоководное бурение, проведенное в последние годы в Тихом океане на судне «Гломар Челленджер», позволило проникнуть сквозь всю толщу осадков, скопившихся за время существования океана, и достичь базальтового фундамента, «истинного дна». Каково же было удивление ученых, когда оказалось, что возраст Тихого океана, считавшегося и «пра-океаном», и самым древним океаном нашей планеты, столь же мал, как возраст «молодой» Атлантики и Индийского океана!
Удивлены были, правда, лишь сторонники «дрейфа континентов» и теории постоянства океанов. Те же ученые, которые и прежде высказывались в пользу «молодости» Атлантики, Индийского и даже Тихого океанов, то есть вообще Мирового океана, получили, казалось, полное подтверждение своим взглядам. (Так, например, профессор Д. Г. Панов задолго до начала экспериментов по глубоководному бурению писал: «Преобладающая по площади часть дна Тихого океана представляет активизированную платформу, далекую от неизменного и “догеосинклинального” состояния, которое ей так часто приписывается. Тихий океан, как и все океаны, молод и в своем образовании, хотя и сохраняет унаследованные черты былого развития».)
Об удивительной «молодости» Великого океана свидетельствовали наблюдения и исследования, проведенные задолго до того, как бур проник сквозь толщу океанских вод и плотный слой осадков. Сколько бы ни драгировали с бортов океанографических судов вершины подводных гор и гайотов, ни разу пока еще не удалось поднять окаменелости, возраст которых был бы старше мелового периода (который имел место 70–140 миллионов лет назад)… Но, быть может, ученым просто-напросто не везло и они не натолкнулись еще на более древние окаменелости?
На океанское дно постоянно, в течение тысяч и миллионов лет отлагаются разнообразнейшие осадки: мертвый планктон, минеральные частицы, оторванные течениями и волнами от суши, и т. п. Средняя скорость накопления осадков на дне океанов оценивается в 1 сантиметр за тысячу лет. Если считать возраст Тихого океана равным возрасту Земли, то с помощью несложного расчета (умножив 2–5 миллионов тысячелетий, протекших со времени рождения Тихого океана – и всей планеты – на 1 сантиметр) можно получить мощность слоя осадков, который должен был бы образоваться на дне за время существования Великого океана. Но величина получается умопомрачительная, невероятная: 2–5 миллионов сантиметров, то есть 20 или даже 50 километров! На самом же деле слой осадков в Тихом океане равен всего-навсего в среднем 1 километру. Не означает ли это, что и сам Великий океан в 20–50 раз «моложе» планеты и насчитывает не миллиарды, а сотни миллионов лет?
Столь молодым считал Тихий океан академик Д. И. Щербаков (хотя и допускал, что «и до этого времени моря и океаны существовали, но конфигурация их значительно отличалась от теперешней»). А советский геолог Г. Д. Афанасьев на основании оригинальной интерпретации скорости образования осадков на дне Тихого океана полагает, что он сложился в третичном периоде: возраст величайшего водного бассейна нашей планеты не превышает 50 миллионов лет.
Но, к сожалению, мы не знаем точно, всегда ли скорость образования осадков была постоянной. Результаты радиоуглеродного датирования осадков свидетельствуют об обратном: например, около ста тысяч лет назад эта скорость была в несколько раз меньше. И если считать, что средняя скорость образования осадков была вдвое меньшей, чем сейчас, то возраст Тихого океана будет измеряться величиной порядка миллиарда (и больше!) лет.
В осадках, лежащих на дне, «заключена подлинная летопись океана, геологическая и биологическая в то же время, а вместе с тем отчасти и летопись всей Земли. Миллионы лет на дне океана отлагались продукты выветривания земной коры, их выносили реки, льды и ветры; отмирающие организмы устилали дно своими скелетами; вулканические извержения заливали его лавами, покрывали пеплом; на дне возникали различные химические соединения, – пишет Н. Н. Горский в книге “Тайны океана”. – Дно океана, не подверженное такому энергичному выветриванию и такой мощной эрозии, как суша, бережно хранит в себе историю отдаленных геологических эпох».
Но как только мы начинаем читать великую «книгу осадков», тотчас же возникают споры о том, правильно ли прочитана та или другая глава, страница, даже «буква» этой «книги». Ибо, во-первых, многие ее страницы оказываются перепутанными, смятыми, уничтоженными; во-вторых, сама книга погребена под многокилометровой толщей воды и, в-третьих, различные исследователи предлагают различные «прочтения», различные варианты «дешифровки» осадочных слоев на дне океана.
Как мы уже говорили, кора материков состоит из двух слоев, гранитного и базальтового, а кора океанского дна – из одного, базальтового. За миллионы лет существования и материков, и океанов здесь образовался еще один слой – осадочный. На дне Тихого океана можно выделить в этом слое две части. Сверху лежат рыхлые и малоуплотненные осадки, а под ними так называемый «второй слой», заменяющий гранитный слой материков. Еще ниже под ним лежит базальтовая океаническая кора. Чем образован «второй слой»? Слежавшимися ли за миллионы лет рыхлыми осадками? Или это вулканические породы, претерпевшие изменения? Или, может быть, загадочный «второй слой» представляет особую смесь вулканических пород и донных осадков? Океанографы и геологи не знают, какое из предположений правильно.
Базальтовый слой земной коры в Тихом океане распространен повсеместно. Мощность его колеблется в пределах 4–5 километров. Зато «второй слой» местами вообще отсутствует, а порой достигает мощности нескольких сотен метров и даже тысяч метров! Столь же неравномерно распределен и верхний слой, т. е. слой рыхлых и малоуплотненных осадков. Кое-где он начисто отсутствует, кое-где покрывает дно океана подушкой в несколько сот метров толщиной, а на склонах подводных гор и в ущельях достигает величины в один и даже два километра!
Мы недаром употребили выражение «перепутанные страницы книги осадков» – часто более поздние осадки подстилают более ранние. Затвердевшие слои, насыщенные окисями железа и марганца, свидетельствуют о том, что кое-где накопление осадков на дне Тихого океана шло с перерывами. Огромные изменения в последовательность страниц «книги осадков» вносят подводные течения и стремительные мутьевые потоки, которые можно образно назвать «океанскими лавинами». Вызывают их подводные землетрясения, после которых «лавины» уносят далеко в океан различные осадки с материка и материковой отмели. Так, в 1953 году в районе островов Фиджи, поблизости от столичного города и порта Сува, мутьевой поток, порожденный землетрясением, достиг скорости 18 километров в час и повредил телеграфный кабель под водой на протяжении сотни километров, сместив его в сторону на три с половиной километра. Отмечалось и более «дальнобойное» действие мутьевых потоков, на расстоянии до 500 километров!
Подводные течения в океане, конечно, нельзя сравнивать по скорости с мутьевыми «лавинами». Но и они, несмотря на свою медлительность, могут переносить осадки на сотни километров. Частица мелкой взвеси погружается со скоростью нескольких десятков сантиметров в сутки. Значит, дна Тихого океана, средняя глубина которого равна примерно 5,5 километра, такая частица достигнет… через 10–20 лет! За этот промежуток времени сначала поверхностные, а затем глубинные течения могут унести ее очень и очень далеко.
Мы не раз говорили о сейсмичности дна Тихого океана, об интенсивном вулканизме. Нетрудно догадаться, сколь существенные коррективы в «книгу осадков» вносили подводные извержения и землетрясения. В ходе великих оледенений менялся климат Земли, менялась температура воды в океанах, менялись, стало быть, и условия существования живых существ. А ведь эти живые существа играют весьма большую роль в истории Тихого океана: вспомните колонии кораллов, построивших и Большой Барьерный риф, и сотни рифов, атоллов, островов в тропической части океана. Около 70 процентов глубоководного дна океанов покрыто осадками, образованными останками мельчайших морских организмов. Значит, различные изменения, казалось бы «внешние» по отношению к океанским глубинам, вроде похолодания воздуха и т. п., неизменно сказывались и на составе, и на мощности осадков.
Приведем еще несколько характерных примеров переноса осадков в океане. Пузырчатые водоросли «фукус» по мере того, как увеличивается их рост, а вместе с ним и число воздушных пузырьков в тканях водорослей, всплывают на поверхность вместе с теми обломками пород, на которых они поселились на морском дне. Таким образом, своеобразный «парашют», водоросль «фукус» может поднимать со дна обломки известняка или кристаллических пород и переносить их на расстояние многих километров.
Конечно, «подъемная сила» водорослей «фукус» невелика и перенести большие обломки они не могут. Зато айсберги в состоянии переносить валуны весом в несколько десятков тонн, причем на расстояния в тысячи километров. Например, айсберги южного полушария доходят до 30 градуса южной широты, ибо могут прожить, от момента зарождения до гибели, свыше десяти лет.
Переносить обломочный материал в океане на большие расстояния могут не только крохотные водоросли или гигантские айсберги, но и некоторые виды высших животных, например, морские львы. «Известны случаи нахождения на о-вах Те-Сперс (в 90 км южнее Новой Зеландии) обломков пород, специфических для пляжей Оклендских островов, расположенных от Те-Сперс в 270 км, – пишет О. К. Леонтьев в книге “Дно океана”. – Гальки из этих же пород были обнаружены в желудках убитых здесь морских львов. Несомненно, обломки чуждых для о-вов Те-Сперс горных пород были занесены сюда этими животными».
Живые существа являются не только «переносчиками осадков» или создателями, так сказать, «пассивных осадков» в виде мертвых тел, скелетов и т. п. Они могут активно воздействовать на подводный рельеф и осадочный слой. О созидательной роли кораллов уже было сказано немало. Стоит упомянуть и о разрушительной роли моллюсков-камнеточцев, этого бича молов и других портовых сооружений. Различные виды камнеточцев ухитряются протачивать плотные известковые скалы, камень, песчаник, сланец, дерево, торф, устричные раковины. На один квадратный метр породы приходится иногда свыше 5000 отверстий!
А ведь разрушительная деятельность камнеточцев – только ничтожная часть тех изменений, которые вносит океан в залегание осадков. Профессор Кленова считает, что, «говоря о скорости отложения осадков, необходимо всегда помнить, что на морском дне, помимо отложения, может происходить – и непрерывно происходит – также размывание дна». И теперь, нам, пожалуй, ясно, почему, несмотря на, казалось бы, неопровержимые данные глубоководного бурения о том, что Тихий океан «молод», все-таки очень многие ученые продолжают считать его одним из самых древних образований нашей планеты.
Да и где гарантия того, что бур действительно дошел до «первозданного», «изначального» базальта, а не натолкнулся на базальтовые породы, имеющие более позднее происхождение? Ведь Тихий океан, и сейчас далеко не «тихий» (вспомним «огненное кольцо», его опоясывающее!), когда-то был еще более вулканически активен: результатом этой активности было рождение Гавайских и других вулканических островов и архипелагов, подводных гор и гайотов и десятки тысяч подводных холмов.
Быть может, плодом этой вулканической деятельности является и нынешнее дно Тихого океана, его базальтовый слой? Или, как полагают сторонники дрейфа континентов, дно Тихого океана постоянно «омолаживается» – и в силу этого нельзя отыскать доказательства его «первозданности», когда мы пытаемся прочитать «книгу осадков»?
На эти вопросы у нас нет ответов. Справедливыми остаются слова Н. Н. Горского о том, что «дата рождения и эволюции океанских бассейнов, зашифрованная природой в глубоководных донных осадках, в химическом составе воды, в структурах океанической и материковой земной коры, остается пока спорной». И, к сожалению, справедлив тезис о том, что «этапы развития океанских бассейнов также скрыты во мгле времен».
Между тем до недавнего времени казалось, что история Тихого океана, по крайней мере последних 200 миллионов лет его существования, нами восстановлена достаточно хорошо.
