На суше и на море. 1971. Выпуск 11

Некоторые отложения образуются путем химического выделения из морской воды тех или иных минералов: фосфорита, глауконита. В испаряющихся бассейнах на дне скапливаются отложения различных солей — поваренной, калийной, глауберовой и других. Извержения вулканов на суше и под водой выбрасывают в океан огромное количество пепла, песка, пемзы. Образуются вулканические осадки. Наконец, заметную примесь в отложениях океана составляет космический материал, распределенный среди других осадков в виде мельчайших микрометеоритных шариков.

Все генетическое многообразие осадков (терригенные, биогенные, вулканогенные, химические) принято делить еще и по механическому составу, то есть в зависимости от размера частиц. Наиболее характерны в этом отношении глинистые илы, состоящие из тончайших частиц размером не более 10 микрон. Более крупные осадки — алевритовые, песчаные, гравийные, галечные, встречаются даже валунные.

Все это положено в основу современной классификации морских отложений, разработанной в Институте океанологии видными морскими геологами — П. Л. Безруковым, А. П. Лисициным, В. П. Петелиным, Н. С. Скорняковой. Ими же составлена карта донных осадков Мирового океана.

Но и в самой детальной классификации невозможно учесть всего многообразия осадков. Взять хотя бы цвет: серые, белые, красные, желтые, зеленые, синие, фиолетовые, черные — вся гамма оттенков от самых бледных и нежных до густых и сочных.

Встречаются и удивительно однообразные осадки. Таковы, например, серые глинистые илы, скрытые в глубоководной впадине Черного моря под небольшим слоем более молодых отложений. Или красная глубоководная глина, покрывающая свыше 100 млн. кв. км океанского дна. Или несметные поля железо-марганцевых конкреций — своеобразных химических образований, устилающих дно иногда так плотно, что оно напоминает булыжную мостовую. И в то же время среди миллиардов конкреций вы не встретите двух одинаковых, в точности совпадающих по форме, размерам, внутреннему строению.

Геохимия диагенеза

Важнейшая сторона морской геологии — механизм формирования осадка. Ведь каждая частичка, прежде чем попасть на дно, проходит сложный и нередко очень длинный путь, и это отражено в ее генетических особенностях (то есть связанных с ее происхождением). Обломки горных пород, образовавшихся в недрах земной коры, скорлупки диатомей, живших в море, сгустки гидроокислов железа, выделившиеся из речной воды, попавшей в море, обломки дерева, мягкие ткани морских животных — все это скапливается в процессе осаждения.

Попав в одинаковые условия, эти столь разнородные частички начинают заявлять о своих «привычках», своих химических «вкусах». Известно, что всякая система стремится к равновесию, — ведь природа не терпит неустойчивого состояния. Морской осадок представляет собой очень сложную физико-химическую систему. — Сразу после отложения в осадке начинаются разнообразные химические процессы, которые стремятся уравновесить эту систему. Часть компонентов растворяется и переходит в иловую воду (так называется морская вода в донных отложениях). Другие компоненты, наоборот, выпадают из иловой воды в осадок. Важную роль во всех этих процессах играют различные микроорганизмы, особенно на ранних стадиях формирования осадка. Пищей им служит органическое вещество — своеобразная энергетическая база осадка. Весь комплекс физических, химических, биохимических, минералогических процессов, которые протекают в осадке и приводят в конечном итоге к образованию осадочной породы, получил название диагенеза. Им занимается морская геохимия — наука, изучающая поведение химических элементов в морях и океанах.

Возникновение и интенсивное развитие морской геохимии, или, как ее иначе называют, геохимии океана, свидетельствует о том, что морская геология поднялась на новый, более высокий уровень.

Период накопления морской геологией отдельных, в общем-то разрозненных фактов проходит. Возникла необходимость комплексного изучения морских геологических и геохимических проблем, критического пересмотра и обобщения накопленного материала. Нужно объединить усилия десятков и сотен исследователей, направить их творческий труд по нужному руслу.

Потребность в геохимическом осмыслении геологических процессов в океане требует слаженной работы большого коллектива ученых в экспедиции. Летом 1969 г. на научно-исследовательском судне «Витязь» был организован первый специализированный геохимический рейс, в котором довелось участвовать и автору этих строк. Перед экспедицией поставили задачу — всесторонне изучить ход диагенетического процесса в донных отложениях Тихого океана на обширном разрезе от Японии до Маршалловых островов. Комплексное изучение осадков и иловых вод в колонках донных отложений, полученных с самых различных глубин — от шельфа и материкового склона до глубоководных впадин и ложа океана, дало много новых и чрезвычайно интересных сведений. Будущее морской геологии, несомненно, тесно связано с дальнейшим развитием морской геохимии, открывающей самые сокровенные тайны морского дна.