Тайны океана

На океанском ложе известны также узкие высокие хребты с крутыми склонами. Это глыбовые хребты. Они не подвержены землетрясениям. К их числу относится хребет Ломоносова, открытый советскими океанологами в Северном Ледовитом океане. Последняя разновидность океанских хребтов - цепочки вулканов на общем цоколе. Гавайские острова, упомянутые выше, представляют собой составную часть одного из таких хребтов.

Итак, мы познакомились с крупными формами рельефа океанского дна. Некоторые из них, как мы уже знаем, вулканического происхождения, другие представляют собой глыбовые поднятия, погружения или сдвиги, вызванные потоками подкорового вещества. Гигантские плиты или глыбы, образующие океанское дно, соединены между собой длинными узкими швами, которые называют зонами разломов.

Рельеф дна оказывает большое влияние на направление морских течений, на водообмен между отдельными частями океана. Приметные детали подводного рельефа служат для контроля при определении местонахождения корабля в море. Наконец, рельеф дна позволяет судить о развитии земной коры. Карты глубин материковой отмели начали составлять давно, так как это было необходимо для плавания судов. Но первое обобщение глубин, измеренных в открытом океане, было выполнено М. Рыкачевым в 1881 г., а первые систематические измерения больших глубин - в 1865-1870 гг. русскими корветами "Аскольд" и "Варяг", за 8-9 лет до плавания "Челленджера". За последние годы американские ученые составили карту дна Атлантического океана, а советские океанологи - карту дна Тихого океана. Для составления столь же подробной карты Индийского океана, менее изученного, потребуется еще немало объединенных усилий океанологов всех стран.

Дно океана покрыто рыхлыми осадками. На материковой отмели и на материковом склоне это в основном терригенные отложения - песок, ил, вынесенные с суши. В открытых частях океана преобладают пелагические осадки, образованные скелетами и раковинами отмерших организмов. К ним местами примешиваются терригенные отложения, вынесенные мутъевыми потоками, и застывшие потоки лавы. Около 70% глубоководного океанского дна покрыто пелагическими осадками, образованными твердыми остатками отмерших пелагических организмов (живущих в толще воды), и около 1/3 - красной глиной, нигде не встречающейся на суше. Мощные слои пелагических осадков отлагаются в зоне изобилующих живыми организмами океанских течений - Экваториальных, Гольфстрима, Куросио и др.

Рыхлые осадки в океане образуют слой в несколько сот метров. На склонах подводных гор, в ущельях толщина их достигает 1-2 км. Под ними находится толстый слой, как долгое время предполагали, уплотненных осадков. Это так называемый, пока довольно таинственный "второй слой". Сейчас возникли сомнения, не содержит ли он в себе значительную часть вулканических пород, метаморфизированных с донными осадками, особенно в области подводных холмов и валов.

Ниже расположен базальтовый слой земной коры Представление о такой слоистой структуре океанского дна получено путем сейсмического зондирования. Метод зон-дироваггия основан на двух особенностях распространения звуковой волны: чем плотнее вещество, тем больше в нем скорость звука; при переходе из одной среды в другую происходит преломление и отражение звуковой волны. При сейсмическом зондировании производится подводный взрыв, после чего по промежуткам времени между моментом взрыва и возвращением отраженного эха судят о толщине и физической природе слоев океанского дна.

Исследования показали, что скорость звуковой волны в морской воде - около 1,5 км/сек, в слое рыхлых осадков - 1,8-2,1 км/сек, в уплотненных осадках - 5,0- 5,5 км/сек, а в нижнем, базальтовом слое коры - 6,5- 7,0 км/сек. Под земной корой находится так называемая мантия, простирающаяся до глубины 2900 км. От земной коры мантию отделяет резкая граница, названная по имени югославского ученого разделом Мохоровичича. Скорость звука в верхней мантии - 8,3 км/сек.

Измерив скорость распространения звука в слоях океанической земной коры, в лабораториях экспериментальным путем определили, каким примерно веществам она соответствует. Таким путем было установлено, что рыхлые и уплотненные осадки на дне океана вероятней всего подстилает слой базальта. Определена была также толщина земной коры под океаном. Она оказалась равной 5 км, тогда как под материками ее толщина достигает 30-40 км, а под высокими горами на суше - даже 60-70 км. В центральной части Черного моря слой Мохоровичича находится на глубине 22 км, а толщина осадков достигает 12 км, в чем наглядно сказывается роль материкового речного стока.

Большую помощь геологам в измерении толщины земной коры оказали, как ни странно, землетрясения. Распространение в земной коре сейсмических волн, вызванных землетрясениями, позволило не только "просветить" насквозь земную кору, но и заглянуть в самый центр планеты, нащупав нижнюю границу мантии и физическое состояние центрального ядра Земли.