Мир глазами геолога

Глава 5. В море

В романсе К. Вильбоа на слова известного русского поэта Н. Языкова поется:

Действительно, много бед погребено в глубинах морских, но еще больше захоронено там тайн. Человек с незапамятных времен использует море для добычи пропитания, как удобный путь для передвижения, торговли, войн и грабежей. Вплоть до конца прошлого века сотни пиратских кораблей бороздили моря, грабили, воевали, гибли в пучинах морских. Кто владеет морями — тот владеет миром, говорили англичане. И борьба за превосходство на море продолжалась многие века.

В XV–XVI вв. наиболее сильной морской державой была Испания, содержавшая «Непобедимую армаду» кораблей и с высоты своей славы посматривавшая на появившегося соперника — Англию. Назревала решающая битва между двумя странами за владычество на морях. В 1588 г. «Непобедимая армада» была разбита, рассеяна, и много кораблей вместе с находящимися на них сокровищами пошло на дно. Огромная часть сокровищ, награбленная в колониях, так и не дошла до метрополии, утонув по дороге.

В XX в. две мировые войны умножили кладбище кораблей и сокровищ, погребенных в море. Тысячи кладоискателей-одиночек, десятки частных компаний, многие государства пытаются достать со дна моря затонувшие там богатства. Иногда такие экспедиции заканчиваются удачно. В последние годы успешные поиски и открытия совершаются даже на глубинах, превышающих 1000 м.

Не в пиратских кладах или золоте погибших кораблей заключаются самые главные ценности моря, прежде всего они в нем самом, в рыбной и другой биологической продукции, в неисчислимых запасах различных химических элементов.

В океанах и морях содержится 97–98 % всей воды планеты. На долю пресных вод приходится всего 2,5 %, в том числе в озерах, реках, болотах, почве и атмосфере, т. е. в зоне активного водообмена, лишь 0,4 % мировых ресурсов воды. Пресные воды распространены на суше крайне неравномерно. На земле ощущается недостаток пресной воды. Нехватка ее ресурсов усугубляется загрязнением, а иногда просто отравлением. Один город с миллионным населением ежедневно выносит 1000 м³ грязи. Некоторые промышленные предприятия загрязняют воды не менее чем 1–2 крупных города. Многие реки в мире превратились, по существу, в сточные канавы, вода которых не может использоваться для потребления. Грязные реки опасны Мировому океану. Назрела необходимость всемирной борьбы за охрану природных вод.

Около 1,5 % мировых запасов воды сосредоточено в ледниках. Ледники, сползающие с Гренландии и Антарктиды в море, дают начало нескончаемым вереницам айсбергов. Существуют проекты по доставке пресной воды айсбергов в такие страны, как США, Япония, Кувейт. Один айсберг, вполне транспортабельный современными техническими средствами, может поставить до 10 км³ воды. Но и над этими источ-никами пресной воды нависла угроза отравления. Промышленные предприятия выбрасывают большое количество ядовитых веществ в атмосферу, загрязняя воздушный океан. Кислотные атмосферные осадки добираются и до материковых обледенений. При разумном подходе океан представляет собой практически неисчерпаемый источник для производства опресненной воды. Опреснительные установки уже давно действуют в США, Японии, Кувейте и многих других странах. У нас такие установки работают в Баку, Красноводске, Шевченко и некоторых других районах.

Соль служит одним из основных полезных ископаемых океана, используемых человечеством. Более трети потребности в поваренной соли покрывается ее добычей из вод океана. Запасы солей в Мировом океане составляют астрономическую цифру — 48×10¹⁵ т. Из 10 т морской соли может быть получено 1730 кг сырого гипса, 370 кг калийных удобрений, 26 кг брома и т. д. Опыт работ в этом направлении уже имеется в США, Испании, Италии, Франции, Японии. Вдоль кромки береговой линии океанов и морей, частично на берегу, частично в прибрежной зоне, располагаются запасы строительных материалов — известковые раковинные отложения, пески, гравий и т. д. Запасы этих полезных ископаемых ежегодно восполняются за счет жизнедеятельности в океане и физического и химического выветривания материков. Реки ежегодно выносят в океан 17,6-10⁹ т осадков, кроме того, за счет разрушения берегов моря (абразия) поступает еще порядка 2,25×10⁹ т.

В прибрежных осадках океана известны россыпи ильменита, рутила, касситерита, циркона, моноцита, магнетита, золота, платины, алмазов, вольфрамита и др. Добыча некоторых из этих минералов налажена в Австралии, Тасмании, Индии, Таиланде, Малайзии, Бразилии.

Особенно большой экономический интерес представляют рассеянные прямо на поверхности дна океана фосфатовые и железисто-марганцевые конкреции. Последние в промышленных концентрациях часто встречаются в Тихом, Атлантическом и Индийском океанах. На дне океана известно большое количество органических илов. Использование их в сельском хозяйстве сулит большие выгоды.

Экзотическим минералом является янтарь, который весьма ценится в ювелирном деле. Янтарь — это окаменевшая смола хвойных деревьев и болотных кипарисов. Наиболее ценятся обломки янтаря с сохранившимися в них насекомыми. Волны Балтики часто выбрасывают на берег янтарные камушки, и масса любителей ходит у кромки моря, собирая их. В СССР известно крупнейшее в мире промышленное месторождение янтаря вблизи Калининграда. Обломки янтаря находили на побережье Белого, Баренцева и Карского морей.

Большие энергетические ресурсы связаны с океаном. Они заключены в энергии волн, приливов, отливов и морских ветров. В последние годы создан двигатель внутреннего сгорания, работающий на водороде. У него существенное преимущество перед обычным двигателем: он не дает вредных выхлопов с СО и СО₂ в атмосферу. При использовании таких двигателей исчезнет вредный смог больших городов. Неисчерпаемы запасы водорода в океане, хотя для его получения из воды необходимо затратить много энергии. Но цель оправдывает средства — чистота воздушного океана — залог нашего здоровья — заслуживает подобных затрат.

Мы коснулись лишь тех богатств океана, которые лежат образно говоря, на поверхности. А сколько пх скрыто под дном океана?

Впервые в мире освоение месторождений нефти под морским дном было начато в нашей стране в 1924 г. на месторождении Биби-Эйбат. Для разработки месторождения бухта была просто засыпана грунтом, на котором разместились буровые вышки и остальное промысловое хозяйство. Позже для бурения на море стали создавать искусственные острова на сваях и на специально сконструированных морских стационарных основаниях. Для разработки месторождений на основаниях располагаются не только буровые, но и целые комфортабельные поселки.

Вначале пределом мечтаний разведчиков было бурение на глубинах моря до 50 м. К настоящему времени созданы различные буровые установки, многие из них самоходные, позволяющие бурить практически на любой глубине.

В пределах шельфа уже открыты и вступили в разработку многочисленные месторождения нефти и газа. В Каспийском море начата разработка месторождения «28-е апреля» на глубине моря 150–300 м. В Бразилии в 1984 г. открыто месторождение нефти на глубине свыше 900 м. Сейчас можно встретить буровые вышки почти на всех морях и океанах — на Тихом, Атлантическом, Индийском и Северном Ледовитом. В 1985 г. около 30 % нефти и 6 % газа было получено из морских месторождений. Особенно богатыми нефтью и газом оказались Персидский залив Аравийского моря и Северное море в Европе.

Большая часть поверхности Земли (70 %) покрыта Мировым океаном. Средняя глубина океана порядка 4 км, хотя в нем встречаются впадины до 11 км. Дно океана довольно сложно расчленено, здесь имеются горы, отдельные пики, долины и очень глубокие желоба. Но все это носит свой собственный морской облик.

На суше формы рельефа существенно зависят не только от тектонических движений и плотности пород, но в значительной степени от воздействия различных сил выветривания (экзогенных процессов). Здесь, на дне океана и в толще океанических вод физические условия выветривания отличаются большой инертностью. В придонных слоях воды суточные колебания температуры отсутствуют, а сезонные изменения температуры, плотности, солености изменяются в узких пределах. От места к месту эти характеристики также отличаются незначительно. Например, на глубинах более 3 км разница в средних температурах придонных вод в антарктической области и в экваториальном поясе составляет лишь 2–3 °C. Нет здесь также ветров с их пескоструйной деятельностью. В океане доминируют такие факторы, как ветровые волнения, цунами, приливно-отливные движения вод, течения, вертикальная циркуляция вод, мутьевые потоки, подводные оползни и, наконец, различные виды жизни.

В самом схематическом виде для всех океанов можно описать схожую картину перехода от континента к ложу океана. Начиная от берега, в сторону океана уходит материковая отмель, которую иногда именуют шельфом — глубины на краю материковой отмели колеблются от 100 до 600–700 м. Ширина изменяется от 2 до 1200 км. Затем идет крутой материковый склон, у подножия которого накапливается масса осадочного материала — переходная зона. Средний угол наклона материкового склона составляет 4–6°, увеличиваясь иногда до 10–15°.

Рельеф материкового склона сильно изрезан: пологие холмы перемежаются глубокими желобами, обрывами, вытянутыми котловинами. К переходной зоне нередко приурочены глубоководные окраинные моря, которые дугообразно вытянутой грядой островов часто отделяются от остальной части океана. С внешней, океанической стороны островной дуги располагаются глубоководные желоба, за которыми и простирается собственно дно (ложе) океана. Дно океана представляет собой чередование холмистых поднятий, иногда плато со впадинами и глубоководными желобами. Глубина океана в районе ложа меняется от 2 500–3 000 до 11 000 м, но примерно 75 % площади дна Мирового океана находится на глубинах от 3 000 до 6 000 м.

Для океана типично наличие срединных океанических хребтов, которые образуют на планете единую систему, опоясывают Землю в пределах 40–60° Южного полушария. От этого кольца в северном направлении отходят три меридиональные системы хребтов: Срединно-Атлантический, Центрально-Индийский и Восточно-Тихоокеанский. Срединно-Атлантический хребет с некоторыми сдвигами может быть прослежен через Исландию и Норвежское море в Северный Ледовитый океан. Общая длина Срединных океанических хребтов на планете составляет около 72 000 км.

Строение дна океана

Основные представления о рельефе морского дна были получены благодаря развитию эхолокации. Начиная с 1968 г. с американского корабля «Гломар Челленджер» началось разбуривание морского дна. К настоящему времени уже выполнено несколько проектов по изучению дна океана с помощью глубоководного бурения, и в общей сложности пробурено уже более 1 100 скважин.

С первых же шагов глубоководного бурения ученые встретились с неожиданностями. Скважины, заложенные на глубинах воды до 3–4 тыс. м., вошли в мягкий неуплотненный осадок. Прошли бурением 10, 20, 200 м — все по-прежнему неуплотненные породы. Более того, поднятые на поверхность образцы пузырились и пенились. По микрофауне, заключенной в образцах, определили их возраст — мезозой — это порядка 70 млн лет! Каким образом за такой длительный срок осадки не уплотнились? Почему образцы пенились и пузырились, понятно — на морском дне и под ним осадки находились под давлением нескольких десятков мегапаскалей (МПа). Но что же препятствовало уплотнению? Как ни странно на первый взгляд, то же самое давление, вызываемое столбом морской воды. В порах осадка содержится вода, которая гидростатически связана с морем. Для того чтобы осадок уплотнился, необходимо преодолеть это давление. Учитывая удельный вес минеральной массы осадка, на указанной глубине его мощность должна превысить 1300 м. На шельфах при мелком море (средняя глубина 130 м) и быстром накоплении осадка последний начнет уплотняться уже при толщине всего 30 м. Приведенные рассуждения справедливы только до того времени, пока вода в порах осадка свободно гидростатически связана с водами моря. Если на поверхности осадка или в его толще появится непроницаемый слой, то под ним осадок начнет быстро уплотняться.

Еще до начала глубоководного бурения океаны исследовались геофизическими методами: магнитометрией, гравиметрией и сейсмикой. Оказалось, что магнитное, гравитационное и сейсмическое поля в океанах отличаются от таковых на материках. В результате было установлено, что строение земной коры под океанами иное, чем под континентами.

Строение земной коры на континентах представляется примерно следующим:

1. Осадочный слой мощностью от 0 до нескольких километров, в глубоких впадинах до 15–20 км. Скорость прохождения сейсмических волн по этому слою менее 5 км/с, плотность его 2,3–2,6 г/см³.

2. Гранитный слой мощностью до 15–20 км, скорость прохождения сейсмических волн 6,5–7,2 км/с, плотность 2,7 г/см³.

3. Базальтовый слой со скоростью прохождения сейсмических волн 7,5 км/с и плотностью пород порядка 3,0 г/см³.

За нижнюю границу земной коры принимают отражающую поверхность Мохоровичича. Эта граница выделяется по резкому возрастанию скоростей продольных сейсмических волн до 8 км/с и более. Глубина залегания поверхности Мохоровичича в среднем составляет 35 км, опускаясь иногда до 60–70 км.

Названия «гранитный» и «базальтовый» слой чисто условное. Речь идет о породах, в которых скорости прохождения сейсмических волн и плотность близки к таковым у гранитов и базальтов. На самой глубокой в мире скважине на Кольском полуострове (глубина скважины уже 12,5 км, и она будет возрастать) при пересечении границ гранитного и базальтового слоев каких-либо существенных изменений в составе пород не было отмечено.

Кора такого континентального типа распространена на шельфе, материковом склоне и часто на материковом подножии. Далее в сторону океана происходят резкие изменения:

1. Слой воды средней мощностью 4–4,5 км.

2. Слой неуплотненных осадков мощностью 0,7–1,0 км со скоростью продольных волн 1,5–4,5 км/с и средней плотностью 2,3 г/см³.

3. Второй слой осадков со средней мощностью 1,7 км, скоростью упругих волн 5,1–5,5 км/с и плотностью 2,55 г/см³.

4. Базальтовый слой с теми же параметрами, что и у коры континентального типа, мощностью 4,2 км.

Обращает на себя внимание прежде всего значительно меньшая мощность земной коры под океанами — без слоя воды всего 6–8 км, против 35–40 и даже 60 км на континентах. Отсутствует гранитный слой, а мощность осадочных пород находится в пределах первых километров.

Наблюдаются некоторые особенности в строении земной коры под срединными хребтами. Здесь отсутствует четкая граница Мохоровичича. Под вторым слоем залегают породы, в которых скорость упругих волн 7,2–7,8 км/с, т. е. больше, чем в базальтовом слое, и меньше, чем на границе Мохоровичича.

В настоящее время широко распространена гипотеза «новой глобальной тектоники». В соответствии с ней в астеносфере наблюдаются конвекционные движения вещества. В местах подъема конвекционных потоков формируются срединно-океанические хребты, через которые на поверхность поступает глубинный материал. Из этого материала образуются плиты земной коры. Границами плит служат срединно-океанические хребты (подъем материала) и глубоководные желоба (погружение материала). По мере поступления нового ранее поступивший материал оттесняется в стороны от рифтовой зоны, вызывая тем самым перемещение плит и находящихся на некоторых из них материков. Таким образом, на месте глубинных океанических хребтов происходит расширение — спрединг земной коры и возникновение новой коры.

В глубоководных желобах материал земной коры погружается и перерабатывается (субдукция). В соответствии с гипотезой «новой глобальной тектоники>л общего расширения земной коры может и не происходить, так как новообразования в какой-то своей части компенсируются субдукцией.

В переходной зоне от континента к океану наблюдается довольно сложное и неоднородное строение земной коры. Так, подошва коры (поверхность Мохоровичича) образует выпуклость под окраинными морями и вогнутость под островной дугой и прилегающей глубоководной котловиной, затем снова воздымается в направлении ложа океана. В зоне субдукции происходит поддвигание океанической плиты под континентальную, во всяком случае, такое представление кажется вполне вероятным для глубинных желобов Тихого океана. Вследствие столкновения двух плит может происходить коробление земной коры и горообразование.

В связи с переходной областью стоит упомянуть еще о зоне Беньофа — Заварицкого. Переходные области характеризуются резко выраженной сейсмичностью. Изучая сейсмические волны, вызванные каждым землетрясением, можно установить центр, из которого эти волны расходятся, — фокус землетрясения. Многочисленные наблюдения показали, что фокусы землетрясений в каждой переходной зоне ложатся примерно на одну поверхность, точнее зону, которая и была названа зоной Беньофа — Заварицкого. Весьма отчетливо такие зоны прослеживаются в районах Тихого океана. Здесь они погружаются от островных дуг под континент под углом 30–45° и заметны на глубинах до нескольких сот километров.

Познакомившись кратко и в самых общих чертах с особенностями геологического строения океанов, совершим по ним путешествие. Наш путь начнем с Северного Ледовитого океана.

Северный Ледовитый океан. Самый маленький из четырех океанов земного шара, его площадь 13 млн км². Круглый год две трети поверхности океана покрыты многолетними льдами. Толщина ледяных полей 3–4 м, торосистого льда — 20–25 м. Льды дрейфуют с востока на запад и выносятся вместе с гренландскими айсбергами в Атлантический океан. Суровый климат, сложная ледовая обстановка препятствовали изучению Северного Ледовитого океана.

Выходцы из Новгорода начали осваивать побережье океана еще в XV в. На берегу Белого моря стали появляться русские поселения. В 1584 г. в устье реки Северная Двина был заложен город и порт Архангельск. Отсюда бесчисленные и безвестные экспедиции направлялись на север и восток в погоне за морским зверем и пушниной. Неведомые земли и их богатства манили людей. Вскоре была открыта Обская губа и устье реки Обь. На Обской губе в устье реки Таз в 1601 г. был основан городок Мангазея. Отсюда по суше и по морю на утлых суденышках начиналось освоение севера Сибири.

История открытий тех лет почти не сохранилась. В те далекие времена не были известны границы Российской империи. Не знали даже, соединяются ли Азия с Америкой или они разделены морем. В XVI–XVII вв. европейцев крайне интересовали возможности открытия северного пути в страны Дальнего Востока. В этих целях было организовано несколько экспедиций (Уиллоби, Баренца, Гудзона, Дейвиса, Баффина и др.), но все они закончились неудачей в своей главной цели— открытии северного пути в Тихий океан. Вместе с тем они дали довольно много материала по изучению океана.

В 1648 г. русский мореход С. И. Дежнев на нескольких кочах вышел из устья р. Колымы и направился на восток. Ему впервые удалось проплыть через пролив, отделяющий Азию от Америки. Однако это выдающееся открытие осталось незамеченным.

Петр I понимал необходимость морских путей для развития торговли. Без такой торговли не мыслилось дальнейшее развитие государства. Выход в южные моря был в руках Турции. Попытка обосноваться на Черном море в то время окончилась неудачей. Петр I «прорубил окно в Европу», отвоевав побережье Финского залива Балтийского моря и построив город-порт в устье Невы — Петербург. Но выход из Балтийского моря через проливы, соединяющие его с Северным морем, бдительно охранялся шведами. В руках России по-прежнему оставался лишь один надежный морской порт Архангельск.

Петр I мечтал о возможности торговли с Индией и Китаем по северному пути вокруг Азии. В этих целях царь издал указ о подготовке экспедиции на Камчатку.

Начальником экспедиции был назначен Витус Беринг, родом датчанин, прослуживший в России много лет. В помощники были назначены лейтенанты Алексей Чириков и Мартин Шпанберг. Первая Камчатская экспедиция продолжалась пять лет, с 24 января 1725 г. по 1 марта 1730 г. Наибольшие трудности были в доставке необходимых грузов экспедиции в Охотск. Грузы попали туда лишь в начале марта 1727 г. Здесь в распоряжении Беринга оказалось два судна: «Святой Гавриил» и «Фортуна». На «Святом Гаврииле» Беринг в 1728 г. посетил пролив, отделявший материки друг от друга, и открыл несколько островов. Впоследствии этому проливу было присвоено имя Беринга. На том же корабле «Святой Гавриил» в августе 1732 г. И. Федоров, М. Гвоздев и мореход Мошков первыми в истории мореплавания достигли северо-западных берегов Нового Света.

Вторая экспедиция В. Беринга была организована в 1732 г. во времена императрицы Анны Ивановны. В задачу экспедиции, кроме плавания к берегам Северной Америки и Японии, входило описание и нанесение на карту всего северного побережья от Атлантики до Берингова пролива. Морское побережье было разбито на четыре участка: от Атлантики до устья Оби, от устья Оби до устья Енисея, от устья Енисея до устья Лены и от устья Лены на восток до Колымы. Работы по описанию берегов были начаты в 1734 г. и закончились в 1742 г. за Колымой и на Таймыре.

Братья Лаптевы, Прончищев, Челюскин и другие моряки нанесли на карту береговую линию Северного Ледовитого океана. Карта до сих пор хранит имена смелых первопроходцев: море Лаптевых, Берингово море, шхеры Минина, мыс Стерлигова, мыс Челюскина — самая северная оконечность Азиатского материка; залив и бухта Прончищева, бухта Марии Прончищевой. Мария Прончищева была единственной женщиной-европейкой, принимавшей участие в этой экспедиции. Она, как и ее муж, погибла в августе 1736 г. Мыс Челюскина был открыт Челюскиным 9 мая 1742 г., и только спустя более 100 лет, 19 августа 1878 г., сюда подошли два шведских парохода экспедиции Норденшельда, который ошибочно посчитал, что открыл самый северный мыс Азии.

Говоря об изучении Северного Ледовитого океана нельзя не упомянуть об известном норвежском ученом полярнике Ф. Нансене. В те времена существовали различные мнения о строении океана у Северного полюса. Многие предполагали наличие там континента или, во всяком случае, крупных островов. Ф. Нансен не разделял этой точки зрения. Изучая характер дрейфа льдов Арктики, он пришел к выводам об отсутствии на Северном полюсе земли и существовании подводного барьера между Северным Ледовитым океаном и Гренландским морем. Оба предположения Ф. Нансена впоследствии подтвердились. Подводный хребет, простирающийся от Шпицбергена до Гренландии, был назван его именем.

В целях проверки своих идей Ф. Нансен в 1893 г. построил специальный корабль «Фрам» для дрейфа во льдах Арктики. Обычные корабли, попав в ледовитый плен, раздавливались подвижными льдами и гибли. «Фрам» Ф. Нансена отличался особой полукруглой конструкцией корпуса. При сжатии льдов такой корабль должен был выдавливаться на поверхность. В 1893 г. «Фрам» вмерз во льды в районе Новосибирских островов. В 1896 г. «Фрам» благополучно достиг Атлантического океана. За время дрейфа был получен бесценный научный материал по строению океана, движению льдов. Было доказано отсутствие континента или крупных островов в районе Северного полюса к северу от о-ва Шпицберген. В своих маршрутах Ф. Нансен достиг широты 86°14′, но Северный полюс ему не покорился. Впервые Северного полюса достиг Р. Пири в апреле 1909 г.

Северный полюс является весьма любопытным местом. Здесь сходятся в одну точку все меридианы, поэтому тут нет географической долготы, нет восточных, западных и северных направлений. Отсюда во все стороны есть лишь одно южное направление. Точка Северного полюса не участвует в суточном движении Земли вокруг оси, поэтому здесь нет суточной смены дня и ночи. Полярный день длится с весеннего до осеннего равноденствия 186 сут и 10 ч, а полярная ночь 178 сут и 14 ч.

Начиная с 1902 г. обширные исследования на Севере проводил русский гидрограф и полярный исследователь Г. Я. Седов. В 1912 г. он организовал экспедицию к Северному полюсу на корабле «Св. Фока». Г. Я. Седов погиб при попытке достигнуть Северный полюс по льду.

В начале века самолеты имели весьма ограниченный радиус действия, и для изучения Северного Ледовитого океана пытались использовать дирижабли. Первый полет был осуществлен норвежским исследователем Р. Амундсеном на дирижабле «Норвегия» в 1926 г. Второй полет на дирижабле был организован У. Нобилем в 1928 г. Дирижабль и значительная часть состава экспедиции погибли. Погиб при спасательных работах и знаменитый исследователь Арктики, первый покоритель Южного полюса (14 декабря 1911 г.) Р. Амундсен. В спасательных работах принимал участие советской ледокол «Красин», который и снял со льдов оставшихся в живых участников экспедиции.

Совершенно новый этап изучения Арктики начался с момента организации дрейфующих станций прямо на льду. Первая такая станция была создана в 1937 г. под руководством известного полярника И. Д. Папанина (с 21 мая 1937 г. по 19 февраля 1938 г.). Вторая станция СП-2 появилась в апреле 1950 г. и просуществовала ровно год. Возглавил работы М. М. Сомов. С весны 1954 г. в Северном Ледовитом океане постоянно работает по две станции СП. Без наблюдений на этих станциях было бы невозможно осуществлять метеорологический прогноз на обширных территориях земного шара.

В 1961 г. очередная станция СП-10 была организована в районе острова Врангеля с помощью атомного ледокола «Ленин», и с тех пор атомные ледоколы регулярно участвуют в создании и ликвидации станций СП. Атомный ледокол «Арктика» — первый из кораблей такого класса — достиг Северного полюса в 1977 г. Широкая программа исследований океана также с организацией дрейфующих станций осуществляется США.

Освоен Северный морской путь. Ледокол «Сибиряков» под командой капитана В. И. Воронина в 1932 г. прошел по этому пути впервые за одну навигацию. Теперь регулярно караваны судов, ведомые ледоколами, совершают рейсы по Северному морскому пути, связывающему европейскую часть СССР и Дальний Восток. Кстати, напомним читателю, что идея создания ледоколов была выдвинута и осуществлена русским флотоводцем и ученым С. О. Макаровым. Под его руководством был построен первый ледокол «Ермак», на котором в 1899–1901 гг. С. О. Макаров проводил научные исследования в Арктике.

Структурно-геоморфологическая схема Северного Ледовитого океана (по С. К. Леонтьеву с упрощениями)

1 — шельф; 2 — погруженный шельф; 3 — материковый склон; 4 — краевое плато; 5 — материковое подножие; 6 — дно океана (со впадинами: К — Канадской, М — Макарова, А — Амундсена, Н — Нансена); 7 — океанические хребты: Л — Ломоносова, А — Менделеева (Арлюс, Альфа); 8 — срединно-океанический хребет (Гаккеля)

Как же в самых общих чертах представляется сегодня строение Северного Ледовитого океана? Значительная (около 50 %) площадь океана занята шельфом. Отчетливо прослеживаются материковой склон и континентальное подножие. От Гренландии до моря Лаптевых протягивается типичный срединно-океанический хребет Гаккеля, названный так в честь его первооткрывателя — советского географа. Хребет Гаккеля возвышается на 1–2 км над прилегающими впадинами. Он имеет отчетливо выраженную рифтовую долину, дно которой лежит местами на глубине более 5 км. Срединный хребет разбит многочисленными поперечными разломами.

Почти параллельно срединному протягивается хребет Ломоносова от шельфа Новосибирских островов через Северный полюс до северной оконечности Гренландии. Следующую гряду поднятий образуют плато Альфа и хребет Менделеева, под которыми располагается кора континентального типа. Между материковым подножием Евразии и хребтом Гаккеля находится котловина Нансена с максимальными глубинами до 3925 м. Между хребтами Гаккеля и Ломоносова лежит котловина Амундсена с максимальной глубиной до 4316 м. В котловине Макарова, между хребтами Ломоносова, Альфа-Менделеева, глубина доходит до 3863 м. Самая большая по площади котловина — Канадская располагается между подводной окраиной Северной Америки и хребтами Альфа-Менделеева, максимальные глубины здесь 4108 м. Под всеми впадинами кора океанического типа, но с довольно большой мощностью осадочного слоя.

До сих пор нет единства взглядов на происхождение Северного Ледовитого океана. Большинство исследователей склоняется к мнению о том, что этот океан вторичен. Но, как произошло его образование, мнения расходятся. По некоторым представлениям Евразия, Америка и Гренландия были единым материком с континентальными морями на нем. Где-то в начале мезозоя область современной впадины океана стала интенсивно прогибаться. Возможно, прогибание начиналось с образования рифтов на месте современных подводных хребтов. В последующих движениях в мезозое на месте хребтов Ломоносова и Альфа-Менделеева возникли складчатые горные сооружения.

По мнению сторонников гипотезы новой глобальной тектоники, образование Северного Ледовитого океана шло за счет расширения — спрединга дна океана от срединного океанического хребта Гаккеля. Этот процесс начался в поздней юре и продолжался до конца кайнозоя. По мнению В. Е. Хайна, скорость спрединга составляла около 1 см в год, затем она снизилась до 0,36–0,33 и потом снова возросла до 0,63–0,57 см в год.

На обширном шельфе Северного Ледовитого океана ведутся успешные поиски нефтяных и газовых месторождений. Особо большие успехи достигнуты на канадской части шельфа. В море Лаптевых обнаружен касситерит, железо-марганцевые конкреции — в Карском и Баренцевом морях.

Продолжение срединного океанического хребта Гаккеля с некоторым смещением наблюдается в Гренландском море, которое, отделяясь от Северного Ледовитого океана порогом Нансена, уже входит в систему Атлантического океана.

Атлантический океан. По площади Атлантический океан значительно больше Северного Ледовитого океана — 93,36 млн км². Средние глубины — 3332 м, максимальные глубины во впадине Пуэрто-Рико–9218 м и Южно-Сандвичевой впадине — 8252 м.

Восточный край океана, омывающий Европу и Северную Африку, известен с незапамятных времен, с древних Средиземноморских цивилизаций. До наших дней дошли сведения о плавании за Геркулесовы столбы, так в древности называли Гибралтарский пролив финикияне и карфагеняне. У Геродота (V в. до н. э.) имеется ссылка на плавание финикиян вокруг Африки, к которому он отнесся с большим недоверием. Финикияне в своем путешествии вокруг Африки от Красного до Средиземного морей пересекли экватор и в полдень наблюдали солнце на севере. Для Геродота — жителя северного полушария — такое явление представлялось невероятным, по его мнению, солнце в полдень всегда должно быть на юге, поэтому он поставил под сомнение само путешествие финикиян. Хотя именно это свидетельство финикиян, находящееся в противоречии с существовавшими тогда представлениями, является одним из наиболее убедительных доказательств правдивости их сообщений.

На севере Атлантического океана в IX–XI вв. много путешествовали норманны. Уже в IX в. норманны заселили Исландию, назвав этот остров ледяной страной (более 11 % площади покрыто вечным льдом). На острове известно около 30 действующих вулканов, многочисленные горячие гейзеры и источники. В 875 г. исландец Гунбьёр открыл остров Гренландия (Зеленая страна). Словно в насмешку Зеленая страна — Гренландия на три четверти покрыта вечными льдами. Видимо на Гунбьёра большое впечатление произвела зеленая тундра на фоне белых ледников. Толщина льда в Гренландии достигает 3400 м. Ответвления ледников сползают в океан, образуя многочисленные айсберги.

Судя по археологическим находкам, норманны в IX–XI вв. не только побывали в Исландии и Гренландии, но и доходили до северо-восточных берегов Америки, посещали остров Ньюфаундленд, т. е. открыли Америку задолго до X. Колумба.

В XV в. Турция перекрыла традиционные торговые пути Европы с востоком — Индией, Китаем. К этому же времени в умах людей все больше утверждалось представление о шарообразном строении Земли. Наступил период великих географических открытий (XV–XVIII вв.). Наиболее сильными морскими державами были в то время Испания и Португалия, которые в соревновании старались покорить и разделить мир между собой. В 1485 г. выходец из Генуи X. Колумб предложил Португалии смелый проект: достигнуть Индии можно, двигаясь на запад через Атлантический океан. В те времена никто из европейцев и не предполагал о существовании Тихого океана. Проект был отвергнут.

Португальцы считали, что единственный путь в Индию проходит по морю вокруг Африки. Если Земля круглая, а, по слухам, к югу от Африки простирается океан, то можно проникнуть в Индию, огибая материк. В этих целях была снаряжена экспедиция Б. Диаша в 1497–1498 гг. Путешественники открыли мыс Доброй Надежды — надежды открытия пути в Индию, однако не смогли продвинуться далее и вернулись.

Тем временем X. Колумб предложил свои услуги испанскому двору, который одобрил проект и снарядил три каравеллы: «Санта Мария», «Нинья» и «Пинта». За период 1492–1504 гг. X. Колумб совершил четыре путешествия и открыл Багамские острова, Кубу, Гаити, Малые Антильские острова. Лишь в третьем своем плавании в 1498 г. он посетил о. Тринидад и берега Южной Америки, а в четвертом плавании достиг Центральной Америки, хотя официальной датой открытия Америки обычно считается 1492 г. Колумб не нашел пути в Индию, не добыл золота и поэтому впал в немилость. Но именно с этого времени начинается колонизация Испанией Центральной и Южной Америки, колонизация, о жестокости и ужасах которой до сих пор вспоминают с содроганием. Основываясь на результатах экспедиции X. Колумба, Америго Веспуччи высказал мнение, что X. Колумб открыл не какие-то неизвестные берега Индии, а новый континент — Новый Свет. Картограф Вальдземюллер впервые на картах показал этот континент, назвав его Америкой (в честь Америго Веспуччи).

В 1497 г. по следам экспедиции Б. Диаша была организована экспедиция во главе с Васко да Гама. В 1498 г. эта экспедиция благополучно достигла Индии в месте, расположенном в нескольких километрах к югу от города Каликат. После этого тем же путем Васко да Гама совершил еще два плавания в Индию в 1502 и 1524 гг.

В северной части Атлантики Англия искала морские пути в Китай. В этих целях снаряжались экспедиции Дж. Кабота и его сына С. Кабота (итальянцы на службе у Англии). С 1497 по 1530 г. Каботы совершили несколько плаваний к берегам Северной, а затем и Южной Америки.

В 1519–1521 гг. Испанией было организовано первое кругосветное путешествие, во главе экспедиции был поставлен выходец из Португалии Ф. Магеллан. Под его началом числилось пять кораблей. Целью экспедиции были поиски западных путей к Моллукским островам. Ф. Магеллан пересек Атлантический океан, двигаясь вдоль берегов Южной Америки, открыл пролив, соединяющий Атлантический и Тихий океаны и названный его именем. Ф. Магеллан достиг Филиппинских островов, где и был убит туземцами. Из пяти кораблей только один вернулся в Испанию, обогнув Африку с востока на запад. Эта экспедиция доказала шарообразность Земли и существование мирового океана.

В XVI–XVIII вв. происходила усиленная колонизация и ограбление Центральной и Южной, а затем и Северной Америки. Сотни кораблей ежегодно бороздили Атлантический океан.

Некоторые районы Атлантического океана пользовались у мореплавателей дурной славой. Так, всегда грозными представлялись шторма Бискайского залива, опасными — айсберги северных и южных широт. Но наиболее дурную славу приобрел район Бермудских островов, так называемый Бермудский треугольник. Многочисленная группа рифовых островов и атоллов была открыта X. Бермудесом в 1522 г. Между этими островами, Флоридой и Пуэрто-Рико, размещается Бермудский треугольник. Здесь встречаются несколько разнонаправленных течений. С севера подходит холодное течение, идущее вдоль берегов Ньюфаундленда, с юга — две ветви теплого течения Гольфстрима, расходясь, устремляются навстречу друг другу. Парусные корабли, попадая в круговорот течений, зачастую оказывались беспомощными и погибали. Вокруг района появились легенды и мифы.

Ежегодно в Мировом океане гибнут десятки кораблей, и это рассматривается как естественная дань стихии. Но если один из кораблей погибнет в Бермудском треугольнике, то это — «действие таинственных неведомых сил». В соответствии с легендой корабли исчезали бесследно вместе с командой, а иногда исчезала команда, оставив вполне исправные корабли. Необъяснимость происшествий привела к возникновению многочисленных «гипотез», объясняющих эти трагедии, вплоть до похищения землян инопланетянами. Американец Л. Д. Куше (бывший пилот) провел детальное исследование каждой из упомянутых в легендах историй, приписываемых каверзным и таинственным силам Бермудского треугольника, начиная с времен X. Колумба до 1972 г. включительно. Приведем несколько примеров, заимствованных из работы Л. Д. Куше.

В августе 1840 г. неподалеку от Нассау село на мель судно «Россини», команда была спасена, а позже и корабль был доставлен в Нассау.

По одной из легенд, «таинственное» происшествие случилось с барком «Фрея» в Бермудском треугольнике. Барк вышел из Мансанильо (Вест-Индия), направляясь в Чили. О нем ничего не было известно до тех пор, пока его не нашли лежащим на борту без мачт и без экипажа. В эти дни в районе катастрофы дул лишь слабый ветерок. Как выяснилось, барк «Фрея», выйдя из порта Мансанильо на Тихоокеанском побережье Мексики, потерпел кораблекрушение 4 октября 1902 г. в Тихом океане вблизи Масатлана. Составители легенд перепутали два города с одинаковым названием, находящихся на побережье разных океанов.

Пожалуй наиболее убедительным обоснованием каверз Бермудского треугольника является гибель военной эскадрильи США. В соответствии с легендой «5 декабря 1945 г. в 14 ч 10 мин пять бомбардировщиков-торпедоносцев типа «Эвенджер». поднялись в воздух. В каждом самолете было установлено надежное радиооборудование. И пилоты, и члены экипажей обладали большим опытом летной работы. Погода не оставляла желать лучшего.». Звено бомбардировщиков потеряло радиосвязь и исчезло. «Гигантская летающая лодка типа «Мартин Маринет» с экипажем из тринадцати человек немедленно вылетела туда, где предположительно должно было находиться патрульное звено. Спасательный самолет отправился вслед за теми, кого он должен был спасать.

Одним за другим в воздух поднимались самолеты, в море выходили корабли, и была объявлена общая тревога. но ничего, кроме спокойного пустынного моря, обнаружить не удалось».

При расследовании было установлено, что звено самолетов совершало учебно-тренировочные полеты. Все пилоты, кроме одного, и все члены экипажей были курсантами. На ведущем самолете оказались неисправными компасы, звено сбилось с курса и заблудилось. Радиосвязь со звеном была затруднена, так как для связи с учебным звеном был выбран канал, используемый на Кубе для общих развлекательных передач. На базе, поддерживающей связь со звеном, вышел из строя радиолокатор. Звено самолетов, заблудившись и израсходовав все горючее, вынуждено было приводниться уже в наступающей темноте. Погода к тому времени сильно испортилась, и посадка на бурную поверхность океана должна была окончиться трагически. На поиски пропавшего звена и его экипажей вылетели и вышли в море многочисленные поисковые самолеты и суда. Один из самолетов взорвался в воздухе, причины взрыва не установлены.

В Бермудском треугольнике происходили и происходят трагедии, кораблекрушения, аварии, но район в этом смысле ничем особенно не отличается от других частей Атлантического океана. В результате своих исследований Л. Д. Куше приходит к выводу: «Легенда о Бермудском треугольнике — это искусственно сфабрикованная мистификация. Она возникла в результате небрежно проведенных расследований, а затем была доработана и увековечена авторами, которые с умыслом или без умысла использовали неверные теории, ошибочную аргументацию и всевозможные откровения, бьющие на сенсацию. Эту легенду повторяли такое бесчисленное множество раз, что в конце концов ее стали воспринимать как нечто достоверное».

Вместе с колонизацией и торговлей на Атлантическом океане развилось пиратство. Некоторые пираты находились на государственной службе. Особенно прославился английский пират Ф. Дрейк, который наводил ужас на испанские эскадры и береговые поселения. Вместе с тем Ф. Дрейк совершил вслед за Ф. Магелланом кругосветное путешествие в 1577–1580 гг. и участвовал на стороне Англии в разгроме «Непобедимой ар-лад ы».

Изучение океана в научных целях было начато лишь в конце XVIII — начале XIX в. экспедициями Дж. Кука и И. Ф. Крузенштерна. Дж. Кук совершил три кругосветных плавания в 1768–1771, 1772–1775, 1776–1779 гг. Перед ним стояли не только обычные для того времени цели по открытию и захвату неизвестных земель, но и научные задачи по изучению вод океанов, течений, температуры воды и т. д. И. Ф. Крузенштерн и Ю. Ф. Лисянский в 1803–1806 гг. совершили кругосветное плавание на кораблях «Надежда» и «Нева».

С конца XIX в. начинаются комплексные океанографические исследования. Экспедиции ходили на кораблях «Челленджер» (1872–1876 гг.), «Витязь» (1886–1889), «Метеор» (1925–1927), «Обь», «Севастополь», «Ломоносов» с 1957 г. и многих других. Глубоководное разбуривание было начато в 1968 г. с корабля «Челленджер».

В Атлантическом океане зона шельфа занимает 9 % площади, материкового склона — 8,3 %, материкового подножия — 6 %. Океан разделен на две системы глубоководных котловин — западную и восточную — Срединно-Атлантическим хребтом. Средние глубины моря на хребте порядка 2,5 км, а в котловинах достигают 5–6 км. Вдоль оси хребта почти по всей его длине прослеживается рифтовая долина. Поперечно к оси проходят многочисленные разломы, носящие название трансформных. Наиболее крупные трансформные разломы пересекают все ложе океана и выходят на смежные континенты.

Наиболее доступна для изучения северная часть Срединно-Атлантического хребта на острове Исландия. Исландию рассматривают как участок Срединного хребта, поднятый над уровнем моря. В связи с этим в пределах острова в последнее десятилетие проведены обширные научные исследования, в том числе Советско-Исландской экспедицией под руководством В. В. Белоусова.

Исландия в основном сложена молодыми базальтами. На острове наблюдаются активная вулканическая деятельность, многочисленные гейзеры и источники. Исландию пересекают две рифтовые зоны — западная и восточная. Тектоническая деятельность и вулканизм проявляются эпизодически, разделяясь столетними фазами покоя. Строение земной коры под Исландией несколько отличается от типичной для срединно-океанического хребта прежде всего значительным увеличением мощности и некоторым своеобразием лавовых толщ.

Осевая зона Срединно-Атлантического хребта сложена молодыми породами неоген-четвертичного возраста. Фланги хребта образованы несколько более древними породами верхнепалеогенового-неогенового возраста. Далее симметрично по обе стороны хребта располагаются породы нижне-среднепалеогенового возраста, верхнемеловые и нижнемеловые. Наконец, в приэкваторной части океана, как на восточной, так и на западной его окраинах, наблюдаются верхнеюрские породы.

Атлантический океан представляет собой модель для развития теории раздвигания континентов. Еще в начале века немецкий ученый А. Вегенер обратил внимание на сходство очертаний западных берегов Европы и Африки с берегами обеих Америк, позволяющих произвести их совмещение. Отсюда и зародилась идея об образовании Атлантического океана за счет раскола и раздвига некогда единого Европейско-, Африканско-, Американского материка — Пангеи. Впоследствии производилось совмещение не береговых линий, а краев материковых глыб по изобате 1830 м. Результаты совмещения получились более удачными — оказалось гораздо меньше «перекрытий» и «зияний».

Вместе с тем следует отметить, что внешнее сходство может быть случайным. Например, Е. Н. Люстих (1965 г.) показал очень широкий диапазон достаточно протяженных отрезков берегов, хорошо совмещающихся, но расположенных в различных районах мира: западное побережье Австралии, западное побережье Южной Америки, западное побережье Северной Америки и т. д. Вопрос о том, является ли Атлантический океан древним геологическим сооружением или возник в результате спрединга, все еще остается открытым.

Со дна Атлантического океана добываются многочисленные полезные ископаемые. Около 11 % добычи угля в Англии производится из шахт, проведенных под уровень моря. Железисто-марганцевые конкреции разрабатываются в США, Канаде, Финляндии, ильменит и циркон — в США и Бразилии, монацит— в Бразилии, россыпи алмазов — в Африке, сера — в Мексиканском заливе в США. Большие запасы нефти и газа обнаружены под дном океана как на западе, так и на востоке» Особенно крупные запасы нефти и газа открыты в Северном море, Мексиканском заливе и у западных берегов Африки.

На юге Срединно-Атлантический хребет как бы разветвляется на две ветви или, наоборот, он ответвляется от субширотного океанического хребта. Западная ветвь, огибая Южную Америку, уходит в Тихий, восточная ветвь — в Индийский океан.

Структурная схема Атлантического океана (по тектонической карте мир» 1982 г., составленной под руководством Ю. Г. Леонова, с упрощениями) 1 — подводные окраины материков; 2 — глубоководные желоба; 3 — котловины; 4 — островные дуги; 5 — подводные плато и хребты; 6 — срединные океанические хребты; 7 — разломы; 8 — вулканические хребты

Индийский океан. Площадь океана исчисляется в 74,9 млн км², т. е. несколько меньше, чем у Атлантического океана. Средняя глубина около 4 км. Есть основание утверждать, что по крайней мере за 3000 лет дон. э. египтяне плавали в Красном море, финикийцы плавали в северной части Индийского океана за несколько сот лет до нашей эры и, возможно, прошли вдоль западного края океана, огибая Африку. В начале нашей эры в Индию совершали плавание по Аравийскому морю греки. Отсутствие прямого морского пути между Средиземным морем и Индийским океаном затрудняло развитие торговли между Средиземноморскими государствами и Азией. Торговля производилась главным образом на суше караванными путями — трудными и опасными.

Итальянец Марко Поло в 1271–1295 гг. совершил путешествие по странам Азии. В выпущенной им книге описаны не только богатства Китая, но и многих других стран Центральной и Передней Азии. Эти описания разжигали интерес европейских владык к богатствам Азии.

В 1472 г. русский купец Афанасий Никитин совершил путешествие в Индию, Основная часть его пути лежала по суше, но прибыл он в Индию, приплыв по Аравийскому морю.

Васко да Гама достиг Индии в 1498 г., бросив якорь в нескольких километрах к югу от города Каликат, там установлен обелиск в честь этого события. Колонизация Индии и о. Цейлон началась португальцами и голландцами, затем англичанами и французами.

Марко Поло разжег интерес европейцев к богатствам Азии, Васко да Гама открыл к ним путь. По иронии судьбы именно два этих европейца признаны святыми в буддийской религии. Скульптуры «святых» установлены в Золотом храме Бангкока в Таиланде.

Большую роль в познании Индийского океана сыграли кругосветные путешествия Дж. Кука, Ф. Дрейка, Ф. Магеллана. В XIX в. исследования в Индийском океане проводили многие страны, в том числе Россия (корабли «Восток» и «Мирный», 1820; «Благонамеренный», 1820; «Витязь», 1886), Англия (корабли «Газель», 1875; «Гаус», 1901–1903).

В XX в. к систематическому изучению Индийского океана подключились США, Индия и другие страны. Исследования проводятся по согласованной международной программе. Большое значение в познании океана сыграло глубоководное бурение, начатое на корабле «Челленджер». Особенно большой вклад внесла Международная Индоокеанская экспедиция (1959–1965 гг.). В ней приняло участие более 10 советских научно-исследовательских судов наряду с судами США, Великобритании, ФРГ, Франции и др.

В южных широтах ночи темнее, звезды ярче. Однажды, плавая по Индийскому океану, я вышел из душной каюты освежиться ночной прохладой. На палубе я увидел свою тень. Невольно оглянулся в поисках Луны. Луны не было. Я знал, что еще Платон (V в. до н. э.) писал о Венере, как о единственном светиле, кроме Солнца и Луны, свет которого создает тени, но видел это явление впервые. Ночь была неописуемо красива. На густо черном небе особо ярко сверкали звезды. Ярче всех светилась красавица Венера, заливая корабль и поверхность океана голубоватым светом. Освещение похоже на лунное, но оно было немного голубей, серебристей и, пожалуй, веселей. Нет, не зря этой планете древние римляне присвоили имя богини любви и красоты. Впереди тени сгущались в какую-то бесформенную массу, как будто бы стремящуюся вырваться из мрака на светлый простор океана, озаренный лучами Венеры. И вдруг.

«Восстала из мрака младая, с перстами пурпурными Эос.». До чего же хорошо видел этот слепой поэт Древней Греции Гомер (IX в. дон. э.). Пурпурные персты молодой богини солнечной зари Эос протянулись по небу, коснулись легких перистых облаков, на некоторое время окрасив их в нежный розовый цвет. Затем, словно смутившись, облака растаяли, обнажив бесконечно голубое небо. Взошло Солнце. Поблекло, растаяло ночное очарование. Появилась новая, своя, озаренная Солнцем, красота. Густые тени впереди превратились в рифовый атолл Калпени — цель нашей поездки. Попробуй представить себе, читатель, игру цветов, ярких, без всяких переходов. Голубое-голубое небо, темно-синий океан и на их фоне изумрудно-зеленая шапка пальм острова, окаймленная белой сверкающей полоской пляжей кораллового песка.

Калпени — один из крошечных островов на бесконечных просторах Индийского океана. Он относится к группе (около 20 островов) Лаккадивских атолловых островов. Первое научное описание островов было сделано Ч. Дарвином в 1842 г. во время кругосветного путешествия на корабле «Бигль».

Целью нашего посещения островов совместно с индийским геологом А. Датта было уточнение их геологического строения и выяснение возможных перспектив нефтегазоносности этого района Индийского океана. Обнажения каких-либо других пород, кроме коралловых известняков, нами не были встречены нигде. Зато какие красивые кораллы можно извлечь со дна коралловых атоллов.

Большинство коралловых островов Индийского океана приурочено к зоне развития типичной океанической коры — Лаккадивские острова, по нашему мнению, находятся на самом краю шельфа Индийского полуострова. Таким образом, Лаккадивское море, расположенное между одноименными островами и континентом, несмотря на глубины, достигающие 2000 м и более, также находится на шельфе. Материковый склон и материковое подножие с их переходным типом земной коры начинаются непосредственно к западу от островов» Время начала усиленного прогибания дна Лаккадивского моря относится к концу мезозоя. Высказанное предположение значительно улучшало представление о перспективах нефтегазоносности этого района океана.

Совместные геофизические исследования ФРГ и Индии, проведенные на корабле «Пионер», показали смену континентального типа земной коры на океаническую непосредственно к западу от Лаккадивских островов. Особенно благоприятная обстановка для поисков нефти и газа предполагалась к северу от Лаккадивского моря в районе существования нескольких крупных мелководных банок. Советский геофизический корабль «Академик Архангельский» впоследствии обнаружил в этом районе крупное тектоническое поднятие, названное Бомбейским сводом. Вскоре здесь развился крупный нефтедобывающий морской район в Индии.

Другая весьма любопытная группа островов — Андаманские острова — расположена на восточном краю Индийского океана. В 1968 г. вместе с индийским геологом В. В. Шастри мы посетили эти острова с целью уточнения перспектив нефтегазоносности островов и прилегающей акватории. Как и Лаккадивские острова, они вытянуты почти в меридиональном направлении, но как они не похожи на Лаккадивы. Здесь нет рифовых атоллов. Острова сложены породами палеогена и неогена. Если на Лаккадивских островах отчетливо проступали признаки погружения дна океана, то здесь налицо все признаки воздымания. Создается впечатление, что острова представляют собой выведенные на поверхность вершины молодых горных сооружений. Группа Андаманских островов связана по крайней мере с двумя зонами антиклинарных складок. Единство в геологическом строении Андаманских островов, Бирмы п Индонезии не вызывает сомнений. И в Бирме и в Индонезии известны нефтяные месторождения. На самих Андаманских островах найдены нефтегазопроявления и даже грязевой вулкан на о. Баратанг. Таким образом, перспективы открытия нефтяных месторождений на островах представляются довольно радужными.

Любопытные контрасты можно наблюдать на Андаманских островах. На восточном берегу одного из островов расположен город Порт Блер с удобной и красивой гаванью. Здесь предполагается строительство крупного оснащенного современной техникой порта. На западном берегу того же острова, а ширина его всего 30–35 км, обитает племя аборигенов негроидно-пигмейского типа. Племя находится на крайне низком уровне развития. Почти отсутствует одежда, используемые для охоты стрелы не имеют оперения. Правительство Индии предпринимает деликатные шаги для помощи племени и приобщения их к современной цивилизации, но племя пока сторонится всяких контактов.

Структурная схема Индийского океана (по В. Ф. Конаеву с упрощениями).

Условные обозначения см. на структурной схеме Атлантического океана

Геологическое строение Индийского океана определяется тремя срединными хребтами. Идущий от центральной части на северо-запад Аравийско-Индийский срединно-океанический хребет поворачивает в Аденский залив и заходит в Красное море. Хребет разбит многочисленными трансформными разломами. Обращает на себя внимание разлом Оуэн, по которому ось срединного хребта смещена примерно на 300 км. Это один из крупнейших разломов в Мировом океане протяженностью более 2700 км. На северо-востоке этот разлом достигает Пакистана и прослеживается, по-видимому, в горной системе Киртар в виде серии более мелких разломов. По разлому Оуэн северо-западная часть Срединного хребта приподнята на 2–3 км. По разлому на дно океана восходят породы, которые по составу предположительно относят к океанической коре.

От центральной части океана в юго-западном направлении простирается Западно-Индийский срединный хребет, разбитый многочисленными поперечными разломами. На западе он соединяется с Срединно-Атлантическим хребтом. Ширина Западно-Индийского хребта изменяется от 320 на востоке до 650 км на западе. Он возвышается над смежными котловинами на 3–4 км. Глубина рифтовой долины достигает 5,5 км.

Еще одно ответвление срединного океанического хребта идет в юго-восточном направлении (Юго-Восточный Индийский хребет), имеет протяженность около 4800 и ширину порядка 650–800 км. Высота хребта небольшая, приблизительно 2,5 км, глубина же в рифтовой долине 4,2 км. На востоке он соединяется с Тихоокеанским срединным хребтом.

Строение ложа океана вне срединных хребтов довольно сложное — выделяются котловины, желоба, поднятия и хребты. В западной и восточной частях океана под некоторыми поднятиями установлена кора континентального типа. Такие поднятия получили наименование микроконтинентов. По представлению некоторых ученых, они являются обломками некогда существовавшего континента Гондваны.

Из подводных хребтов следует упомянуть Мальдивский и Восточно-Индийский. Глубина на Мальдивском хребте невелика, на его своде расположено множество коралловых островов — атоллов. Восточно-Индийский хребет почти точно вытянут по меридиану 90° в. д. на 2640 км. Как и в Атлантическом океане, возраст пород ложа океана закономерно изменяется от молодых неоген-четвертичных пород в срединных хребтах (зона спрединга) до нижнемеловых на окраинах океана.

На дне Индийского океана обнаружены промышленные скопления касситерита (Индонезия, Малайзия, Таиланд), ильменита и циркона (Индия, Шри-Ланка), барита (Индия). Добыча нефти и газа ведется на шельфе в Индии, в Малайском и Яванском морях, на северо-западном шельфе Австралии.

Тихий океан. Самый большой океан на Земле, его площадь с морями 179,7 тыс. км², порядка трети площади земного шара. По меридиану 180° в Тихом океане проходит граница календарных суток.

Изучение Тихого океана началось несколько позже, чем Атлантического и Индийского. В течение XVI–XVIII вв. большую роль в этом отношении сыграли уже упоминавшиеся плавания Ф. Магеллана (1520–1521), Ф. Дрейка (1578–1579) и Дж. Кука (3 экспедиции, 1768–1779). Следует упомянуть также плавание Ур-деньета (1565) и А. Тасмана (1642–1643).

Исследования в северной и северо-западной частях океана проводились русскими исследователями. С. И. Дежнев в 1648 г. открыл пролив между Азией и Америкой. Уже в середине XVII в. на побережье Охотского моря основывается русское поселение Охотск. Этот поселок был отправным пунктом в знаменитых камчатских экспедициях В. И. Беринга в 1725–1730 и 1733–1743 гг., когда впервые четко были определены северные очертания океана. С этого времени начинается освоение Россией северной части Тихого океана и Аляски.

Целый ряд открытий был сделан русскими мореплавателями Г. Л. Прибыловым (1786–1788) и Г. И. Шелиховым. Последний в 1775 г. организовал первую купеческую компанию по использованию богатств региона. Большую роль в освоении и изучении Аляски и северных островов океана (Алеутских, Прибылова и др.) сыграл основатель русских поселений в Америке Александр Андреевич Баранов (1746–1819). К сожалению, Аляска и близлежащие острова были проданы русским правительством США в 1867 г.

Первые научные изыскания в Тихом океане были проведены в кругосветном плавании И. Ф. Крузенштерна и Ю. Ф Лисянского в 1804–1806 гг. Достойное их продолжение было осуществлено Ф. Ф. Беллинсгаузеном и М. А. Лазаревым в 1819–1821 гг., а также в плавании О. Е. Коцебу в 1823–1826 гг. В изучении восточных морских окраин России важное значение имели исследования и плавания Г. И. Невельского. Он создал на окраине страны ряд русских поселений, в том числе Николаевск-на-Амуре.

Глубокое комплексное изучение океана началось в конце XIX — начале XX в. Исследования проводились на кораблях «Витязь» — 1886–1889 гг., «Альбатрос» — 1888–1905 гг., «Челленджер» — 1874–1876 гг., «Дискавари-II» — 1929–1941 гг.

Принципиально новый этап исследований океана, его дна и геологии начался после второй мировой войны. Прежде всего надо отметить не только драгирование (взятие проб осадка драгами), но и глубокое бурение, проводимое с корабля «Гломар Челленджер».

В настоящее время десятки надводных и подводных кораблей под флагами разных стран мира производят детальное изучение океана. Интерес к этим исследованиям не иссякает в связи с большими запасами полезных ископаемых, лежащих на поверхности дна и скрытых в земной коре.

Срединный океанический хребет из Индийского океана переходит в Тихий океан и прослежен здесь в виде Южно-Тихоокеанского поднятия. Поднятие вытянуто в форме слабовыпуклой к юго-востоку дуги протяженностью около 6000 и шириной от 800 до 1200 км. Рифтовая долина отмечается лишь в средней части хребта. Поднятие рассечено целой серией поперечных (трансформных) разломов. Далее хребет простирается в северо-восточном, а затем в северном направлении еще на 8000 км, все более сближаясь с американским континентом, и, наконец, смыкается с ним в устье Калифорнийского залива. Ширина Восточно-Тихоокеанского поднятия до глубины 3000 м составляет 160 км. Осевая зона Восточно-Тихоокеанского поднятия отличается сокращенной мощностью земной коры — 3,5 км.

Ученые Института океанологии АН СССР впервые провели комплексные исследования зоны срединного хребта северо-восточной части Тихого океана на подводных аппаратах «Пайсис», где срединный хребет ныряет под Калифорнийский полуостров и пересекает одноименный залив. А. П. Лисицын описывает встречу с подводным термальным источником: «Чем ближе подходили аппараты к «курильщику», — тем выше за бортом поднималась температура воды. Возникла даже опасность, что горячие струи расплавят пластмассу иллюминаторов, повредят резиновые шланги и кабели «Пайсиса».

На двух аппаратах параллельными курсами мы шли по рифтовой долине впадины Гуаймас, что находится в Калифорнийском заливе. Перед нами появились раскаленные базальтовые лавы, в них циркулировала вода. И так продолжается сотни тысяч лет. Вода выщелачивает металл из базальтов и вырывается на поверхность горячими источниками. Возле них накапливаются руды цинка, меди, свинца и других металлов.

Аппараты зависали над дном океана — всего в десятке метров от него. А выше простиралась двухкилометровая толща воды.

Перед взором ученых открывались причудливой формы «залы», котловины, обрамленные хребтами расчлененные каньонами.

Цепи геотермальных источников были похожи на башни, равные по высоте многоэтажному дому. Из жерл выливались 350-градусные растворы. Казалось, на дне океана работают печные трубы. Их «дым» поднимался на 150–200 метров, образуя подобие облаков. В этом сером мареве и при ограниченном обзоре через иллюминаторы не так просто было вывести аппарат прямо на «курильщик».

Своеобразными «светофорами» в царстве Нептуна для исследователей стали неведомые до недавнего времени вестимитиферы — таинственные обитатели океанического дна. Возле источников они образуют настоящие белые заросли. Это удивительные по своему строению животные. Внешне похожи на белые гибкие трубки длиной до 2 метров, диаметром 4–5 сантиметров. И вот что любопытно: они не имеют ни рта, ни органов пищеварения. В специальных клетках их организм разводит серобактерии, за счет синтезированного органического вещества и живут эти обитатели дна. Возраст подводных существ исчисляется многими десятками миллионов лет.

По свидетельству американских ученых, возле геотерм им удалось обнаружить бактерии, которые обитают в воде при температуре 250 °C. В «обычной» кипящей воде таким бактериям было бы уже холодно. Правда, экспедиции эти данные американцев подтвердить не удалось.

С борта «Пайсис» довелось воочию увидеть, как в бурлящем подводном мире дна идет формирование сульфидов — соединение цветных металлов, железа с серой. С помощью специальных дистанционных приборов удалось взять пробы горячих растворов, газов и минералов. Установлено, что отложение сульфидов идет по всему срединному хребту.

Представьте себе масштабы самих «построек» из сульфидов. Основное их «тело» скрыто рыхлыми осадками, но если убрать осадки, то геотермальные башни сравняются высотой с Останкинской телебашней — 400–500 м!

Полигоном исследований гидротерм и руд стал и район горы Осевой хребта Хуан де Фука. Экспедиции удалось создать редчайшие глубинные карты этой части срединного хребта.

Вершина горы Осевой напоминает глубокую сковородку. Провал ее центральной части закрыт лавой, той самой, что дает постройки наиболее причудливой формы. Одни похожи на колонные залы, другие — на древние пагоды. И вокруг них — густой «суп» планктона.

В Калифорнийском заливе локаторные установки засекли на большой глубине газовые факелы. Они поднимаются над дном на высоту от 200 до 1000 м. Газовые выбросы не заметны на поверхности океана. Факелы — это начало рассеивания газового облака в воде».

Возраст осадков по мере удаления от центральной части срединного хребта, сложенного неоген-четвертичными отложениями, постепенно увеличивается от палеогенового на юге до раннеюрского у берегов Азии.

Срединные хребты Тихого океана Южный и Восточный расположены асимметрично, как бы прижимаясь к южной и юго-восточной частям океана. К югу от Южно-Тихоокеанского хребта до Антарктиды и ее подводной окраины разместилась котловина Беллинсгаузена, размеры которой 5000x1600 км. Максимальные глубины до 5400 м. По другую стороны Южно-Тихоокеанского хребта находится Южная котловина Тихого океана. Мощность и строение коры Южной котловины типично океанические. Толщина осадочного слоя составляет сотни метров.

На уровне о. Пасхи от Восточно-Тихоокеанского поднятия в северо-западном направлении отходит целая серия погребенных вулканических хребтов. Эта зона поднятий разделяет северную часть океана на Северо-Восточную и Северо-Западную котловины. Наиболее крупное поднятие носит имя академика Н. С. Шатского. Земная кора в котловинах юрского и позднемелового возраста. В общем Тихий океан характеризуется развитием типичной океанической коры с толщиной иногда до 3,5 км. Некоторые окраинные моря например Охотское, имеют кору континентального типа. В наиболее сложнопостроенной юго-западной части океана встречаются микроконтиненты — небольшие участки развития континентальной коры в окружении океанической.

Одна из отличительных черт Тихого океана — развитие по его периферии островных дуг и глубоководных желобов. Островные дуги представляют собой поднятия, по гребням и склонам которых насажены вулканические конуса. Отдельные вершины конусов выступают над уровнем моря, образуя цепочки островов. Наибольшая активность современных вулканов Земли (до 80 %) приурочена к островным дугам. Существенной особенностью глубинного строения островных дуг является увеличение мощности земной коры под ними благодаря раздутию гранитного и базальтового слоев.

Вдоль островных дуг, обычно с их внешней (обращенной к океану) стороны вытянуты глубоководные желоба (до 11 км). Обычно желоба асимметричны, со стороны островной дуги их склон более высок и крут. Мощность осадков в желобах чаще всего не превышает нескольких сот метров, а местами они совсем отсутствуют. Именно вдоль глубоководных желобов наиболее часто наблюдается смена земной коры от континентальной к океанической.

До сих пор не существует общепринятой точки зрения на происхождение океанов и двух типов земной коры — океанической и континентальной. Выдвинуто довольно много различных гипотез. Высказанные взгляды можно разбить на три группы.

Наибольшее число сторонников среди ученых за последние годы приобрела гипотеза «новой глобальной тектоники», основные положения которой были уже описаны. По представлениям сторонников этой гипотезы Р. Дитца и Дж. Холдена, около 200 млн лет назад существовал единый огромный континент Пангея, окруженный океаном с заливом Тетис на месте современного Средиземного моря. Примерно в триасовое время благодаря горизонтальным перемещениям Пангея раскололась на два материка: северный — Лавразию и южный — Гондвану. Затем произошло дальнейшее дробление и перемещение плит, приведшее к современному их распределению в конце мезозоя.

Вторая группа взглядов исходит из представления о первичности океанической земной коры. В соответствии с этими взглядами континенты и континентальная земная кора рассматриваются как продукт эволюции океанической коры. Развитие земной коры происходило через образования геосинклиналей. В областях прогибания земной коры и накопления мощных осадков шла переработка земной коры из океанической в материковую. Континенты разрастались за счет причленения к краям ранее возникших ядер континентов все новых зон, испытавших складчатость и последующую консолидацию. Такая точка зрения высказывалась в 50-х годах П. Н. Кропоткиным (позже изменил свои взгляды). Дж. Вильсоном и многими другими учеными.

Сторонники третьей группы взглядов В. В. Белоусов (1975), Ю. М. Пущаровский (1976) и другие исходят из противоположной точки зрения — океанизации земной коры. В соответствии с этой группой гипотез существовал первичный — Тихий — океан, а все остальные океаны, а также окраинные и средиземные глубоководные моря возникли как вторичные образования на месте бывших континентов. Основной процесс был направлен в сторону океанизации континентальной коры. Некоторые исследователи (Г. Штилле, 1964) относили к первичным Северный Ледовитый океан и часть Атлантического океана.

В каждой из предложенных групп гипотез есть свои привлекательные стороны, но есть и свои слабости — наблюдаемые явления, не поддающиеся объяснению» Ученым потребуется приложить много труда для создания твердо обоснованной теории образования континентов и океанов. Учитывая бурный прогресс науки за последние годы, решение вопроса не за горами.

Структурная схема Тихого океана (по тектонической карте мира 1982 г., составленной под руководством Ю. Г. Леонова, с упрощениями). Условные обозначения см. на структурной схеме Атлантического океана