МОРСКОЕ ДНО

МАТЕРИКОВАЯ ПЛАТФОРМА

Одоль берегов всех океанов и многих глубоководных

Морей, в любых широтах, от полюса до экватора тя­нется плоская мелководная платформа. Общая протя­жённость этой платформы измеряется сотнями тысяч ки­лометров. Различна её ширина, различна глубина, на ко­торой она обрывается и дно резко уходит вниз в пучину океана, различен грунт (местами ил, местами песок, ме­стами обнажённая скала), различен, наконец, и рельеф, то исключительно ровный, то изборождённый желобами.

Материковая платформа составляет как бы одно це­лое с теми низменностями на побережье суши, которые граничат с океаном. Существование этой платформы го­ворит о том, что в развитии земной коры как на суше, так и на море есть какие-то очень важные общие закономер­ности. Какие же?

Первым, кто поставил себе задачу изучить происхож­дение и строение материковой платформы, был норвеж­ский учёный, знаменитый полярный исследователь Фритьоф Нансен, один из создателей современной океано­графии, науки об океанах и морях. Изучив материковые отмели — в Северном Ледовитом океане, где отмель особенно широка, а затем вдоль северо-западных берегов Европы, где материковая отмель была наиболее детально промерена,— Нансен вывел заключение о том, какие про­цессы могли привести к образованию платформы на мор­ском дне.

Каковы же эти процессы и насколько правильны взгляды Ф. Нансена?

Первый процесс — разрушение морем его берегов; этот процесс называется абразией. Попадая на мелко­водье, морские волны возбуждают сильнейшие придонные движения воды, а у самого берега образуют прибой. Удары штормовой волны о прибрежные утёсы достигают колоссальной силы: до 60 тонн на квадратный метр! Нужно ещё заметить, что перед береговыми обрывами
обычно лежат обломки камней в виде гальки и валунов. Волна подхватывает их и словно тараном ударяет ими об утёсы. В результате береговые породы постепенно раз­рушаются, и обрыв отступает. Скорость этого процесса, однако, невелика и зависит от состава пород. Кристалли­ческие породы (например, гранит) иногда за столетия не дают заметных изменений. Обычные осадочные породы (такие, как известняки, песчаники, сланцы) отступают со скоростью в несколько сантиметров в год. Только очень рыхлые породы (глина, пески) разрушаются в настоящее время сравнительно быстро — до метра в год.

По мере того как обрыв отступает, остаётся плоская, слегка наклонная поверхность материковой платформы (рис. 17). На дне волны также дробят и истирают по­роду, перекатывая по ней валуны и более мелкие наносы, но процесс этот идёт несравненно медленнее. Постепенно море у берега всё более мелеет. Волны ударяют о берег всё слабее, поскольку их энергия растрачивается теперь на трение о пологое прибрежное дно.

Кроме того, волны несут с собой массу наносов, кото­рые, скапливаясь у берега, образуют низменную полосу и препятствуют его разрушению. Поэтому, если уровень моря не меняется, разрушение береговых пород с тече­нием времени замедляется. Нансен считал, что абразия может разрушить достаточно широкую полосу суши только в том случае, когда уровень моря повышается. Но в его время этот вывод ещё не был подкреплён точными фактами.

4 В. П. Зенкович

В настоящее время советские учёные детально изучили работу волн и подтвердили правильность объяснения, данного процессу абразии Нансеном.

Но абразия — это лишь одна из нескольких причин об­разования шельфа. Вторая причина носит название мор­ской аккумуляции (это слово означает накопление). Реки выносят в море большие массы щебня, песка и мельчай­ших минеральных частиц, образующих морской ил. Из­вестно, что в устьях крупных рек иногда возникают дельты — плоские илисто-песчаные равнины, которые вы­двигаются в море со скоростью, достигающей десятки метров в год. Дельта имеет и свою подводную часть, на­поминающую шельф в миниатюре, но очень мелководную

(рис. 18). Эта часть иногда выступает в море на не-1 сколько километров и заканчивается крутым склоном, па­дающим уже на середину шельфа. Иногда она сливается с его краем и доходит до материкового склона (таковы, например, дельты Миссисипи и Нила). Исследования этих подводных отмелей показали, что они целиком сло­жены речными отложениями.

У небольших рек волны и морские течения не дают возможности строить дельты. Весь выносимый мате­риал — щебень, песок и т. д.— разносится здесь вдоль берега и образует ровную поверхность дна, которая мед­ленно выдвигается в сторону океана. Такой процесс и называется морской аккумуляцией.

Третья причина образования материковой плат­формы — это процессы вертикальных движений отдель­ных участков земной коры. В очень многих местах по­средине шельфа и даже на его краю были встречены рос­сыпи валунов, которые не могут выносить равнинные реки. Затем были найдены и выходы оголённых коренных пород без всяких наносов.

Нансен связал это со сбросами, которые, по его мне­нию, ограничивают все материки. Сбросом называется смещение пластов земной коры в результате её разломов, когда один участок опускается относительно смежного. Величина такого смещения бывает различна: от немногих метров до километра и более! Иногда несколько сбросов, находящихся близко друг от друга, образуют своеобраз­ную лестницу— ступенчатый сброс (рис. 19). Сбросовый

Характер имеет, например, часть шельфа у берега Нор­вегии. Здесь можно видеть целую серию сбросов, находя­щихся частично над водой, а частично под водой в виде резких уступов (рис. 20). Громадный сброс обнаружен и у нас на Мурманском побережье Баренцова моря.

А вот и ещё одна причина образования шельфа (её сейчас считают наиболее важной). Очень многие шельфы в своём рельефе и строении сохранили черты, показываю­щие, что морское дно тут сравнительно недавно было сушей. Даже в те времена, когда было сделано ещё сравнительно мало промеров, Нансен сумел в деталях рельефа Баренцова моря разглядеть следы древней реч­ной сети. На дне моря найдены, например, продолжения рек Печоры, Северной Двины и некоторых других (рис. 21).

Советский учёный акад. А. Д. Архангельский обнару­жил в северо-западной части Чёрного моря под слоем морских песков и ракушечников древние речные отложе­ния в виде торфа с остатками камышей и речных живот­ных. Это — отложения древней дельты Днепра, которые

Залегают сейчас в десятках километров от берега, на глубине больше 25 метров.

В море Лаптевых и Восточно-Сибирском море были найдены подводные продолжения рек Хатанги, Оленека, Лены, Яны, уходящие далеко в сторону впадины Ледови­того океана.

Советский учёный Г. Линдберг, изучая видовой состав пресноводных рыб в реках Советского Дальнего Востока и Японии, подметил одно интересное явление. Оказалось, что в некоторых реках, устья которых теперь разделены морскими проливами или даже целыми морями, водятся одни и те же рыбы, в то время как в видовом составе рыб других рек, устья которых находятся относительно близко друг от друга, имеются различия. Продолжив мысленно устья рек в сторону моря, Линдберг увидел, что одни реки как бы объединяются в нём, а другие разделены большими расстояниями. Такое сопоставление позволило ему воссоздать древнюю географию той области Земли, которая ныне лежит на дне моря.

Ещё удивительнее пример древних речных долин Зондского архипелага[11]) (Индонезия). В затопленных руслах здесь сохранились наносы, содержащие в себе

Очень ценную оловянную руду. Разработки олова ведутся в этом районе издавна, и так как на суше месторожде­ния уже значительно истощены, оказалось выгодным до­бывать и перерабатывать оловосодержащие пески с мор­ского дна. Нет ни малейшего сомнения в том, что речные русла здесь действительно уходят на морское дно.

А вот ещё несколько интересных фактов. Посредине Северного моря расположен хорошо известный район рыбной ловли — Доггер-Банка с глубинами около 30 мет­ров. Здесь в рыбачьи тралы неоднократно попадали древ­ние наземные отложения, содержащие кости ископаемых животных (мамонта, носорога) и даже изделия человека каменного века. В южной части Балтийского моря также имеется ряд мелководных отмелей, с которых тралами вытаскивали большие куски торфа и даже сучья и пни деревьев.

Дно в этом месте обследовали водолазы. Они нашли на нём целый подводный лес. Конечно, стволы давно по­гибли, но из глинисто-торфяной почвы торчат многочис­ленные пни.

В других местах, в частности у нас в Баренцовом море и по окраинам Атлантического океана, на откосах дна были обнаружены ровные узкие площадки, которые тя­нутся на десятки километров. Эти площадки ограничены крутыми уступами.

Целый ряд фактов позволил установить, что такие площадки являются древними береговыми образова­ниями. На них обнаружены россыпи окатанных прибоем камней.

Все эти примеры показывают, что море лишь сравни­тельно недавно затопило широкую полосу низменной суши чуть ли не по всем окраинам материков. Не яв­ляется ли материковая платформа результатом этого? Нансен считал этот процесс одной из основных причин, приведших к образованию шельфа.

Материал, накопленный за последние десятилетия, подтвердил предположения Нансена о том, что матери­ковая платформа представляет собой зону перехода от океана к материкам и что она возникла в результате целого ряда упомянутых выше процессов. Но современ­ный свой облик платформа получила в основном именно вследствие наступления моря на сушу.

Уровень океана поднялся на десятки метров в резуль­тате таяния огромных масс льда, которое продолжалось около двадцати тысяч лет. Чтобы дать представление о масштабе этого процесса, укажем, что по подсчётам ряда учёных ледниковый покров Гренландии, растаяв, может повысить уровень океана на 8 метров, а ледники Антарк­тики — на целых 43 метра!

МАТЕРИКОВЫЙ СКЛОН

Ы познакомились с рельефом и составом донных от­ложений материковой платформы. Но это — только ступень, облегчающая нам знакомство с более глубокими и удалёнными от материков областями дна.

Наиболее полные данные о строении материкового склона были получены советскими учёными на Чёрном море. В 1927 году в Крыму произошло землетрясение.

Удары пришли из моря, где дно круто опускается. Мо- ряки-гидрографы [12]) исследовали это место. В течение двух лет они тщательно промеряли глубины и собирали пробы отложений.

А. Д. Архангельский, изучая эти материалы, обратил внимание на то, что материковый склон у южного берега Крыма имеет ступенчатое строение. На глубине в не­сколько сотен метров были обнаружены уступы, иногда наклонённые в сторону суши (рис. 22). По своему рас­положению эти уступы напоминают ступенчатый сброс, характерный для суши и для мелководья. Может быть, и здесь когда-то была суша?

Воды Чёрного моря, начиная с глубин около 200 мет­ров, содержат сероводород. В этой застойной воде, лишённой кислорода, могут существовать только одни бак­терии. Однако на уступах пробы донных отложений до глубин 800 метров состояли из тонкого глинистого песка с ракушками.

По видам этих ракушек удалось определить, что воз­раст отложений — несколько десятков тысячелетий. Од­нако отложения более глубоких частей моря показывают, что в этот период море, как и сейчас, было заражено сероводородом. Следовательно, ракушки жили на мелко­водье вблизи берега и лишь впоследствии были переме­щены на большую глубину в результате сбросов.

В других пробах, взятых на тех же глубинах, были обнаружены отложения прибрежного гравия и даже гальки. Всё это подтверждает правильность сделанной догадки.

Далее выяснились ещё более интересные вещи. В не­которых пробах грунта, полученных на самых крутых ча­стях материкового склона, последовательность слоёв оказалась необычной. Отдельные слои грунта сползли вниз по склону и по пути смялись, перемешались. Подобные оползни происходят на глинистых берегах рек весной и в дождливую погоду. Но на морском дне такие явления были установлены акад. Архангель­ским впервые.

Как же происходит процесс оползания? Слои ила по мере накопления делаются всё толще и тяжелее. Нако­нец, вес их становится настолько большим, что масса ила преодолевает трение, существующее между слоями, и приходит в движение.

Оползание может происходить без видимой причины, но чаще всего оно начинается под влиянием землетрясе­ний. В Чёрном море илы очень «жирные»[13]). Они могут начать ползти при уклонах всего в 2 градуса. Более же плотные и «тощие» илы удерживаются иногда и на очень крутых склонах (до 10 градусов), как это было недавно установлено в морях Зондского архипелага.

Таким образом, было установлено, что материковый склон Чёрного моря по крайней мере частично представ­ляет собой серию ступенчатых сбросов. В результате этих сбросов участки шельфа сравнительно недавно опусти­лись на многие сотни метров.

Наибольшее количество очагов землетрясений, охва­тывающих побережья всех морей и океанов, приходится, как правило, на область материкового склона, что ещё раз подтверждает сделанный вывод. Часто при этом про­исходят резкие движения морского дна. Например, во время землетрясения 1931 года в районе Нью-Фаундленда (Северная Америка) мгновенно прервалась связь по те­леграфным кабелям, проложенным на дне моря. Когда кабели были подняты для исправления, то оказалось, что все они порваны по линии материкового склона.

Таких фактов к настоящему времени накоплено очень много, и почти все геологи, изучавшие этот вопрос, еди­нодушно считают, что материковый склон играет важную роль в развитии земной коры. По линии материкового склона произошли грандиозные сбросы, которые и при­дали современный облик океанам и материкам.

Что представляет собой поверхность материкового склона? С помощью эхолотов на нём обнаруживаются более или менее резко выраженные неровности. Можно сказать, что склон имеет «глыбовое» строение. Однако в тех местах, где с материка сносится большое количество ила, склон бывает относительно ровным. Это объясняется тем, что ил, покрывая неровности, сглаживает их иногда настолько, что делает склон пологим. Такое строение имеют материковые склоны, расположенные против устьев крупных рек, например, Амазонки, Миссисипи, Дуная.

Но в большинстве мест отложения ила невелики, а склон омывается сильными морскими течениями. Здесь грунтовые трубки-снаряды приносят со дна камни, иногда с песком. Случается, что грунт вовсе не попадает в приборы, и на палубу поднимают только животных, ко­торые живут, прикрепившись к скалам (актинии, гид­роиды, мшанки и др.).