Происхождение океанов

Среди проблем, которые решают науки о Земле, наиболее волнующей является, пожалуй, проблема происхождения Мирового океана. Материки и впадины океанов — самые крупные неровности тела Земли и самые примечательные особенности ее структуры. Понять, как они образовались, значит подойти к созданию общей теории развития нашей планеты.

В современных воззрениях на происхождение океанов много неясного и противоречивого. Наиболее доступны те данные, которые получены не в морских глубинах, а на суше. Среди фактов, накопленных геологией, одни свидетельствуют о том, что некогда материки были соединены воедино и лишь со временем отодвинулись друг от друга, вследствие чего единый древний материк распался на части. Между ними и пролегли океаны.

Однако не менее убедительны и факты, говорящие о том, что там, где сейчас плещутся волны океанов, были некогда значительные массивы, затем погрузившиеся. Естественно, что такая противоречивость геологических данных рождает споры.

О чем же рассказывает океанское дно? Ведь, казалось бы, там лежит ответ на волнующий всех вопрос! К сожалению, могучая толща вод существенно затрудняет поиски. Несмотря на стремительное развитие техники и методов исследования океанского дна, мы еще не можем изучать его геологическое строение столь же обстоятельно, как строение суши. Даже такое мощное средство исследования, как бурение дна на весьма больших глубинах, сейчас еще не позволяет проникнуть за пределы сравнительно рыхлых слоев осадочных пород. Тем не менее за последние годы наши знания о происхождении океанов продвинулись вперед.

Прежде всего открыты срединно-океанические хребты. Они тянутся через океаны и опоясывают земной шар гигантской горной цепью длиной около 60 тысяч километров. Мировая система срединно-океанических хребтов едина. Ученые задумываются о колоссальном значении этой системы в развитии Земли.

Особенно примечательной в геологическом отношении оказалась осевая зона срединно-океанических хребтов. Для нее характерны глубокие трещины — рифты. Поэтому сама зона получила название рифтовой. Комплекс геологических, геофизических и геохимических данных говорит о том, что «рифтовая зона» — область чрезвычайно активного развития земной коры, происходящего под воздействием верхней мантии Земли, а возможно, и более глубоких оболочек. Здесь дно ежедневно содрогается от сотен сейсмических толчков, из недр Земли поднимаются к поверхности глубинные породы, содержащие большое количество радиоактивных элементов и металлов. Эти породы близки по составу к метеоритам и отвечают нашим представлениям о первоначальном материнском веществе Земли.

Структура коры в «рифтовых зонах» имеет мозаичный характер. В ней чередуются блоки, сложенные породами обычными для коры, и блоки вещества, вынесенного из мантии. Магнитное поле Земли в области «рифтовых зон» резко изменено, аномально.

Сопоставляя все эти данные, многие ученые приходят к выводу, что в «рифтовой зоне» формируется новая земная кора, раздвигающаяся затем в стороны и смещающая массивы материков или пододвигающаяся под них. Механизм этого процесса еще неясен. Одним он представляется в виде двух гигантских лент конвейера, которые разматываются из «рифтовых зон» в сторону материков и несут на себе поверхность океанского дна с выпадающими на нее донными осадками. Другие считают, что смещаются гигантские плиты литосферы (жесткой, части оболочки Земли). Они включают в себя не только кору, но и верхнюю мантию Земли и вращаются относительно каких-то полюсов. Третьи полагают, что смещение плит литосферы происходит под давлением масс глубинного вещества, вторгающегося в верхнюю часть оболочки Земли в «рифтовой зоне», четвертые — что смещение плит литосферы идет как бы «на спине» потоков вещества, движущегося в недрах Земли.

Противоречивы оценки скоростей смещения этих плит в «рифтовой зоне». Большинство сторонников гипотезы расширения дна океанов оценивает скорость раздвижения плит величиной от одного до четырех сантиметров в год. Они считают, что результаты океанского бурения подтверждают эту оценку. Вот почему гипотеза расширения и вызванного им дрейфа материков стала столь популярной среди ученых.

Однако более тщательные геологические и геофизические исследования позволяют думать, что строение океанических областей значительно сложнее, чем предполагает эта идеализированная схема. Следовательно, и происхождение океанических впадин было также более сложным.

Многое в этом отношении сделано морскими экспедициями, работавшими в Индийском и Атлантическом океанах. Полученные данные заставляют отбросить упрощенную схему формирования новой коры за счет влияния базальтовых лав в рифтовые трещины. Расчеты показывают, что магнитовозмущающие тела горных пород, создающие магнитные аномалии, залегают не у поверхности, а в трех-четырех километрах от нее. Можно предположить, что новообразование коры в «рифтовой зоне» происходит не в узкой трещине, а в довольно широкой полосе порядка 100—150 километров. Раздвижение же новой коры в стороны происходит медленнее, чем оценивают его по данным о возрасте осадков, перекрывающих базальтовые потоки.

Ученые обнаружили, что срединно-океанические хребты существенно отличаются по структуре от прилегающих к ним по обеим сторонам плит океанического ложа. Выявлены и такие структуры, которые имеют явно материковое происхождение или, по крайней мере, были очень близки к поверхности океана в отличие от срединно-океанических хребтов.

Все это заставляет думать о том, что происхождение плит океанического ложа, соседствующих со срединно-океаническими хребтами, связано с какими-то иными процессами, чем новообразование коры в «рифтовых зонах» и последующее ее раздвижение в стороны. По ряду признаков некоторые плиты океанического дна существуют в качестве ложа океанов очень давно, уже с ранних этапов их истории, другие, видимо, образовались сравнительно недавно в результате обрушения и погружения материковых окраин.

Таким образом, образование океанских впадин представляется результатом сложного процесса, сочетающего и расширение дна океана за счет формирования новой коры в «рифтовых зонах» и погружения материковых окраин. Ну что ж, даже океанам надо время от времени менять свое ложе: Ох, мода, мода…

Такое представление о происхождении ложа Мирового океана, возможно, позволит объединить в единую концепцию все противоречивые факты и подойти к наиболее верному, хотя и не самому простому, объяснению истории океанов Земли.