КАЙНОЗОЙСКИЙ ГЛОБАЛЬНЫЙ ВУЛКАНИЗМ И ОКЕАНИЗАЦИЯ ЗЕМЛИ

Свидетельства грандиозных опусканий океанского дна

Важнейшим достижением международной программы океанского бурения, начатой с 1968 г. с американского судна «Гломар Челленджер» [83; 84], стало, как уже отмечалось, установление двух важнейших фактов. Первый: на дне океанов не было обнаружено осадков древнее 165 млн лет, что само по себе стало неожиданным свидетельством их геологической молодости.

Второй факт — обнаружение на дне глубоководных котловин всех трех океанов мелководных осадков и пород со следами субаэрального выветривания, т. е. былого нахождения их вблизи или выше уровня моря. Из материалов 609 изученных нами к 1985 г. скважин в 186 были найдены (причем самими участниками программы бурения) неоспоримые свидетельства мелководности или даже наземных условий в областях, которые ныне опущены на глубину от 1 до 6 км и более (рис. 7).

При этом оказалось, что чем древнее мелководные отложения, тем глубже относительно уровня моря они залегают. Эти факты свидетельствуют о том, что все океаны — геологически молодые образования на нашей планете. Однако это не означает, что раньше воды на Земле не было. Необходимо было решить вопрос: что же представляла собой поверхность нашей планеты 160 млн лет назад, до образования глубоководных и обширных океанских бассейнов, и где была вся эта огромная масса воды? Ведь, по утверждению многих ученых, современный объем воды на поверхности Земли существует давно, по меньшей мере, более 500— 1000 млн лет. Никаких следов полного затопления континентов 160 млн лет назад нет. Отсюда возникшая проблема воды приобрела первостепенное значение для понимания прошлого нашей планеты и выявления особенностей ее современного развития, а также путей эволюции в будущем.

Ключ к разгадке проблемы воды оказался «на дне океана» в буквальном смысле этого слова. Именно мелководные отложения послужили исходным материалом в цепи последовавших научных открытий и неожиданных заключений.

а

Рис. 7. Возраст и глубина залегания мелководных осадков на дне Мирового океана (я), скорость погружения земной коры в пределах различных морфоструктур дна (б) [44; 48]:

1 — хребты, 2 — внутриконтинентальные моря, 3 — континентальный склон, 4 — котловины, 5 — поднятия и подводные горы

t, млн лет

•••••

Что же собой представляют эти загадочные мелководные образования, и как их обнаружили в толще морских илов?

Как известно, дно океана покрыто почти непрерывным чехлом осадочных отложений. Лишь крутые склоны вулканов, хребтов и материкового выступа лишены осадков. Исследования показали, что морские осадки глубоководных областей сильно отличаются от осадков мелководных шельфов, где глубины не превышают 50—200 м. В первом случае дно покрывают тончайшие биогенные и терригенные илы и глины, на мелководье преобладают крупнозернистые песчаные илы, а в теплых широтах — коралловые известняки.

Резко меняется и донная фауна. Например, разнообразные моллюски со своей хрупкой двустворчатой раковиной никогда не смогут существовать на больших глубинах из-за высокого гидростатического давления, при котором раковина может быть раздавлена. Не встречаются за пределами шельфа и многие типы морских ежей, водорослей, кораллов. Вся эта фауна и флора может жить только в условиях мелководья, где много света, тепла и низкое гидростатическое давление.

Так, многие виды рифостроящих кораллов могут существовать лишь в тропических водах при температуре воды +22 °C и на глубине не более 50 м. Поэтому обнаружение при бурении на глубине более 4000 м коралловых известняков и других осадков с мелководной фауной моллюсков, зелеными водорослями (рис. 8) и т.п. стало своего рода неожиданностью и крупной научной сенсацией. Более того, в ряде скважин были вскрыты явные следы былого существования суши, ныне опущенной на большую глубину. К таким свидетельствам, прежде всего, относятся окатанная галька и валуны, бурые окисленные корки базальтов со следами наземного выветривания и размыва, пузырчатые базальты и туфы наземных и приповерхностных вулканических извержений, а также болотные и лагунные отложения — торфяники, каменная соль, гипсы и др. Возраст этих мелководных образований меняется в довольно широких пределах от 140 до 5—10 млн лет [83]. Многие из них были обнаружены в толще осадков на глубине от 300 до 1000 м ниже дна. Современная же глубина залегания относительно уровня моря еще больше и составляет 1800—5000 м (см. рис. 7).

К 1985 г. было известно уже 186 скважин, в которых обнаружены мелководные отложения, т. е. почти в каждой четвертой из 600 пробуренных скважин [83].

Этот факт является бесспорным свидетельством грандиозного опускания дна океанов, происшедшего за последние 70—140 млн лет, т. е. в течение геологически ничтожного времени, составляющего всего 2—3 % от всей истории Земли.

Образцы мелководных карбонатных осадков, поднятых с глубины более 3000 м в Индийском океане

Рис. 8. Образцы мелководных карбонатных осадков, поднятых с глубины более 3000 м в Индийском океане:

a — мелководные коралловые известняки раннеэоценового возраста — 50 млн лет (скв. 715А); б — мелководные известняки среднемиоценового возраста —

15 млн лет (скв. 812В)

Возникает вопрос: какова закономерность в распределении древних и молодых мелководных отложений, в распространении их на дне современного океана? Анализ показал, что такая закономерность имеется. В Атлантическом и Индийском океанах древнейшие осадки возраста 100— 165 млн лет приурочены к континентальным окраинам. По мере приближения к срединно-океаническим хребтам их возраст закономерно уменьшается. В Тихом океане, наоборот, возраст осадков уменьшается от центральных областей океана к его периферии, т.е. к континентальным окраинам. Исключение составляет Восточно-Тихоокеанский хребет, где картина сходна со срединными областями Индийского и Атлантического океанов. Примечательно, что в этих же направлениях изменяется возраст подстилающих осадки вулканических пород. Вывод, который следовал из этих данных, был закономерным [43]: образование Атлантического и Индийского океанов началось с опусканий коры вдоль окраин будущих континентов (рис. 4, с. 41), которые в последующем захватывали все новые области суши или мелкого моря, распространяясь в направлении к срединной области будущего океана. Области срединно-океанических хребтов здесь оказались вовлечены в опускание лишь в последние 25—30 млн лет. В Тихом океане процесс опускания коры шел от центра океана к периферии. Повсеместно опусканиям предшествовали или сопровождали их мощные вулканические извержения. Это сочетание двух процессов, очевидно, не случайно. Оно проливает свет на причину процесса, который можно назвать океанизацией. По мере дегазации и вулканизма в недрах на глубинах порядка 50—100 км неизбежно должны возникать разуплотненные зоны. Вот в эти зоны нагруженная базальтовыми лавами кора будет пассивно проседать, занимая освободившееся пространство. В дальнейшем, в ходе продолжающегося остывания и уплотнения земного вещества глубинных пород (бывших магматических резервуаров), опускание дна, хотя и с меньшей скоростью и амплитудой, будет продолжаться. С учетом общей гравитационной организации вещества этот механизм в условиях Земли представляется единственным энергетически реальным. Он же, в конечном счете, обусловливает общую контракцию, сжатие Земли и уменьшение ее радиуса (см. гл. VI).

Какова была скорость этих опусканий, и что происходило с водой?

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >