Глава 5. В море


Глава 5. В море

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

Нелюдимо наше море,

День и ночь шумит оно,

В роковом его просторе Много бед погребено.

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 говударства 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 кораб-

лен 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 источниками пресной воды нависла угроза отравления. Промышленные предприятия выбрасывают большое количество ядовитых веществ в атмосферу, загрязняя воздушный океан. Кислотные атмосферные осадки добираются п 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 пз вод океана. Запасы солей в Мировом океане составляют астрономическую цифру — 48-1015 т. Из 10 т морской соли может быть получено 1730 кг сырого

гжпса,‘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 С02 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 их 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 °С. 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 направле-

нии 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.

Основные представления о рельефе морского дна были получены благодаря развитию эхолокации. Начиная с 1968 г. с американского корабля «Гломар Чел-ленджер» 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 неуплотненвый осадок. Прошли бурением 10, 20,

200 м — все по-прежнему неуплотненные породы. Более того, поднятые на поверхность образцы пузырились и пенились. По мнкрофауне, 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 ннм осадки находились под давлением нескольких десятков мегапаскалей (МПа). Но что же препятствовало уплот

нению? 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 подами моря. Если на поверхности осадка пли 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 подпожии. Далее в сторону океана происходят резкие изменения:



Мир глазами геолога, Еременко Н.А., 1990



Джентльмены удачи смотреть онлайн в хорошем качестве
Ирония судьбы, или с легким паром онлайн в хорошем качестве
Кавказская пленница, или Новые приключения Шурика онлайн в хорошем качестве