Гарольд Дубах - 1001 вопрос об океане и 1001 ответ

Это выброшенные при вулканических извержениях пемза и пепел. Осадки вулканического происхождения можно встретить по всему Мировому океану — и в мелководных, и в глубоководных его районах.

Это частички, которые, прежде чем осесть на дно и стать осадками, долго находятся в толще воды во взвешенном состоянии. К пелагическим осадкам относятся мельчайшие частички красной глины в глубоководных океанических бассейнах, а также кальциевые и кремниевые остатки планктонных организмов, обнаруживаемые в глубоководных районах. К пелагическим осадкам относятся также вулканический пепел, космическая пыль и химические осадки.

Осадочный материал материкового происхождения переносится главным образом за счет течений. Мельчайшие частички могут переноситься на большие расстояния и ветром: пыль из Сахары рассеяна на значительной части Атлантики. Частички пыли могут оставаться в атмосфере до тех пор, пока не выпадут на поверхность суши или моря с дождем. Айсберги, дрейфуя к более низким широтам, откладывают по мере таяния более грубый материал (даже валуны). При отложении осадочного материала он может перемешиваться под действием волнения и турбулентности и перемещаться течениями.

Толщина осадков, покрывающих океанское ложе, изменяется от 0 до 4000 м, причем в глубоководных впадинах их толщина может быть еще больше. Средняя мощность осадочного слоя по всему Мировому океану составляет около 300 м. В Атлантическом океане осадки имеют толщину от 500 до 1000 м, в среднем — 750 м. В Тихом океане толщина осадочных пород меньше, от 300 до 600 м, поскольку большая часть его акватории удалена от суши, являющейся источником осадочного материала. В бассейнах Индийского океана толщина донных осадков примерно та же, что и в Тихом.

Красная глина в наиболее глубоководных районах накапливается весьма медленно, со скоростью 1 мм в тысячу лет. Из разных методов определения возраста отложений, по-видимому, наиболее точен радиоуглеродный метод. Скорость отложения, измеренная по этому методу, составляет 4,3 мм за 1000 лет для Тихого океана и примерно вдвое больше для Атлантики. Известковые осадки накапливаются быстрее, чем любые другие типы осадков: от 1 до 4 см за 1000 лет.

Если бы скорость осадкообразования в течение всего геологического периода сохранялась такой же, как в настоящее время, толщина осадочных пород была бы во много раз больше, поэтому приходится заключить, что либо в прошлом осадкообразование шло медленнее, либо осадки начали накапливаться позже, чем сформировались океаны.

Это делается с помощью сейсмического отражательного профилирования. Непосредственно под поверхностью воды взрывается небольшой заряд, создающий источник звуковых колебаний. Часть этих колебаний отражается от поверхности океанского дна, другая часть отражается от осадочных и коренных пород. По разнице во времени прихода эхосигналов и определяется мощность осадочных слоев. С помощью этого метода получены профили общей длиной более миллиона миль, что дало информацию об основных характеристиках осадочных пород в Мировом океане.

В зависимости от характера дна, глубины моря и целей исследования океанологи используют грунтовые трубки, грейферы, дночерпатели и драги. Любое из этих устройств должно проникать на требуемую глубину и удерживать пробу грунта при подъёме на поверхность. Для получения образца осадочных пород с ненарушенной стратификацией применяют грунтовые трубки. Если же грунт сложен скальными породами, коралловыми образованиями, ракушечником или гравием, применяют дночерпатели и драги.

По внешнему виду дночерпатель напоминает разрезанную на четыре дольки кожуру апельсина. Он зарывается в дно под действием собственного веса. При подъеме секции дночерпателя смыкаются, удерживая тем самым пробу грунта. Недостаток этого устройства состоит в том, что илистый грунт при подъеме вымывается; в некоторой степени здесь может помочь парусиновый чехол.

Дночерпатели грейферного типа снабжены пружиной; в момент касания дна она срабатывает и захваты смыкаются. Грейфер имеет тот же недостаток, что и обычный дночерпатель: частичное вымывание ила при подъеме на поверхность.

Когда не удается получить пробу грунта с помощью трубки и дночерпателя, применяют драгу. Тяжелые кольчужные коробчатые драги используют для отламывания и сбора образцов скального грунта. Цилиндрические драги меньшего размера иногда применяют для сбора несцементированного материала на мелководьях. Оба типа драг буксируют за судном.

Это трубка, проникающая в дно океана под действием собственной ударной силы. Чтобы трубка глубже внедрилась в дно, к ней добавляют груз, вес которого может достигать сотен килограммов. Внутрь трубки вложен пластмассовый цилиндр, в котором колонка грунта сохраняется до последующего лабораторного исследования. Одна из простейших трубок — трубка Фледжера длиной около метра, с цилиндром диаметром около 4 см.

Чтобы исключить трение и смещение образца, могущее произойти, когда трубка, входя в грунт, преодолевает его сопротивление, внутрь трубки, помещают поршень. Поршень соединяется с тросом, на котором опускается трубка, так чтобы его отделяло от дна некоторое расстояние, пока трубка погружается в грунт. При этом в трубке создается частичный вакуум и колонка грунта претерпевает не столь сильную деформацию. Типичный пример поршневой трубки — трубка Кулленберга.

Самые длинные колонки грунта, какие удавалось поднять, достигали 25 м [13] С помощью трубки Сысоева — Кудинова советскими океанологами взяты колонки грунта длиной 34 м. — Прим. ред. . Добывали их с помощью трубки соответствующей длины, снабженной грузом весом около 700 кг.

Спуск грунтовой трубки на глубину нескольких километров с помощью троса — длительная процедура. Ученые Вудс-Холского океанографического института разработали свободно-падающую трубку, не связанную с тросом. Ее быстро доставляет на дно чугунный балласт. Балласт остается на дне, а трубку поднимают на поверхность привязанные к ней стеклянные поплавки.