Аркадий Фидлер - На суше и на море [1971]

Поэтому морская геоморфология (наука о рельефе морского дна) долгое время располагала ничтожным количеством данных. Из-за этого и создалось ложное представление о чрезвычайной выровненности океанского дна. Кроме того, несовершенство измерения глубин порождало множество ошибок. Открывали несуществующие подводные горы и возвышенности, которые и сейчас еще нередко приходится «закрывать» современным исследователям.

В 1987 г. Монакский океанографический институт издал батиметрическую карту Мирового океана, обобщившую результаты глубоководных промеров. В распоряжении составителей оказалось около 18 тыс. измерений. И все же это было ничтожно мало. Ведь в среднем на каждые 20 тыс. кв. км Мирового океана приходилось всего лишь одно измерение глубины. Для наглядности можно указать, что при такой густоте точек на всю акваторию Каспийского моря пришлось бы только 18 измерений.

Из этого тупика морскую геоморфологию вывел ультразвуковой эхолот. Вместо тяжелой, утомительной многочасовой возни с грузами и лебедками, тросами и барабанами — компактный прибор, позволяющий в течение нескольких секунд измерить любую глубину с точностью до одного метра.

Океанское дно, казавшееся ранее однообразным и ровным, примитивно простым по строению, стало все более усложняться. Наряду с холмистыми и плоскими абиссальными (глубоководными) равнинами выявилась меридиональная система срединных океанических хребтов. Они протянулись на многие тысячи километров в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах. Оказалось, что они рассечены вдоль осевой части глубинными разломами — гигантскими трещинами в земной коре, так называемыми рифтовыми долинами. Помимо срединных хребтов на океанографических картах появилось и множество других горных образований. Они протянулись в виде цепочек подводных вулканов и хребтов с коралловыми островами, океанических кряжей и характерных валообращшх поднятий, на которых возвышаются гайоты — подводные горы с уплощенными вершинами. На периферии океана, именуемой переходной зоной, обнаружилась закономерная смена крупных элементов рельефа: за глубоководными желобами, дно которых нередко погружено на 10 км и более, следуют гористые цепи островных дуг, окаймляющих глубоководные котловины окраинных морей. Далее — подводная окраина материка; в своем геологическом строении она имеет уже много общего с континентами. По последним данным, в этой области можно выделить материковое подножие, довольно крутой материковый склон, который прорезают поперечные подводные каньоны, и более отлогий шельф, называемый иногда материковой отмелью.

Геологические и геофизические исследования свидетельствуют о том, что земная кора, покрытая водами Мирового океана, весьма своеобразна. Как оказалось, существует особый океанический тип земной коры. Он отличается от материкового прежде всего толщиной. Под континентами она колеблется от 25 до 80 км, под океанами же обычно не превышает 6–7 км. Внутреннее строение океанической коры также имеет свои особенности. Под слоем довольно слабо консолидированных осадков мощностью в несколько сот метров залегает второй, промежуточный, или переходный, слой. Предполагают, что он сложен уплотненными осадочными породами, пронизанными прослоями вулканических пород. Мощность второго слоя — от 0,7 до 1,5 км. Далее следует базальтовый слой, образующий нижнюю часть земной коры под океанами и континентами. Он граничит уже непосредственно с мантией, представляющей глубинные части Земли. Поверхность раздела земной коры и мантии, так называемая поверхность Мохоровичича, или просто Мохо, была обнаружена по резкому возрастанию скорости сейсмических волн, проходящих земную кору.

На материках между осадочным и базальтовым слоями залегает еще мощный гранитный слой. Породы эти лишь условно называют базальтами и гранитами из-за сходства их свойств, определенных сейсмическим методом, со свойствами аналогичных пород, распространенных в земной коре.

Ученые давно мечтали заглянуть в самые недра земной коры и даже проникнуть еще ниже — в загадочную мантию Земли. Лет десять назад был разработан международный план совместных исследований, получивший название плана «верхней мантии», или проекта «Мохол». По этому плану в СССР было намечено бурение сверхглубоких скважин в Карелии, Казахстане, на Урале, Кавказе и на побережье Тихого океана. Так как толщина земной коры в океане значительно меньше, чем на континентах, видимо, легче достигнуть мантии Земли при бурении океанского дна. Поэтому американские геологи весной 1961 г. начали экспериментальное бурение в Тихом океане в 64 км от острова Гваделупа. Глубина океана здесь — 3660 м. С борта экспериментального бурового судна «KUSS-1» была пробурена скважина, проникшая в толщу донных осадков на 167 м, затем она углубилась еще на 13 м в базальт. Дальнейшее бурение пришлось прекратить по техническим причинам. Позднее в Тихом океане, у берегов Калифорнии, где глубина достигала 1000 м, пробурили дно океана на 316 м. Базальтовый слой при этом не был достигнут. Целый ряд других попыток пробиться к загадочной границе Мохоровичича тоже окончились неудачно.

Первые опыты глубоководного бурения выдвинули перед специалистами немало сложных технических проблем. Основная трудность связана со спецификой работы в морских условиях. Как защитить судно от штормов и тайфунов? Как удержать его на одном месте, чтобы не погнуть и не оборвать длинную нить буровых труб, спущенных на дно? И главное, как менять изношенный буровой инструмент? Твердые прослои кремней, встречающиеся в толще менее плотных осадков, оказались почти непреодолимым препятствием при глубоководном бурении. Даже наиболее прочные алмазные долота крошатся в пыль при встрече с такими прослоями.

На суше для смены долота приходится извлекать из скважины всю буровую колонну. А как сделать это в океане? Кроме того, замененный буровой инструмент снова нужно вставить в устье скважины, скрытое за многокилометровой толщей океанской воды!

Был предложен ряд технических решений для устранения возникших трудностей. Все они, однако, оказались слишком дорогостоящими. Поэтому в 1966 г. проект «Мохол» отложили в сторону. Несколько позднее его заменили новым проектом — «Джоидес», которым предусматривалось объединить усилия пяти научно-исследовательских учреждений США, занимающихся вопросами морской геологии.

Этим проектом уже не ставилось обязательной задачи — достичь мантии Земли, но зато было намечено планомерное и систематическое изучение донных осадков с помощью бурения.