Атлантиды пяти океанов

Станислав Лем, всемирно известный польский писатель-фантаст и философ, изобразил в своем романе «Солярис» мыслящую планету-океан, своеобразный и яркий символ жизни и мышления, пытающегося постичь эту жизнь — и самое себя…

«Почему жизнь на чужой планете воплотилась именно в такой форме, почему именно эта ассоциация приходит в голову автору? — пишет член-корреспондент Академии наук СССР, известный советский океанолог А. П. Лисицын. — Не потому ли, что совсем недавно эта стихия была так враждебна человеку, как Океан на Солярисе, из-за своей непознанности, из-за незнания законов ее существования? Не так ли труден путь к контакту человека с океаном на Земле, как труден он на Солярисе?»

Океан изменчив. Меняются его течение и температура, насыщенность химическими элементами и соленость, его богатейшая фауна и флора.

Изменения происходят в масштабах суток и в масштабах геологических эпох, затрагивают отдельные районы Мирового океана и весь океан в целом. Меняются и очертания океанских берегов и рельефа его дна. Они также носят местный, локальный характер или охватывают всю планету, они также могут менять лик океана за короткий промежуток времени — и в течение многих миллионов лет. Это подводные землетрясения и деятельность вулканов, рождающих новые острова в океане, это работа волн, разрушающих берега, это гибель мириадов организмов, на протяжении миллионов лет устилающих своими останками дно, медленно, но неуклонно «сглаживающих» его рельеф. Лик океана меняют и грандиозные геологические процессы, происходящие на нашей планете.

Ровно сто лет назад, в 1887 году, австрийский ученый Мельхиор Неймайер, один из основоположников современной палеонтологии и геологии, опубликовал карту, на которой дал реконструкцию древних очертаний Мирового океана, существенно отличающихся от нынешних: на месте обширных участков Тихого, Индийского, Атлантического океанов на карте Неймайера были показаны материки. За столетие, прошедшее с тех пор, науки о Земле и океане сделали гигантский шаг вперед и карта Неймайера безнадежно устарела. Но и по сей день не прекращаются споры о том, были ли на нашей планете материки, ныне ушедшие на дно океана. Зато с полной достоверностью установлено, что уровень океана на протяжении всей истории планеты менялся, менялось соотношение между земной твердью и водой.



Рис. 1. Крупное (1–5 км) опускание океанического дна в верхнемеловую эпоху и в кайнозое.

1 — местоположение буровых скважин, вскрывших мелководные отложения на больших глубинах; 2 — область крупного опускания дна океана.

Бурение, проведенное на дне океанов, показало, что за последние сто миллионов лет происходило крупное опускание дна в самых различных районах планеты — на один, два, три, даже пять километров. Работы последних лет показали, что циклично изменялся и уровень Мирового океана. Глобальные трансгрессии, наступление вод на сушу охватывали Мировой океан, уровень которого повышался на десятки и даже сотни метров выше нынешнего. На смену им приходили регрессии, океан отступал, и суши на планете становилось больше, чем ныне. Обнажалась зона прибрежного мелководья, шельфа, появились новые острова и архипелаги, ибо на поверхность выходили вершины подводных гор и хребтов.

Колебания эти происходили на протяжении огромного промежутка времени, во всяком случае — последних шестисот миллионов лет. Причины их и по сей день неизвестны. Ясно лишь, что уровень океана во время трансгрессий поднимался очень плавно, а падение его происходило очень резко. И все эти события относятся к очень давним временам, к той эпохе, когда на Земле не было человечества. Однако и на памяти людей происходили грандиозные изменения в очертаниях океана, в распределении воды и суши на поверхности планеты. Причиной этих колебаний были великие оледенения, охватывающие огромные территории, в результате которых колоссальные массы воды уходили на образование ледников, уровень Мирового океана понижался на 100–200 метров и сушей становились обширные участки шельфа. Когда же ледники начинали таять, уровень океана повышался и эта суша вновь уходила под воду.



Рис. 2. «Материковое» и «океаническое» полушария Земли.

Но помимо этих колебаний, называемых гляциоэвстатическими, происходили и процессы, называемые тектоническими, связанные с движениями земной коры. Отдельные участки суши опускались и уходили под воду, другие, наоборот, поднимались. В книге «Атлантиды моря Тетис», открывающей трилогию о «новых атлантидах», выпущенной «Гидрометеоиздатом» в 1986 году, рассказывалось о землях, затонувших в районе нынешних участков Средиземного, Эгейского, Тирренского, Адриатического, Черного, Азовского, Каспийского морей в результате тектонических движений и поднятия уровня Мирового океана, которое происходит в течение последних десяти тысяч лет, периода, отделяющего нас от эпохи последнего великого оледенения. Были ли подобные земли, ныне ушедшие на дно, в Тихом, Индийском, Атлантическом, Северном Ледовитом, Южном океанах?

Почти двадцать пять веков живет легенда об Атлантиде, стране, населенной могущественным народом атлантов, поглощенной водами. В мифологии жителей островов Тихого океана есть упоминания о большой стране, затонувшей в незапамятные времена. К глубочайшей древности восходят сведения о Лемурии, колыбели человеческой культуры и всего рода человеческого, ушедшей на дно Индийского океана. В последние годы появились гипотезы, согласно которым ключ к загадкам происхождения человеческого рода и его культуры надо искать у полюсов планеты — на территории Антарктиды, покрытой льдами, или на затонувшей земле Арктиде, находившейся на месте Северного Ледовитого океана. Насколько же правдоподобны эти гипотезы? Существовали ли «атлантиды», населенные земли, ушедшие на дно океана?

«Наука о море безгранична, сложна и изменчива, как само море», — сказал один из крупнейших современных океанологов Г. Менард. Но с каждым годом возрастают наши знания об истории планеты, об истории океанов и об истории человечества. В наши дни рука об руку идет познание космоса и «голубого космоса» — Мирового океана. Космическая аппаратура позволяет вести наблюдения над океаном в масштабах всей планеты, взгляд из космоса помогает вести наблюдения за планетарной «кухней» погоды, «шеф-поваром» которой является Мировой океан, изучать океанские течения и морское дно. С другой стороны, познание океана дает ключ к пониманию истории не только планеты Земля (которую правильнее было бы называть планетой Океан, ибо вода покрывает около трех четвертей нашей планеты), но и других планет Солнечной системы, их происхождения, истории и развития.



Рис. 3. Тектоническая асимметрия Земли, Марса и Луны.

Как только люди увидели полный лик Луны, стало ясно, что наш спутник обладает выраженной асимметрией, так же, как и Земля, имеющая форму геоида: полушарие, обращенное к Земле, покрыто безводными лунными «морями» (самое крупное из них — Океан Бурь), а на обратной стороне Луны простирается материковая поверхность, усеянная метеоритными кратерами. Асимметрией обладает поверхность Марса: северное полушарие его называют «океаническим», южное — «континентальным». На изученной поверхности Меркурия выделяется, огромная впадина Калорис, или Море Жары, также придающая асимметрию поверхности этой ближайшей к Солнцу планеты. Таким образом, сравнение планет показывает, что и Земля, и Марс, и Луна, и Меркурий имеют важную общую закономерность — структурную асимметрию.

Видимо, при образовании всех этих планет происходили сходные процессы. Примерно 1/3 поверхности их занимают гигантские впадины, или депрессии. На нашей Земле это — Тихоокеанская планетарная депрессия, имеющая среднюю глубину около четырех километров, обрамленная гирляндами островных дуг и горными цепями Америки, Азии, Австралии. Таким образом, происхождение Тихого океана — это ключ к загадке происхождения не только нашей планеты, но и других планет Солнечной системы.

Но для того, чтобы найти этот «ключ», надо прежде всего объяснить историю самого Тихого океана…



Человек начал плавания в водах Тихого океана и его морей в глубочайшей древности. Задолго до нашей эры из Юго-Восточной Азии к островам Океании на лодках с балансиром и катамаранах двинулись предки нынешних полинезийцев, микронезийцев, меланезийцев. Процесс заселения Океании затянулся на многие столетия и завершился лишь к началу нашего тысячелетия. И в ходе его древние мореходы прекрасно изучили Тихий океан: его ветры, течения, обитателей вод. Жители островов Микронезии делали оригинальные карты, сплетенные из прутьев, на которых точно указывали местонахождение островов и направление течений и ветров. Полинезийцы умели брать ориентир на звезды и строили огромные, вмещавшие несколько сот человек, суда.

Но дно Тихого океана было неизвестно им, впрочем, так же как и мореплавателям Эпохи великих географических открытий, и даже океанографам прошлого и начала нынешнего века.

Первую попытку изучить дно Тихого океана предпринял Фернан Магеллан. Выйдя в воды «Эль Пасифико» — Мирного (или Тихого) океана, Магеллан приказал опустить трос длиной двести саженей, чтобы достать его дно… но безуспешно.

Вплоть до середины XIX века не удавалось точно определить глубину Тихого океана, впрочем, как и других океанов планеты. Ибо единственным инструментом для измерения пучин был лот — свинцовый груз, прикрепленный к пеньковому тросу. На мелководье он давал точные результаты, но на больших глубинах все промеры им становились гадательными и сомнительными. И порой исследователи получали фантастические глубины 14 и 15 километров!

Только в 1854 году лот несколько усовершенствовали, а спустя 16 лет лорд Келвин, великий английский физик, догадался заменить толстый, растягивающийся под собственной же тяжестью, пеньковый трос стальными фортепианными струнами. С этим инструментом океанологи начали изучать глубины океана.

Сразу три экспедиции отправились в семидесятых годах прошлого века в Тихий океан. Немецкий корвет «Газелле» исследовал юго-восточную часть Великого океана, а также Коралловое, Ново-Гвинейское и Тасманово моря. Американское судно «Тускарора» в северо-западной части океана обнаружило глубоководную впадину, и поныне носящую его имя. А еще более глубокий «шрам» был найден английской экспедицией на судне «Челленджер» между Каролинскими и Марианскими островами: лот достиг здесь отметки 8145 метров. Долгое время этот глубоководный желоб, названный в честь открывшего его судна Челленджер, считался максимальной глубиной Мирового океана.

Академик М. А. Рыкачев в 1881 году, обобщив данные материалов «Газелле», «Тускароры» и «Челленджера» (который был подлинным океанографическим институтом «на плаву», оборудованным по последнему слову техники своего времени), составил одну из первых карт глубин Мирового океана, где были нанесены важнейшие особенности рельефа страны на дне Тихого океана. Рыкачев использовал для этого и данные отечественных океанологов: они были получены на корветах «Аскольд» и «Витязь» в северо-западной части Тихого океана и в дальневосточных морях.

Новый вклад в изучение Великого океана внес адмирал С. О. Макаров, на корвете «Витязь» обследовавший воды Охотского, Южно-Китайского и Японского морей и нарисовавший грандиозную картину круговорота вод в северной половине Пацифики.

И все же до первой мировой войны строение дна Тихого океана представлялось учеными лишь в общих чертах: глубоководную область его покрывала сеть всего лишь из нескольких тысяч отметок глубин. И это на площадь в несколько десятков миллионов квадратных километров! Через такую сеть промеров, начни мы изучать рельеф земной суши с воздуха, опуская лот (допустим, что это делали бы жители верхних слоев атмосферы, а поверхность планеты была бы закрыта сплошными облаками) могли остаться незамеченными и Альпы, и Карпаты, и Кавказ, а вся поверхность Европы могла бы представиться плоской однообразной равниной.

Никто, конечно, не мог бы упрекнуть членов экспедиции «Витязя», «Челленджера», «Тускароры», «Газелле» и других судов в лености, в нежелании сделать сеть глубинных отметок более частой. Ибо каждый глубоководный промер требовал больших затрат и времени, и труда. Приходилось часами простаивать возле лебедки, ожидая, когда же лот достигнет дна. А затем еще больше времени затратить на то, чтобы с помощью той же лебедки поднять его с многокилометровых глубин океана.

Подлинную революцию в океанологии произвело изобретение эхолота. Впервые его применили на американском судне «Карнеги» при изучении дна Тихого океана в 1909 году. Звуковой сигнал посылался в воду, достигал дна, отражался от него и улавливался на корабле. Зная скорость распространения звука в воде, легко было вычислить глубину, на которой находится дно, — и вся процедура измерения занимала не часы, а считанные минуты.

Вскоре началась первая мировая война. Необходимость борьбы с подводными лодками заставила конструкторов и инженеров усовершенствовать системы эхолотов, позволяющих обнаружить противника. Усовершенствования эти продолжались и по окончании войны, завершившись созданием эхолотов-самописцев: они вели непрерывный «обстрел» океанского дна звуками и столь же непрерывную запись результатов этого «обстрела». Эпоха отдельных, точечных промеров кончилась. Отныне каждый рейс судна, вооруженного эхолотом-самописцем, давал не отдельные разрозненные точки, а непрерывные измерения и позволял проводить сплошную линию, обозначающую рельеф океанского дна, над которым прошло судно.

После второй мировой войны океанологи получили в свое распоряжение большое число судов, «отслуживших» на войне, и, главное, усовершенствованные приборы: радиоакустические, радиолокационные, магнитные детекторы, аппараты для подводной киносъемки, акваланги и т. д. Экспедиции посыпались как из рога изобилия.

Программа МГГ — Международного геофизического года (1957—58 год) — знаменовала собой новый этап в изучении величайшего океана планеты. Отныне исследования вела не одна держава, а коллектив ученых из самых разных стран, объединенных общей целью. В Тихом океане совместно работали американские, советские, австралийские, новозеландские, индонезийские, канадские, японские, французские экспедиции.

Советское судно «Витязь», эта «плавучая академия», начиная с 1949 года бороздящая воды морей и океанов, к востоку от островов Санта-Крус открыла новый глубоководный желоб — Восточно-Меланезийский, или желоб Витязя. С борта «Витязя» в Тихом океане были открыты четыре из десяти наибольших глубин Мирового океана, в том числе — рекордная, в Марианской впадине у острова Гуам, равная 11 022 метрам.

Экспедиции «Витязя» сделали ряд важных открытий, изучая циркуляцию вод и жизнь в Тихом океане. Мы упомянем лишь одно из них, ибо оно имеет огромное значение для всего человечества. Ученые США считали глубоководные желоба идеальным местом для захоронения радиоактивных продуктов под многокилометровой толщей воды. Советские же океанологи обнаружили, что в этих желобах не стоячая «мертвая» вода, здесь происходит интенсивный обмен с поверхностными водами. И если превратить желоба в «глубоководную свалку» для радиоактивных отходов, это может повлечь за собой отравление всего Мирового океана.

Вслед за изучением рельефа дна океана началось и изучение структуры этого дна. Каков возраст осадков, покрывающих дно Тихого океана, из чего они состоят? Чем отличается его кора от коры материков и от коры других океанов? Как по осадкам, их мощности и составу, восстановить историю Тихого океана — и тем самым историю нашей планеты?

Первоначально техника получения проб океанских осадков была примитивна: с борта судна опускалась драга, которая захватывала грунт с вершин подводных гор или с глубоководных равнин. Подобно тому, как эхолот произвел революцию в измерении глубин, переворот в изучении структуры океанского дна произвели методы геофизики. По скорости прохождения звуковой волны в различных средах (морской воде, слое рыхлых осадков, в уплотненных осадках, в слое коры) удалось определить мощность слоя осадков в различных частях Тихого океана, а также состав и мощность его коры. А с апреля 1969 года в Тихом океане началось глубоководное бурение с борта судна «Гломар Челленджер». Это судно водоизмещением 10 600 тонн снабжено буровой вышкой, буровым станком, лебедками, другими буровыми устройствами, системой, позволяющей не только удерживать установку в точке бурения, но и повторно вводить бур в скважину, меняя буровые колонки.

«Гломар Челленджер» работал в Индийском и Атлантическом океанах, в Средиземном и Черном морях (совместно с советскими океанологами), но наибольшее число рейсов и пробуренных скважин приходится на долю Тихого океана. На основании данных глубоководного бурения с «Гломара Челленджера», а также данных, полученных с борта советского научно-исследовательского судна «Дмитрий Менделеев» и других кораблей науки, в нашей стране был составлен палеобиографический атлас Тихого океана, состоящий из тридцати четырех карт. Они показывают его береговую линию, существовавшую миллион, сто миллионов, пятьсот миллионов лет назад. А морские осадки, найденные геологами на суше, позволили определить, какие из нынешних материков и островов в прошлом были покрыты водами океана: например, Азия периодически соединялась и разъединялась с Северной Америкой мостом суши в районе Берингова и Чукотского морей, а от Южной Америки на протяжении десятков миллионов лет ее отделял пролив, бывший на месте нынешнего Панамского перешейка, а порой и почти всей Центральной Америки.

Контуры Тихого океана, существовавшие многие миллионы, десятки и даже сотни миллионов лет назад, конечно, намечены приблизительно. Зато точно и четко нанесены на карту грандиозная подводная страна, лежащая на дне Великого океана, с ее равнинами и впадинами, вулканами и разломами, мелководными банками и глубоководными желобами, хребтами и плато.

Львиную долю всей площади Тихого океана занимает колоссальная впадина округлой формы. Границы ее проходят почти повсюду по краям материков — Австралии, Америки, Азии, — а местами они очерчены островными дугами и отдельными островами. Глубина впадины Тихого океана равна в среднем четырем-шести километрам. Именно эта впадина и придает нашей Земле асимметрию, подобную асимметрии родственных ей планет.

Прежде считалось, что гигантская округлая впадина Тихого океана однородна, она не делится на отдельные части и котловины. Исследования нашего времени показали, что это не так. Впадину разделяет на две части величественный подводный хребет, входящий в планетарную систему срединных океанических хребтов. Островные дуги, окаймляющие окраины Тихоокеанской впадины и параллельные берегам материков; «сопряженные» с этими дугами пропасти желобов, глубина которых на несколько тысяч метров больше средней глубины впадины; архипелаги вулканических островов, возвышающих свои вершины над водами на два, три и даже четыре километра, и группы вулканов, лежащих на глубине нескольких километров под водой; зоны разломов и подводные хребты, расчленяющие впадину на отдельные котловины; холмы и равнины, погребенные на огромной глубине, — вот характерные черты рельефа дна Тихого океана.

Глубоководные — или абиссальные — холмы занимают 80–85 процентов площади тихоокеанского дна, и, говоря словами профессора Г. У. Менарда, «хотя в других океанах они встречаются реже, их можно считать наиболее распространенным типом рельефа на Земле». Типичнейшие холмы имеют в высоту около трехсот метров и диаметр основания около шести километров. Но встречаются и карлики, высотой в полсотни метров, и гиганты с шириной основания в десяток километров.

Многие холмы и группы холмов погребены под толщей осадков. За миллионы лет на их месте образовались волнистые или совершенно плоские абиссальные равнины — еще одна типичная черта пейзажа тихоокеанского дна. Но пейзаж этот не ограничивается унылыми картинами абиссальных равнин или немногим более веселыми картинами абиссальных холмов. На ложе котловин океана разбросаны подводные горы.

О том, что на дне Тихого океана есть горы, ученые узнали давно, еще во времена экспедиции «Челленджера». Однако первое подробное описание этих гор — возвышений океанского дна с крутыми склонами, имеющих в плане округлую или эллиптическую форму (форму абиссальных холмов конусообразна), высотой в километр и более, — появилось лишь в 1941 году. С тех пор океанологи и морские геологи нанесли на карту и описали несколько тысяч подводных гор.

Обособленные подводные горы — одна из типичных черт пейзажа Тихоокеанской впадины. А сама впадина вдоль и поперек иссечена подводными валами, хребтами, поднятиями — границами океанских котловин, называемых обычно по наземным формам рельефа, поблизости от которых они находятся (Марианская, Чилийская, Панамская и т. д.). На карту Тихого океана нанесены десятки подводных хребтов и горных цепей. Крупные подводные хребты называются, как правило, по наименованиям островов или частей материка, лежащих на противоположных концах этих хребтов. Таковы хребты Кюсю-Палау, Курило-Камчатский, поднятие Маркус-Неккер, огромная горная страна, размеры которой сопоставимы с крупнейшими хребтами материков, названная по островку Неккер, «левофланговому» в Гавайском архипелаге, и крохотному коралловому островочку Маркус в северо-западной части Тихого океана.

Часть подводных валов, хребтов, гряд, вершинами которых являются «надводные» острова и архипелаги, получила название по этой надводной части. Таковы вал Туамоту, гряда островов Лайн, подводные хребты Маккуори, Гавайский, Кокос, Алеутский и т. д.

Каждый подводный хребет, каждая группа гор, каждый архипелаг, являющийся надводною частью этих гор, имеют колоссальный вес, непрерывно давящий на кору Земли. Многие большие архипелаги окаймлены под водой валами, чья ширина достигает пятисот, а то и тысячи километров. От валов основания островов отделяют неглубокие рвы. Зато глубина рвов, а точнее, желобов, прилегающих к дугам островов, достигает многих километров. Желоба эти являются самыми глубокими «ямами» на поверхности нашей планеты, и именно в Тихом океане находятся все десять наибольших глубин Мирового океана, превышающих 10000 метров, включая максимальную, 11 022 метра.

Связь глубоководных желобов и островных цепочек была замечена давно: и острова, и желоба имеют очертания в виде правильных дуг, обращенных выпуклостями к центру океана; и те, и другие расположены в «переходной зоне», на границе между материками и океанами.



Рис. 4. Схема крупнейших форм рельефа дна Тихого океана (по Г. Б. Удинцеву).

1 — внешний край материковой отмели; 2 — краевые глубоководные океаническиежелоба; 3 — внешний край переходной зоны; 4 — поднятия переходной зоны; 5 — поднятия ложа океана; 6 — срединно-океанические поднятия; 7 — крупнейшие разломы.

Самые длинные островные дуги и самые глубокие желоба имеет самый большой океан Земли — Тихий. «Перепады высот», разница между дном глубоководного желоба и вознесенными к нему вершинами гор на соседнем материке или на островах, «сопряженных» с желобами, достигает колоссальных величин. Между чилийскими городами Вальпараисо и Антофагаста находятся самые высокие вершины Анд: гора Аконкагуа (6960 метров) и гора Льюльяльяко (6723 метра). В каких-нибудь десятках километров от них лежат наибольшие глубины Чилийского желоба (близ Антофагасты — 8050 метров). Перепад высот достигает здесь 15 000 метров — на целых 15 километров вздымаются в горные вершины суши над близлежащими впадинами океанского дна!

С глубоководными желобами связаны и подводные зоны разломов, формы рельефа, по масштабам не имеющие аналогии на суше. Они тянутся на несколько тысяч километров в длину в ширину имеют 100 и даже 200 километров и являются самыми «прямолинейными» элементами рельефа нашей планеты Особенно ярко эта связь проявляется в восточной части Тихого океана близ побережья Американского континента, окаймленного Перуанским, Чилийским и Центрально-Американским желобами — здесь открыто около десятка зон разломов. Эти зоны «сопрягаются» не только с подводными пропастями — глубоководными желобами, но и с подводными поднятиями и хребтами. В первую очередь — это Восточно-Тихоокеанский хребет или, как его еще называют, Восточно-Тихоокеанское поднятие.

Восточно-Тихоокеанское поднятие — это гигантская страна на дне океана, простирающаяся от Новой Зеландии до побережья Мексики. Над окружающими пространствами океанского ложа она возвышается на один, два, а местами три километра. Ширина подводной страны порой превышает 2000 километров, а общая длина ее равна 15 000 километров. По площади она сопоставима с материками вроде Северной или Южной Америки и превосходит Европу и Австралию вместе взятые.

Восточно-Тихоокеанское поднятие четко делится на три части. Южная часть простирается от 60-й параллели южной широты до параллели острова Пасхи, 27 градуса южной широты. Средняя часть тянется от этой параллели до экватора, северная, называемая также поднятием или плато Альбатрос, — от экватора до мыса Корриентес, где начинается Калифорнийский залив. И, видимо, это подводное поднятие находит свое продолжение на суше.

«Если Восточно-Тихоокеанское поднятие представляет собой продолжение системы подводных хребтов, опоясывающей земной шар, то нет оснований для того, чтобы оно кончалось у побережья Мексики, — пишет в книге «Тайны моря» (русский перевод вышел в 1968 году) американский океанограф Уильям Кроми. — Менард считает, что западный склон поднятия простирается до Аляски и что именно им обусловливается уклон морского дна между Калифорнией и Гавайями. Гребень же и восточный склон пересекают Мексику, и здесь местность изобилует вулканами и поднимается в виде высокого плато. Дальше на север Поднятие внедряется в Колорадское плато, и все западные штаты, от Калифорнии до Юты и от мексиканской границы до Орегона, расчленены на хребты высотой 6000 футов и на долины. Таким образом, топография этой части материка характеризуется выпуклостью примерно такой же величины, как и на дне океана: такие же нагорья типа плато существуют и в Восточной Африке».

После того как подвели итоги исследований Международного геофизического года, стало ясно, что на дне Тихого океана вулканов гораздо больше, чем на всех материках вместе взятых, — и это было одним из самых поразительных открытий нашего века. Более того: деятельность подводных вулканов более активна, чем надводных! Все — или почти все — подводные горы, находящиеся на дне, являются вулканами, действующими или потухшими. Подводные вулканы вместе с вулканами суши образуют единую планетарную систему, получившую название Тихоокеанского огненного кольца.

Около 600 вулканов, проявляющих активность, зарегистрировано сейчас на суше. И 418 из них расположены на берегах Тихого океана, образуя «огненное кольцо». Это огнедышащие сопки полуострова Камчатки и вулканы Гавайских островов, это вулканы Мексики и Японии, Сальвадора и Индонезии, Новой Гвинеи и Колумбии, Курильских островов и Новых Гебрид, Филиппин и Аляски, Новой Зеландии и Алеутских островов.

Одни вулканы, вроде знаменитого Фудзи или нашей Ключевской сопки, ни на минуту не прекращают своей деятельности. Другие тихоокеанские вулканы, казалось бы, навсегда «умершие», неожиданно «воскресают» и проявляют чудовищную активность. Таково было пробуждение древнего вулкана Бандай-Сан в Японии в конце прошлого века, в результате которого погибло несколько деревень. В 1956 году «в безлюдном, к счастью, районе Камчатки произошло извержение вулкана Безымянного, бездействовавшего уже много веков, — пишет известный вулканолог Гарун Тазиев. — Мы говорим «к счастью», потому что это извержение было самым неистовым из всех вулканических пароксизмов XX века» (начало пробуждения от спячки вулкана Безымянного ознаменовалось тем, что сейсмологи стали фиксировать на Камчатке от 100 до 200 землетрясений в сутки!). В конце 1985 года проснулся бездействовавший пять столетий вулкан Руис в Колумбии. Его извержение опустошило окружающую местность, нанеся неисчислимые бедствия и погубив более двадцати тысяч человек.

Не только по окраинам Тихого океана, по окружности «огненного кольца», но и по его центру протягивается цепь вулканов. Гавайские острова — это лишь вершина подводного Гавайского хребта, крупного вулканического сооружения, протянувшегося более чем на 2000 километров от острова Гавайи на юго-востоке до атоллов Мидуэй и Куре на северо-западе. Самый большой остров, давший название всему архипелагу, Гавайи, состоит из пяти сомкнувшихся действующих вулканов. Высота двух из них — Мауна-Кеа и Мауна-Лоа — превышает четыре километра. Если же измерять высоту «Великой Горы» (так переводится с гавайского название «Мауна-Лоа») не от уровня моря, а от подлинного ее начала, т. е. от подошвы, находящейся на дне Тихого океана, то окажется, что Мауна-Лоа имеет высоту около десяти километров — это намного превосходит высоту Джомолунгмы — Эвереста!


Рис. 5. Расположение действующих вулканов на земном шаре.

Гавайские вулканы проявляют большую активность. Свыше сорока раз происходили извержения вулкана Мауна-Лоа, с тех пор как было письменно зафиксировано его первое извержение в 1832 году (и, конечно же, должна была произойти не одна сотня извержений под водой и на воздухе, прежде чем вершина подводного вулкана поднялась с почти шестикилометровой глубины и вознеслась на четыре километра над уровнем моря). Вулкан Килауэа извергался начиная с 1890 года три десятка раз, и в его кратере всегда можно увидеть озеро расплавленной лавы.

Гавайские острова — идеальное место для изучения вулканических процессов, происходящих как под водой, так и на воздухе, в Тихоокеанском «огненном кольце», — по окружности этого кольца и внутри его. Ведь около половины площади гигантской Тихоокеанской впадины характеризуется вулканизмом — древним или молодым, интенсивным или слабым. Первые вулканы в Тихом океане были обнаружены давно: их огнедышащие вершины вздымались над водой на многие сотни и тысячи метров. Но только в последнее время выяснилось, что эти вулканы и острова, их деятельностью образованные, — лишь надводные вершины колоссальных подводных гор, склоны которых уходят на глубину почти до шести километров.

«В прошлом автор все изолированные возвышения дна относил к подводным горам, но скоро стало ясно, что это неверно. Вернее было бы небольшое количество невулканических гор называть «вулканами», чем многочисленные вулканы — «подводными горами», — пишет Менард в обобщающей монографии «Геология дна Тихого океана». — В море мы в большинстве случаев о подводных вулканах можем судить лишь по их форме и местоположению. Стоит ли, учитывая все это, разрабатывать новую, специальную морскую терминологию, когда такой общеизвестный и выразительный термин, как вулкан, вполне отвечает своему назначению?»

По подсчетам Менарда, на дне величайшего океана планеты находится около 10 000 вулканов, действующих или потухших, высотой от одного до десяти километров (Мауна-Лоа на Гавайях). Однако дальнейшие исследования внесли в эту цифру существенные уточнения: оказалось, что вулканических гор на дне Тихого океана и больше, и меньше. Больше, если считать не только горы (поднятия высотой более полукилометра), но и холмы (поднятия до пятисотметровой высоты); меньше, если считать только горы.

Число холмов, имеющих, как и горы, вулканическое происхождение, по приблизительным подсчетам, достигает нескольких сотен тысяч. Общее количество крупных гор в Тихом океане оценивается Г. Б. Удинцевым в монографии «Геоморфология и тектоника дна Тихого океана» в пять-шесть тысяч. «Однако эта оценка весьма приблизительна, и предстоит еще выполнить более точный расчет, — замечает Удинцев. — Судя по строению поднятых над водой вершин подводных гор, по результатам бурения, проводившегося на многих коралловых островах, а также по образцам коренных пород, взятых с вершин и склонов подводных гор драгами, все они являются вулканами».

Подводные вулканы Тихого океана принято делить на два типа. Первый — это остроконечные вулканы, основания которых расположены на большой, около пяти километров, глубине; они навеки погребены в пучинах океана. Вулканы второго типа, превышающие в пять, а то и в десять раз по объему вулканы первого типа, находятся на глубинах два, три, четыре километра и могут не только достигать поверхности океана, но и подниматься над нею, образуя острова и надводные горы. «Когда подводные вулканы постепенно растут и достигают поверхности океана, их появление в качестве островов обычно знаменуется катаклизмами, — пишет Менард. — При вулканических взрывах вода покрывается пемзой, воздух, загрязненный пеплом, сотрясается от ударов, а волны цунами, пройдя большие расстояния, обрушиваются на берег. Вновь появившиеся острова представляют собой пепловые конусы или вулканические пики».

Многим вулканам удалось, несмотря на многокилометровую толщу воды, образовать острова и даже целые архипелаги. Зачастую и одинокий островок в просторах Тихого океана оказывается на самом деле не так-то уж и одинок, если учесть структуру подводного рельефа. Таков, например, остров Клиппертон. лежащий под 10 градусом северной широты и 110 градусом западной долготы. Это единственный из всей группы вулкан, поднявший свою вершину над поверхностью океана.

В самых различных частях Великого океана имеются цепочки вулканов, то в виде вулканических островов и архипелагов (например, Курильского или Гавайского), то в виде полуподводных — полунадводных образований, вроде острова Клиппертон и его погруженных братьев-вулканов, то в виде целиком подводных вулканических хребтов и гор (такова грандиозная подводная цепь, тянущаяся от гавайского островка Неккер до крохотного, всего три километра в поперечнике, кораллового островка Маркус, включающая в себя 265 больших подводных гор).

Рождение островов в Тихом океане — это не только дело «давно минувших дней». Оно происходит буквально на наших глазах. Скорость роста вулканов на суше бывает порой феноменальна. Например, в 1770 году в Сальвадоре начал расти новый вулкан, названный Исалько: за двести лет он поднялся на два километра за счет лавы и слоев пепла, то есть рос со скоростью десять метров в год! Темпы роста вулканов на дне Тихого океана не менее стремительны, причем рост этот происходит как «вверх», так и «вширь».

В 1796 году в цепи островов Алеутского архипелага появился новый остров — вершина подводного вулкана, поднявшаяся над поверхностью океана. Через несколько лет образовался вулканический островок площадью тридцать квадратных километров, получивший наименование остров Иоанна Богослова. В 1883 году возле него возник еще один остров-вулкан и соединился с островом Иоанна Богослова перешейком. Прошло еще несколько лет — и рядом образовалось еще три вулканических островка высотой до 300 метров.

В 1952 году подводный вулкан Дидикас стал надводным, образовав новый остров в Филиппинском архипелаге. Его диаметр имел два с половой километра, верхушка вулкана поднималась на 200 метров над уровнем моря. В 1933 году вулкан Алаид, самый северный и самый мощный в Курильской вулканической гряде, в 400 метрах от острова Атласова породил новый островок. Новая земля соединилась с островом Атласова, став его полуостровом. В начале семидесятых годов произошло новое подводное извержение Ала-ида — и площадь суши нашей страны увеличилась более чем на один квадратный километр. В декабре 1973 года вблизи острова Ниносима, лежащего в Тихом океане, в 1000 километров от Токио, возник новый остров площадью 205 000 квадратных метров, порожденный подводным вулканом. Остров был назван Ниносима Синто и включен в территорию Японии после того как океанологи и вулканологи заверили, что он не исчезнет в водах океана.

В 1986 году в результате извержения подводного вулкана Фукутокуоканоба, расположенного в полусотне километров от острова Иводзима (в японском архипелаге Огасавара) над поверхностью океана появился самый молодой остров нашей планеты. Три дня спустя остров имел 700 метров в длину, 200 в ширину и возвышался над водой на 15 метров. Выживет ли «новорожденный» или снова уйдет в океанские глубины? «Сейчас очень трудно, даже невозможно, сказать что-либо определенное, — сказал в этой связи корреспонденту «Известий» в Японии профессор института сейсмологии Токийского университета С. Арамаки. — Нам известен, в частности, случай, когда зародившийся в результате подводных извержений остров просуществовал целых два года, но все же не устоял перед эрозией и погиб. Судя по полученным данным, извержение вулкана продолжается, и в этом можно усмотреть определенную надежду».

К настоящему времени зарегистрировано около двухсот случаев подводных извержений, которые приводили к образованию новой суши. Но только четверть таких островов сохранилась, остальные были уничтожены волнами, морскими течениями, штормами. И подавляющее число как рождений, так и гибели подобных островов приходится на долю Тихого океана.

В нашем веке ученые имели возможность наблюдать, как трижды то возникал из воды, то вновь исчезал в океане остров-вулкан Фалькон, расположенный неподалеку от архипелага Тонга в Полинезии. Впервые он появился в 1928 году, на новорожденной земле был водружен флаг королевства Тонга. «Это был черный необитаемый остров, без деревьев, с двумя кратерами. На нем были желобообразные впадины и крутые утесы высотой до 100 футов», — рассказывает очевидец. Длина острова была около трех километров.

Спустя пять лет деятельность вулкана возобновилась, и рост острова продолжался вплоть до 1936 года. А затем ураганный ветер и дождь, вместе с волнами океана, обрушились на Фалькон, и к 1938 году его высота уменьшилась со 180 до 10 метров, хотя длина оставалась той же. В конце 1952 года Фалькон обследовали ученые-океанологи. Но к этому времени он был уже не островом, а мелководной банкой и ее судьба, казалось, была решена. Правда, был сделан и еще один подсчет: если здесь начнут селиться кораллы, то через десять—пятнадцать тысяч лет они достигнут поверхности океана и появится новый коралловый остров… Однако подводный вулкан опроверг все расчеты: 23 декабря 1954 года возобновил свою деятельность, началось новое поднятие острова.

«Надгробиями погибшей суши» называют коралловые острова, атоллы, рифы — самые величественные из тех сооружений на нашей планете, творцами которых являются не силы природы, а живые существа… размер которых не превышает булавочной головки! «Коральные острова, воздвигнутые маленькими черепокожими животными, представляют нам огромнейшие на земном шаре здания, ум человеческий изумляющие», — писал знаменитый русский мореплаватель Ф. Ф. Беллинсгаузен. В самом деле: изумление и восхищение вызывает деятельность кораллов, воздвигших десятки больших и сотни малых островов Океании, построивших Большой Барьерный риф, строительный объем которого в сто тысяч раз (!) превышает Великую Китайскую стену (размеры рифа: 2000 километров в длину, 2000 метров в высоту, до 150 километров в ширину).

Еще в 1836 году, совершая кругосветное путешествие на корабле «Бигль», великий Дарвин записал в дневнике, что коралловый лагунный остров следует рассматривать «как монумент», сооруженный мириадами крошечных архитекторов, чтобы отметить место, где земля оказалась похороненной в океанской пучине». Но прошло более столетия, пока не удалось окончательно подтвердить правоту этой теории. На различных атоллах Тихого океана провели бурение, а затем, по полученному при бурении керну, рассчитали возраст этих атоллов. Скорость роста коралловых построек известна, она равна 17–37 метрам за тысячелетие. Кораллы не могут жить на глубинах свыше 50–60 метров, а каждый метр толщины кораллового атолла соответствует метру погружения суши или мелководной банки, на которой стал расти атолл… Каково же было удивление ученых, когда оказалось, что эта толщина может быть равной и 700, и 900, и 1000, и даже 1500 метров, как например, на атолле Эниветок. Это значит, что примерно на такую же глубину опустилось здесь дно суши со времени образования коралловой постройки. А оно, как показывают расчеты, началось около 60 миллионов лет назад!

На дне Тихого океана было обнаружено более двадцати затопленных «мертвых» атоллов. Это — последняя стадия жизни кораллового острова-атолла, которая рисуется следующим образом. Сначала возникает юный вулканический остров, вроде Иоанна Богослова, Дидикаса, Фалькона. Затем абразия, работа волн срезает конус острова-вулкана и превращает его в гладкую площадку, на которой поселяются кораллы. Вокруг вулканического острова образуется береговой риф. Постепенно вулканический остров погружается в океан, образуется лагуна, посреди которой торчат последние остатки тонущего острова-вулкана. Следующая стадия — это «нормальный» атолл, опоясанный мощным рифовым барьером, на который насажены маленькие островки.

Но вот для атолла наступает старость. Скорость погружения вулканического основания, на котором стоит атолл, начинает превосходить скорость роста рифов; окаймляющие островки, насаженные на кольцо рифа, размываются волнами — и атолл постепенно скрывается в океане. Таков, например, атолл Суворова, лежащий к югу от островов Кука: его кольцевой барьер лежит под водой, а на нем насажено несколько низких, маленьких песчаных островков, которые интенсивно размываются. Последняя стадия — окончательное погружение атолла, его «смерть». Сначала он уходит на небольшую глубину, а затем эта глубина становится все больше и больше…

Но гибель атолла с течением времени дает начало «новой жизни». Погруженный атолл принимает на себя различные осадки, бывшая лагуна заполняется ими, и «труп атолла» постепенно превращается в новую форму рельефа — так называемый гайот или гийо, плосковершинную подводную гору.

Рассматривая эволюцию коралловых сооружений, Дарвин предвидел и такую возможность: опускание дна идет быстрей, чем растут кораллы, и они оказываются на глубине более 60 метров. Это ведет к гибели крошечных живых строителей, они превращаются в окаменелости на дне, в «глубоко погруженные банки с плоскими поверхностями, — говоря словами Дарвина, — обладающие всеми признаками совершенного атолла, но состоящие лишь из отмерших кораллов». Действительно, такие затонувшие атоллы с плоской поверхностью были обнаружены в Тихом океане. А затем на его дне открыли величественные горы, вершины которых также имели плоское «атолловое» дно, но не были покрыты окаменелыми кораллами и отстояли от поверхности океана не на метры или десятки метров, как банки, а на сотни и даже тысячи метров.

Первооткрыватель гайотов, профессор Хесс, еще в 1946 году высказал гипотезу о том, что плосковершинные горы — это древние вулканические острова, погруженные под воды океана. Действие волн, абразия срезало конусы вулканов, породивших эти острова. А потом произошло опускание их на глубину… С тех пор было выдвинуто немало гипотез о гайотах, но наиболее правдоподобной все-таки считается гипотеза Хесса.

Сама форма гайотов указывает на их вулканическое происхождение: это усеченные конусы с крутизной склона около 20–25 градусов, близкой к крутизне склона наземных вулканов. С помощью современной аппаратуры удалось сфотографировать вершину гайота Сильвания, находящегося в районе Маршалловых островов и погруженного на глубину около 1000 метров. На снимке отчетливо видны знаки ряби: значит, когда-то гайот находился в зоне прибоя. Наконец, драги неоднократно поднимали с плоских вершин гайотов — с глубин от 500 до 2500 метров — гальки, окатанные прибоем, окаменевшие остатки кораллов (живущих на мелководье) и другие свидетельства того, что прежде вершины гайотов доходили до поверхности океана.

Вот почему один из крупнейших современных морских геологов Ф. Шеппард полагает — и с ним согласно большинство океанологов, — что первоначально гайоты были молодыми подводными вулканами. Когда их вершины, сложенные сыпучим пеплом и вулканическим шлаком, вышли на поверхность океана, на них обрушились могучие валы и срезали плоские террасы на свежих мягких склонах новорожденных вулканических островов. А вот мнение другого авторитета, Г. У. Менарда: «Гайоты представляют собой, по-видимому, древние острова, которые, опускаясь, не стали атоллами, и поэтому у них сохранились плоские вершины, срезанные абразией. Поскольку с вершин некоторых гайотов поднята рифовая фауна, можно считать доказанным, что когда-то они находились на уровне моря или лишь немного ниже его».

Одни подводные вулканы, поднявшись до поверхности Тихого океана, обросли кораллами и затем начали медленно погружаться — и в ходе этого погружения шло формирование атолла. «Другие, известные в настоящее время как гайоты, также достигали когда-то поверхности океана, но кораллы не избрали их местом своего обитания, волны срезали их вершины и, опустившись на большую глубину, они превратились в усеченные подводные горы», — констатирует Менард. И к его словам можно лишь добавить, что гайоты могли образовываться и несколько иными путями. Их указывают советские геоморфологи О. К. Леонтьев и В. С. Медведев в статье «Эволюция атоллов Тихого океана». Во-первых, полипы могли избрать срезанную вершину новорожденного острова-вулкана местом своего обитания, но погружение шло слишком быстро и внушительного кораллового сооружения построить не удалось (о чем и говорят обломки кораллов, поднятые драгами с вершин гайотов). Во-вторых, «готовый» атолл мог затонуть, его лагуна заполнилась осадками — и так возникла плосковершинная гора. В этом случае мы можем рассматривать гайот как «труп атолла».

Таким образом, в Тихом океане не только появляются новые острова, рожденные вулканической деятельностью, но и гибнут острова, опускаясь на большую, до нескольких километров, глубину. Об этом говорят и обломки кораллов, и окатанные прибоем гальки, и следы оставленной прибоем ряби, найденные на вершинах гайотов. Опускание дна шло медленно, в течение сотен тысяч и миллионов лет. Но не стоит забывать, что в Тихоокеанском «огненном кольце» бурная деятельность вулканов связана и с высокой активностью земной коры. Здесь очень часты катастрофические землетрясения, буквально в считанные минуты меняющие рельеф суши и морского дна. Причем наиболее сильные землетрясения происходят не на суше, а под водой.

Если отмечать на карте очаги крупных землетрясений, то окажется, что Тихий океан почти полностью опоясан ими: едва ли не половина всех фиксируемых землетрясений приходится на его «огненное кольцо». Здесь высвобождается 80 процентов суммарной сейсмической «энергии» нашей планеты. В районе Кордильер, на побережье Чили сейсмографы фиксируют свыше тысячи землетрясений в год, у Японских островов — 430, на Филиппинах — 140, в Мексике — 100, в Калифорнии и Гватемале — 90. Сейсмически активны не только побережья Тихого океана, но и его подводные структуры. На всем протяжении грандиозного Восточно-Тихоокеанского поднятия периодически происходят землетрясения, от Новой Зеландии до Калифорнийского берега и далее, вплоть до Аляскинского залива. Эпицентр страшного Чилийского землетрясения 1960 года и Аляскинского землетрясения 1964 года находился не на суше, а под водой. Чаще, чем в любом другом районе мира, происходят землетрясения в районе глубоководной впадины Тонга — Кермадек, в океане, а, не на суше.

На Большом Барьерном рифе и на островах Кораллового моря можно видеть террасы, поднятые на высоту нескольких метров. Кораллы, как известно, живут в воде, и, значит, здесь происходило поднятие суши. На острове Савайи в архипелаге Самоа есть береговые обрывы, образованные морским прибоем, но поднятые на высоту 76 метров. На Гавайях, на острове Кауаи, остатки кораллов найдены на высоте 1220 метров, на острове Тимор в Индонезии морские осадки глубоководного характера обнаружены на высотах свыше километра, а на Новой Гвинее зафиксированы геологически недавние поднятия до полутора километров.

Но вместе с тем следы несомненного опускания суши в океан есть и на Гавайях, и на Самоа, и на других островах Тихого океана. Почти на полсантиметра в год опускается остров Гавайи в Гавайском архипелаге. «Сопоставляя надводные береговые линии, приподнятые в настоящее время выше уровня моря, и глубину погруженных береговых платформ, иногда прорезанных долинами, общий размах колебаний можно определить на Самоа около 200 м, близ Таити — 250 м, и у Маркизских островов — 300 м», — пишет профессор М. В. Кленова в монографии «Геология моря» и делает вывод о том, что «отдельные участки дна Тихого океана пережили сложную геологическую историю, которую мы пока что очень мало знаем». Наши знания со времени выхода книги Кленовой — 1948 года — колоссально возросли: открыта планетарная система срединных океанических хребтов, найдены глубочайшие «шрамы» на теле планеты и грандиозные зоны разломов, обнаружены сотни и тысячи подводных вулканов, гор, гайотов, проведены тончайшие геофизические исследования, сквозь шестикилометровую толщу воды пробурено океанское дно, — и все-таки мы и по сей день мало знаем о тех событиях, которые пережил Великий океан даже за последние миллионы лет, когда на планете уже появились древнейшие предки людей.



Впрочем, читателям нашей книги пора оценить степень аргументированности этой гипотезы самим.

Полный текст книги Александра Михайловича Кондратова - "Атлантиды пяти океанов", можно прочитать ЗДЕСЬ

Источник:  https://earth-chronicles.ru