Александр Конюхов - Геология океана: загадки, гипотезы, открытия
Существуют и так называемые белые «курильщики» — фонтаны осветленных гидротермальных вод, не насыщенных рудными компонентами. Температура их значительно ниже, поэтому они не так агрессивны по отношению к породам океанической коры, как горячие гидротермы. Белые «курильщики» создают трубовидные постройки, сложенные рыхлым, пористым материалом. Вокруг них обитают червеподобные существа, близкие по строению к полихетам. Эти животные могут вылезать и возвращаться в трубки, в которых они обитают.
В конце 1986 г. советские и мексиканские ученые на судне «Академик Мстислав Келдыш» провели тщательное обследование рифтовой зоны в Калифорнийском заливе, а затем на подводном хребте Хуан-де-Фука. Благодаря использованию аппаратов «Пайсис» в этих районах было изучено большое количество подводных насыпных построек, отобрано значительное количество образцов сульфидных руд и других осадков, собрана богатая коллекция уникальной фауны гидротерм. В Калифорнийском рифте, по свидетельству А. П. Лисицына [1987], находятся сульфидные постройки, напоминающие причудливые башни. Самая крупная из обследованных с помощью «Пайсисов» возвышалась над дном на 55 м. Локаторы бокового обзора зафиксировали башни высотой до 100 м. Рудоносный дым поднимается над башнями на 100—150 м. Основания построек засыпаны рыхлым осадком, поэтому общая их высота, по-видимому, составляет несколько сот метров. Склоны этих подводных курганов, вода над которыми прогрета от 20 до 40° С, кишат в основном вестиментиферами. Обитающие здесь двустворчатые моллюски достигают величины обеденного блюда, причем вырастают до таких размеров всего за два-три года.
Присутствие на дне рифтовых долин черных «курильщиков» определяется по аномалиям газов в пробах воды из придонной толщи. Наиболее важным признаком считается появление изотопа гелия 3He, поступающего из недр океанической коры. В окрестностях гидротермы аномалии прослеживаются уже в составе самой воды. Для оконтуривания гидротерм используются буксируемые над дном аппараты.
Обычно сульфидные башни встречаются группами. Так, в Калифорнийском заливе на площади 14 км2 советские геологи обнаружили более 70 построек различной величины и формы. Тщательное изучение рудного вещества, которым они сложены, дало поразительные результаты: на 50—60% оно состояло из цинка. В примеси к нему находились медь (иногда в довольно большом количестве), свинец, сурьма и мышьяк. В отличие от железомарганцевых конкреций сульфидные руды рифтовых зон почти лишены никеля и кобальта. Это свидетельствует об ином источнике вещества, участвующего в формировании глубоководных конкреций.
Калифорнийский залив — область с высокой биологической продуктивностью поверхностных вод. Рифтовая зона находится в непосредственной близости от континента, откуда выносится большое количество терригенного материала. Поэтому даже в рифтовой зоне, к которой приурочены сульфидные постройки, велики скорости накопления осадков. Как правило, они представлены тонкозернистыми глинистыми алевритами, обогащенными органическим веществом. Интересно, что под воздействием горячих гидротерм в осадках резко ускоряются процессы нефте- и газообразования. Обычно они реализуются в глубоких слоях осадочной толщи, там, где господствуют температуры порядка 80—120° С. В Калифорнийском заливе в районе действия гидротерм генезис нефтяных и газообразных углеводородов протекает в поверхностных горизонтах плаща осадков. По существу, под влиянием горячих растворов здесь происходит термолиз рассеянного органического вещества. По свидетельству А. П. Лисицына, куски сульфидной руды, отломанные от выступов подводных башен, часто пропитаны нефтеподобными субстанциями. Они загораются от спички и горят дымным пламенем. На дне же рифтовой долины гидронавты наблюдали мощные газовые факелы. Таким образом, наряду с рудообразованием здесь активно протекают и процессы нефтегазообразования.
Одна из загадок гидротерм — связанная с ними жизнь. Это подводное царство совершенно уникально. Действительно, в основе всего живого на Земле вот уже многие сотни миллионов лет лежит фотосинтез, т. е. преобразование солнечной энергии. Сохранились, конечно, бактерии, живущие за счет хемосинтеза. Их много в озерах, болотах, почве. Есть они в морских и океанических осадках. Однако нигде на этой основе не возникал столь сложно построенный и замкнутый органический мир, какой характерен для подводных гидротерм. Животные, встречающиеся здесь в изобилии, существуют за счет уникальных сульфатредуцирующих бактерий, способных окислять сероводород до сульфатов, и метановых бактерий. Они обитают непосредственно в горячей воде подводных гейзеров при температуре 100—120° С, что представляет абсолютный рекорд для существ, живущих на нашей планете. Условия симбиоза этих бактерий и вестиментифер, не имеющих кишечного тракта, еще не выяснены.
Литература
Бабенко В. История плавания Тима Северина из Греции в Колхиду // Вокруг света. 1984. № 11. С. 44-50.
Белоусов В. В. Геотектоника. М.: Изд-во МГУ, 1976. 335 с.
Вейл П., Митчем Р., Томпсон. С. Глобальные циклы относительных изменений уровня моря // Сейсмическая стратиграфия. М.: Мир, 1982. Т. 1. С. 160-183.
География атоллов юго-западной части Тихого океана / А. К. Акеджанян, А. И. Воронов, Т. И. Игнатьев и др. М.: Наука, 1973. 142 с.
Геодекян А. А., Забанбарк А., Конюхов А. И. Колебания уровня океана и процессы нефтегазонакопления на окраинах материков // Сов. геология. 1987. № 7. С. 63-73.
Геодекян А. А., Забанбарк А., Конюхов А. И. Тектонические в литологические аспекты нефтегазоносности континентальных окраин. М.: Наука, 1988. 177 с.
Гордеев Д. И. История геологических знаний. М.: Изд-во МГУ, 1967. Т. I. 315 с.
Городницкий А. М. Где искать Атлантиду // Наука и жизнь. 1986. № 6. С. 82-89.
Грин Л. Острова, не тронутые временем. М.: Наука, 1972. 118 С,
Гуревич А. Я. Походы викингов. М.: Наука, 1966. 183 с.
История Африки: Хрестоматия. М.: Просвещение, 1984. 324 с.
Кленова М. В. Геология моря. М. Учпедгиз, 1948. 495 с.
Конюхов А. И. Осадочные формации в зонах перехода от континента к океану. М.: Недра, 1987. 222 с.
Конюхов А. И., Иванов М. К., Кульницкий Л. М. Глубоководный конус выноса Дуная и фациальная характеристика слагающих его осадков // Вестн. МГУ Сер. 4, Геология. 1988. № 4.
Кун В. А. Легенды и мифы Древней Греции. М.: Просвещение, 1975. 184 с.
Кусто Ж. И., Паккале И. В поисках Атлантиды. М.: Мысль, 1986. 167 с.
Лисицын А. П. Осадкообразование в океанах. М.: Наука, 1974. 438 с.
Лисицын А. П. Лавинная седиментация // Лавинная седиментация в океане. Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 1982. С. 7—64.
Лисицын А. П. Рудная лаборатория в океане // Наука и жизнь. 1987. № 11. С. 42-47.
Магидович И. П., Магидович В. И. Очерки по истории географических открытий. М.: Просвещение, 1983. Т. 2. 399 с.
Марова Н. А., Евсюков Ю. Д. Новые данные по геоморфологии горы Ампер // Океанология. 1987. № 4.
Морган В. Океанические поднятия, глубоководные желобы и блоки земной коры // Новая глобальная тектоника. М.: Мир, 1974, С. 68-93.
Подводные геологические исследования с обитаемых аппаратов / А. С. Монин, Ю. А. Богданов, Л. П. Зоненшайн и др. М.: Наука, 1985. 232 с.
Пущаровский Ю. М. Фундаментальные геологические исследования в океанах. М.: ГИН, 1987. 31 с.
Рэдулеску Д. П. Вулканы сегодня и в геологическом прошлом. М.: Недра, 1979. 255 с.
Сагалевич А. М. Океанология и подводные обитаемые аппараты (методы исследований). М.: Наука, 1987. 256 с.
Святловский А. Е., Силкин Б. И. Цунами не будет неожиданным. Л.: Гидрометеоиздат, 1978 125 с.
Северин Т. Золотое руно // Вокруг света. 1986. № 7. С. 24—30.
Соколов Б. А., Конюхов А. И. Взвешивающий эффект — важный фактор осадконакопления в глубоководных условиях // Вестн. МГУ. Сер. 4, Геология. 1986. № 5. С. 67-74.
Степанов В. Н. Мировой океан. М.: Знание, 1974. 254 с.
Тазиев Г. Встреча с дьяволом. М.: Изд-во иностр. лит., 1961, 102 с.
Тильман С. М. Сравнительная тектоника мезозоя севера Тихоокеанского кольца. Новосибирск: Наука, 1973. 324 с.
Тимофеев П. П., Холодов В. Н. Эволюция бассейнов седиментация в истории Земли // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1984. № 7. С. 10-34.
Ушаков С. А., Ясаманов Н. А. Дрейф континентов и климат Земли. М.: Мысль, 1984. 206 с.
Шепард Ф. Морская геология. Л.: Недра, 1969. 462 с.
Шеппард Ч. Жизнь кораллового рифа. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 184 с.
Церен Э. Библейские холмы. М.: Правда, 1986. 479 с.
Bullard Е., Everett I., Smith A. The fit of the continents around the Atlantic // Roy. sec. phil. trans. 1965. Vol. 258 A. P. 41—51.
