Александр Конюхов - Читая каменную летопись Земли...
Особым типом мути, наблюдаемой в высоких широтах, является так называемая ледниковая мука, поступающая в придонные воды вокруг Антарктиды при таянии льдов, сползающих с суши.
Реки без берегов
Самые протяженные и мощные реки на нашей планете, если подразумевать под рекой устойчивый во времени и в пространстве водный поток, находятся в океане. Это океанские течения, способные преодолевать тысячи и даже десятки тысяч километров и переносить гигантские объемы воды. В отличие от привычных нам рек они не имеют берегов, а некоторые и дна. Их истоки трудно проследить, устье же можно лишь условно обозначить на карте. Для океанских речных систем не характерны притоки, зато ответвлений и дочерних водных потоков, становящихся самостоятельным течением, сколько угодно.
Как и реки, текущие по пустыне, океанские течения могут внезапно изменить русло и направиться в другую сторону. Обычно это приводит к катастрофическим последствиям для природы сопредельных районов океана и близ-расположенных континентов — к массовой гибели живых существ и непредсказуемым изменениям климата. Пример — относительно небольшое и до последнего времени малоизвестное течение Эль-Ниньо (исп. «ребенок»). Примерно раз в 7-10 лет оно отклоняется от привычного своего маршрута: от экватора вдоль берегов Южной Америки (Колумбии и Эквадора) и далее к центру океана, а затем на север, образуя с приэкваториальным течением замкнутое кольцо, иначе говоря, циклоническую ячейку тропических широт. Так вот, Эль-Ниньо вдруг пробивается гораздо южнее, к берегам Центрального и Южного Перу, оттесняя холодные, богатые кислородом и другими биогенными элементами воды, что приводит к катастрофическим заморам фито- и зоопланктона, рыб, а также морских млекопитающих и птиц, которые остаются без пищи.
В 1985 г. Эль-Ниньо внезапно повернуло в открытый океан почти у самого экватора, нарушив устоявшуюся систему перераспределения вод в тропических широтах Тихого океана. Последствия этого ощутили миллионы людей по обеим сторонам этого океана. В Гонконге и прилегающих районах Китая три месяца без перерыва шли дожди, а в Австралии установилась непривычная жара, приведшая к лесным пожарам. Отдаленные последствия этих событий ощущались в Европе и Северной Америке. Удивленные люди во многих странах впервые узнали о существовании капризного «ребенка», способного так круто влиять на их повседневную жизнь. Случай с Эль-Ниньо показал, что если бы океанские реки часто меняли свои маршруты, то это привело бы к хаосу на Земле, гибели многих устоявшихся экосистем. К счастью, этого не происходит, точнее сказать, пока не происходит, так как сумбурная хозяйственная деятельность людей еще не способна влиять на систему атмосферных потоков, которые в основном и регулируют круговорот воды в океане.
В этом разделе мы расскажем об океанских реках, имеющих дно, вернее текущих близ океанского дна. Многие из них имеют даже «берег», один из берегов, так как двигаются вдоль подводного края континента над его подводным склоном и подножием. Течения эти самые протяженные, мощные из ныне известных. Поскольку они перемещаются вдоль контура материков, то получили название контурных геострофических течений. В Атлантическом океане они «прижимаются» к западным континентальным окраинам, продвигаясь над подводным склоном Северной и Южной Америки. Эти течения единственные в своем роде. Одно из них, зарождаясь в арктических широтах, проходит все северное полушарие и, пересекая экватор, спускается на юг вдоль контура Южной Америки. Другое прослеживается из приантарктических районов южного полушария к экватору и переходит в северное полушарие, достигая широты полуострова Флорида и Багамских островов. Над подножием атлантического склона Бразилии оба течения встречаются и двигаются в противоположных направлениях, одно над другим. При этом более холодные и тяжелые воды антарктического происхождения оказываются ниже, у самого дна, а над ним текут на юг воды арктического контурного течения. Через проход Вима в северном направлении переносится (3–9)·104 г/с взвешенных веществ.
Скорости движения отдельных водных струй, действующих у дна, по данным измерений, могут достигать 30 см/с, хотя в среднем они ниже, около 10–15 см/с. Этих скоростей достаточно для перемещения частиц не только пелитовой и алевритовой, но и тонкопесчаной размерности. Выяснилось, что с активностью контурных течений связано возникновение придонного нефелоидного слоя в западных районах Атлантики. Здесь же с помощью приборов для подводного фотографирования были обнаружены на дне сыпучие «волны», сложенные песчаными и более тонкими осадками. Все это свидетельства высокой активности придонных течений. Однако самым интересным оказалось открытие гигантских аккумулятивных сооружений — насыпных хребтов протяженностью в несколько сот километров при ширине от 30 до 100 км и более. Они поднимаются над окружающим ложем на высоту 500-2000 м, заканчиваясь либо отчетливо выраженным гребнем, либо довольно покатой вершиной. Эти образования сложены преимущественно тонкозернистыми осадками алевритовой и пелитовой размерности, которые формируют четко выраженные слойки толщиной от 0,1 до 10 см. Алевритовый осадок хорошо отсортирован и иногда напоминает шлих. Впрочем, в других случаях отложения контурных течений описываются как слабо отсортированные, с неясно выраженными контактами между соседними слоями и высоким содержанием карбонатного детрита. Вероятно, структура осадка определяется скоростями отдельных струй придонного течения. Там, где она велика, контуриты имеют грубый состав и лучше отсортированы. Наличие косой слоистости в некоторых горизонтах контуритов свидетельствует о том, что они могут перемещаться в виде подводных дюн или «иловых» волн.
Аккумулятивные хребты вытянуты в направлении действия придонного течения, однако формируются по периферии того ареала, в котором действует основной поток. Этот последний очень чаете эродирует дно, что приводит к появлению перерывов в осадочном разрезе. Полагают, что основными эпохами, когда происходило активное развитие указанных подводных хребтов, были периоды максимальных оледенений. Впрочем, это мнение оспаривают некоторые исследователи. Глубоководное бурение показало, что средние скорости накопления осадков в пределах хребтов, сложенных контуритами, составляли 12 см/1000 лет, т. е. были довольно высокими.
Наиболее известные аккумулятивные глубоководные поднятия находятся в Северной и Центральной Атлантике. Это Гардар, Хаттон, Фени, Ньюфаундлендский и Блейк-Багамский хребты. Последний, вероятно, является самым крупным насыпным сооружением. Его размеры 800×400 км при высоте около 2000 м. В результате бурения на Большом Антильском хребте удалось уточнить время его формирования. По данным Дж. Кеннета (1987 г.) оно продолжалось по меньшей мере в течение последних 10 млн лет.
Три возраста камня
Рождение и младенчество (состояние осадка)
В этом мире не вечны даже камни. Впрочем, жизнь у них очень долгая, иногда настолько долгая, что теряются истоки. Ведь возраст самых древних пород на Земле достигает 4 млрд лет, т. е. приближается к возрасту самой планеты. И все-таки в этой длинной жизни, по крайней мере у осадочных разностей, были детство, отрочество, зрелость, а у многих и старость.
В предыдущих разделах мы имели возможность познакомиться с наиболее распространенными в земной коре породами осадочного генезиса, а также с теми ингредиентами, из которых они состоят. В процессе отложения или новообразования отдельных частиц происходит рождение осадка, будущей породы. Действие это во многих случаях мучительное и многоактовое. Среди осадочных частиц есть и «счастливчики», и явные «неудачники». Первые, едва попав на великий транспортный конвейер, оказываются на обочине и быстро выходят из игры. Они оседают в виде наносов недалеко от области разрушения и мобилизации древних пород и вскоре захороняются, после того как их перекрыли более молодые образования. Другие зерна обретают лишь временный покой. Их моют речные струи, поднимает в воздух ветер, катает морская волна, подхватывает приливное или отливное течение. Они проходят через множество седиментационных обстановок, в каждой из которых возможно образование осадка. Собственно говоря, оно и происходит здесь на самом деле. Но для частиц-неудачниц мытарства продолжаются, они теряют в весе и объеме, дробятся, переходят из одного гранулометрического класса в другой. Наконец они достигают океана, где их подхватывают придонные течения. Частицы отсюда на гребнях подводных дюн и вместе с ними мигрируют на сотни километров.
Таким образом, от момента высвобождения частицы из древней породы до ее фиксации в составе вновь образованного и захороненного осадка может пройти огромный диапазон времени. Что касается коллоидных и субколлоидных частиц, то их странствия были бы вообще беспредельными, если бы природа не изобрела механизмы самоочищения. Дело в том, что вес пелитовых частиц настолько ничтожен, что в условиях даже незначительной подвижности водной среды (а большинство из них попадает в конечные водоемы стока) они были бы обречены на постоянное пребывание во взвешенном состоянии, во всяком случае, в центральных частях морей и океанов. Легко себе представить, как бы выглядели наши водоемы! Вода в них была бы мутной и черной от обилия глинистой взвеси, т. е. такой, какой она бывает в авандельтах некоторых крупных рек или над иловыми банками. Подобно водам Ганга, в море плавали бы слепые дельфины и другие животные, ориентиром которых в пространстве служили бы акустические сигналы.
