Чтение онлайн

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] . 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.

Для подводного нефтяного бурения и получения колонок осадков для анализа на нефть используется примерно та же техника, что и для бурения на суше. Трубы длиной Эми диаметром 10 см соединяются вместе, образуя «нитку», тянущуюся от судна до морского дна. Вращающаяся алмазная головка врезается в дно, в скважину по трубке опускают цилиндр, который берет колонку грунта длиной 6 м.

Одно из важнейших открытий заключается в том, что океанические бассейны значительно моложе самой Земли, — на океанском дне не было обнаружено осадочных пород возрастом более 140 млн. лет. Получено убедительное свидетельство в пользу расширения ложа океана и дрейфа материков. Доказано присутствие нефтегазоносных слоев в глубоководных осадках. Установлено, что северо-западная часть Тихого океана существовала задолго до Атлантического океана. По мере изучения получаемых колонок грунта наверняка будут сделаны еще многие новые открытия.

Расширению наших знаний о минералогическом составе осадочных пород в океане в значительной степени способствовало применение методов дифракции рентгеновских лучей, флуоресцентного метода, инфракрасных методов и электронной микроскопии.

Минералогический состав осадков определяется факторами, тесно связанными с такими процессами и явлениями, как ветровой режим, океаническая циркуляция, климатические условия, вулканическая деятельность. Колонка морского грунта — свидетель и регистратор процессов, происходивших в геологическом прошлом.

Белые и светлые оттенки обычно характерны для крупнозернистых кварцевых и известковых отложений. В более темные цвета — красный, голубой и зеленый — обычно окрашены илы, содержащие железо или марганец. Черный ил часто обнаруживают в бухтах или котловинах со слабым водообменом.

Во всех океанах имеются окраина континента, ложе океана и системы основных хребтов. В окраину континента входят материковая отмель (континентальный шельф) и материковый склон. Помимо основных хребтов во всех океанических бассейнах встречаются также второстепенные хребты и поднятия.

В настоящее время с достаточной степенью надежности картировано не более 5% океанского дна. В основном это было сделано во время Международного геофизического года (1957-58 г.).

Первое зарегистрированное измерение глубины в открытом океане было сделано 3 января 1840 г. на судне британского королевского флота «Эребус» по пути в Антарктику. С одной из судовых шлюпок опустили пеньковый линь с грузом, и по уменьшению скорости вытравливания линя был определен момент касания грунта. Измеренная таким образом глубина в точке с координатами 27°26°ю. ш. 17°29° з. д. равнялась 4400 м. В 1968 г. научно-исследовательское судно «Дискаверер» с помощью эхолота определило в этой же точке глубину 3840 м, а всего в 3,5 мили от этой точки была найдена глубина 4380 м.