Тайны океана - страница 12
Грозен прибой на берегу океана. В штормовую погоду волна иной раз, словно детские кубики, отбрасывает бетонные блоки портовых дамб весом в сотни и даже тысячи тонн. Однако волны и течения разрушают берега намного медленнее, чем дождевая вода и реки размывают поверхность суши. Подсчитано, что волны и течения ежегодно отрывают от берегов примерно 1,5 км3, тогда как реки выносят в море более 12 км3 твердого материала в год. Кроме того, реки ежегодно уносят в океан 3300 млн. т растворенных веществ (кремния, железа, алюминия, фосфора, кальция, магния, азота и пр.).
Кальций и кремний извлекаются из морской воды мелкими растительными и животными организмами. Из этих веществ они строят свои скелеты, панцири и створки. Организмы отмирают, разлагаются, а скелеты их погружаются на дно океана.
Осадки во многих глубоководных частях океана, удаленных от берега, состоят почти исключительно из твердых остатков пелагических (живущих в толще воды) организмов. За 1000 лет отлагается слой пелагических осадков толщиной в 5-7 мм. Осадки на материковой отмели образованы преимущественно терригенным материалом - минеральными частицами, оторванными водой от поверхности суши. Со дна материковой отмели они часто относятся течением на большие глубины.
При такой скорости накопления осадков общее их количество на дне океана за 2 млрд. лет существования земной коры составило бы около 800-900 млн. км3. Эта огромная масса донных океанских отложений примерно в шесть раз превосходит объем суши, возвышающейся в наше время над уровнем моря. Если ученые правильно подсчитали количество материала, смытого с суши водой и затем осевшего на океанское дно, то на первый взгляд можно подумать, что от материков не должно остаться и следа. Однако материки существуют и, очевидно, дальше будут существовать. Нет ли в подсчетах ошибки? Может быть и есть, но, вероятно, не очень большая.
Если распределить эту огромную массу осадков по всей площади глубоководных океанских бассейнов, она должна была бы образовать слой толщиной около 3 км. Казалось бы, что такой слой должен почти сравнять дно океанских бассейнов с сушей, вытеснить из них воду и затопить почти весь земной шар. Ни того, ни другого, как мы знаем, не случилось.
Оказывается, уровень океана относительно суши регулируется, можно сказать, автоматически, благодаря тому, что под земной корой, как под ложем океана, так и под материками, находится пластичное подкоровое вещество. Погруженная в него земная кора может находиться в равновесии лишь при условии, что давление столба земной коры на подкоровое вещество в любом месте земного шара будет одинаково. Столб океанской воды весит меньше, чем столб такой же высоты, вырезанный в толще материка. Чтобы выравнять давление на подкоровое вещество того и другого столба, необходимо сделать кору под ложем океана плотнее и тяжелее, чем кора под основанием материков. Так природа и поступила. О том, как это произошло, можно строить любые догадки, но так или иначе в области океана твердая земная кора состоит преимущественно из тяжелого вещества типа базальта, удельный вес которого равен 3,0, в области же материков кора образована преимущественно белее легкими гранитными породами с удельным весом от 2,7 до 2,9. Пониженный удельный вес придает материкам плавучесть, благодаря чему они, подобно поплавкам, не тонут в подстилающем их подкоровом веществе.
Итак, несмотря на огромное количество осадков, заполнявших океанские бассейны, океан не затопил всю поверхность земного шара. Как это могло случиться?
По мере накопления осадков на дне океана уровень его медленно поднимался, но лишь до известного предела. Затем наступал момент, когда равновесие нарушалось. Под тяжестью осадков земная кора у края материков прогибалась, а иногда разламывалась, дно океана начинало оседать, вытесняя этим во все стороны подкоровое вещество, материки же одновременно для компенсации начинали всплывать. Этот двойной процесс продолжался до тех пор, пока вновь не устанавливалось изостатическое равновесие. Чтобы сохранить равновесие при оседании земной коры под океаном, скажем, на 175 м, материки под воздействием вытесненного в их сторону подкорового вещества должны подняться на 500 м. Это только в результате соотношения площадей океана и суши, без учета удельных весов океанической и материковой земной коры.