99. Кому принадлежит первое описание морского дна?
В записях Геродота, относящихся к 450 г. до н. э., находим одно из наиболее ранних (если не самое первое) сообщений о характере донных осадков в Средиземном море у берегов Египта. Он пишет: «Природа страны Египет такова, что когда корабль приближается к ней на расстояние одного дня пути до берега, то человек, который захочет измерить глубину, поднимет со дна ил, даже если глубина в этом месте 11 саженей».
100. Каково происхождение осадочных отложений?
Важнейший источник осадочных отложений — почва и материал коренных пород, которые выносятся в море большими и малыми реками; этот же материал может поступать в море при таянии ледников и приноситься ветром. Другими источниками осадочных отложений служат вулканический пепел и лава, раковины и скелеты организмов, образующиеся в морской воде химические осадки, а также космическая пыль.
101. Какие осадочные отложения наиболее распространены?
Самый типичный осадочный материал глубоководных районов и континентального шельфа — это ил. Термин «ил» в его точном значении относится к взвешенным наносам и глинистым частичкам диаметром менее 0,06 мм,] но его часто применяют к любому вязкому мелкозернистому осадочному материалу. j
102. Какими осадками покрыто дно глубоководных районов океана?
На глубинах более 4500 м встречается в основном красная глина — осадочная порода, остающаяся после растворения карбонатов. На такой глубине процессы окисления происходят в морской воде быстро, и известковые осадочные породы не могут сохраниться.
103. Что представляют собой известковые осадки?
Это остатки тех организмов, в которых накапливается углекислый кальций. В умеренно глубоководных районах (до глубины 4500 м) известковые отложения в основном представлены глобигериновым илом.
104. Что такое кремниевый ил?
Это мелкозернистый осадочный материал, который сложен остатками богатых кремнием одноклеточных организмов — радиолярий и диатомей (первые принадлежат к животному миру, вторые — к растительному). Эти организмы бурно размножаются в районах подъема глубинных вод, с которыми на поверхность доставляется большое количество питательных веществ. Пояса кремниевого ила обнаружены вдоль Антарктиды и в северной и восточной частях Тихого океана.
105. Что такое терригенные осадки?
Это отложения эродированного материала, вынесенного с суши в море. Такие отложения (главным образом илы и глины) типичны для континентального шельфа.
106. Что такое ледниковые отложения?
Во время ледниковых периодов ледники и айсберги переносили с собой осадочные и обломочные породы, которые, после того как ледники таяли и отступали, откладывались на океанском дне. Такие осадки типичны для континентального шельфа в северных широтах.
107. Что такое вулканические осадки?
Это выброшенные при вулканических извержениях пемза и пепел. Осадки вулканического происхождения можно встретить по всему Мировому океану — и в мелководных, и в глубоководных его районах.
108. Что такое пелагические осадки?
Это частички, которые, прежде чем осесть на дно и стать осадками, долго находятся в толще воды во взвешенном состоянии. К пелагическим осадкам относятся мельчайшие частички красной глины в глубоководных океанических бассейнах, а также кальциевые и кремниевые остатки планктонных организмов, обнаруживаемые в глубоководных районах. К пелагическим осадкам относятся также вулканический пепел, космическая пыль и химические осадки.
109. Как переносится осадочный материал?
Осадочный материал материкового происхождения переносится главным образом за счет течений. Мельчайшие частички могут переноситься на большие расстояния и ветром: пыль из Сахары рассеяна на значительной части Атлантики. Частички пыли могут оставаться в атмосфере до тех пор, пока не выпадут на поверхность суши или моря с дождем. Айсберги, дрейфуя к более низким широтам, откладывают по мере таяния более грубый материал (даже валуны). При отложении осадочного материала он может перемешиваться под действием волнения и турбулентности и перемещаться течениями.
110. Какова мощность осадочного слоя на дне океана?
Толщина осадков, покрывающих океанское ложе, изменяется от 0 до 4000 м, причем в глубоководных впадинах их толщина может быть еще больше. Средняя мощность осадочного слоя по всему Мировому океану составляет около 300 м. В Атлантическом океане осадки имеют толщину от 500 до 1000 м, в среднем — 750 м. В Тихом океане толщина осадочных пород меньше, от 300 до 600 м, поскольку большая часть его акватории удалена от суши, являющейся источником осадочного материала. В бассейнах Индийского океана толщина донных осадков примерно та же, что и в Тихом.
111. С какой скоростью накапливаются осадки?
Красная глина в наиболее глубоководных районах накапливается весьма медленно, со скоростью 1 мм в тысячу лет. Из разных методов определения возраста отложений, по-видимому, наиболее точен радиоуглеродный метод. Скорость отложения, измеренная по этому методу, составляет 4,3 мм за 1000 лет для Тихого океана и примерно вдвое больше для Атлантики. Известковые осадки накапливаются быстрее, чем любые другие типы осадков: от 1 до 4 см за 1000 лет.
112. Почему толщина осадков ограничена приведенными выше цифрами?
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.
113. Как измеряется мощность осадочных пород?
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.
114. Как берутся пробы грунта?
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.
115. Что такое дночерпатель?
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.
116. Как работает грейфер?
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.
117. Как действует драга?
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.
118. Что такое грунтовая трубка?
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.
119. Как получают колонки грунта с ненарушенной стратификацией?
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.
120. Каковы самые длинные из полученных колонок грунта?
Самые длинные колонки грунта, какие удавалось поднять, достигали 25 м. Добывали их с помощью трубки соответствующей длины, снабженной грузом весом около 700 кг.
121. Что такое трубка-бумеранг?
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.
122. Как осуществляется глубинное бурение дна океана?
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.
123. Какие результаты дало глубоководное бурение?
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.
124. Какие новые методы исследования применяются при изучении осадочных пород?
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.
125. Почему важно знать минералогический состав осадков?
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.
126. Какой цвет имеют осадочные отложения?
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.
127. Каковы основные формы океанского дна?
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.
128. В какой степени картировано дно океана?
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.).
129. Когда было впервые произведено измерение глубины в открытом океане?
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.
130. Что такое сажень?
Сажень равна 6 футам, или 1,83 м. Слово это (по-английски «fathom») восходит к староанглийскому языку и означает «полный размах рук». Во времена парусного флота глубину измеряли свинцовым грузом (лотом), привязанным к пеньковому линю. При выборке линя его длину измеряли перехватом рук, то есть «саженями»
131. Как измеряют глубину сейчас?
До 1920 г. все измерения глубины производились с помощью лота — груза, прикрепленного к пеньковому линю или тросу; вытравливался и выбирался он вручную. Однако даже этим утомительным методом удалось сделать достаточное количество измерений глубины, чтобы выяснить общий характер и типичные глубины океанского дна. В 1927 г. на немецком судне «Метеор» был впервые применен эхолот для определения топографии дна Южной Атлантики. Полученные «Метеором» детальные сведения со всей очевидностью показали, что морское дно отнюдь не представляет собой однообразную равнину.
После второй мировой войны появились эхолоты с непрерывной регистрацией. К настоящему времени Океанографическое управление ВМС США выполнило и обработало данные промеров глубин, охвативших более 220 тыс. миль.
132. Какова средняя глубина Мирового океана?
Последние оценки дают глубину от 3550 до 3730 м. Глубину свыше 6000 м имеет не более 2% океанского дна. Примерно 7% океанского дна имеет глубину менее 200 м.
133. Что такое океанические котловины?
Это районы океана с глубинами от 3000 до 6000 м.
134. Что такое абиссальные равнины?
Это совершенно плоские равнины в океанских котловинах, расположенные обычно на глубинах более 3700 м. Уклон дна в таких местах составляет всего лишь несколько метров на сотни миль.
135. Что такое желоба?
Это узкие, часто дугообразные впадины в океанском дне. Ширина их составляет от 50 до 60 миль при длине до 1000 миль. Это самые глубокие участки океана: желоба имеют глубину от 6000 до 11 000 м.
По данным датского океанографа Антона Брууна, желоба занимают площадь, равную площади половины Европы, то есть около 1,8% всей площади океанского дна или 1,3% поверхности Земли.
136. Где находятся главные желоба Мирового океана?
Желоба, или глубоководные впадины, обнаружены в каждом из трех океанов. Перечислим основные из них: Тихий океан — Марианский, Тонга-Кермадек, Курило-Камчатский, Японский, Алеутский, Филиппинский, Центральноамериканский, Перуанско-Чилийский; Индийский океан — Яванский, Диамантина, Маврикий, Вема; Атлантический океан — Пуэрто-Рико и Южно-Сандвичев.
137. Каково происхождение океанических впадин?
Глубоководные впадины находятся в местах активной вулканической и сейсмической деятельности. В этих районах земная кора сравнительно тонкая. Некоторые геологи считают, что островные дуги и впадины образовались в результате расширения океанского дна в стороны от срединных хребтов; это повлекло за собой складкообразование вследствие сжатия у окраин континентов.
138. Где находятся самые большие глубины в океане?
Десять наибольших глубин были обнаружены вскоре после второй мировой войны. Этому способствовало широкое распространение электронного эхолотного оборудования на кораблях в военные годы. Все десять наибольших измеренных глубин находятся в Тихом океане.
139. Где находятся наибольшие измеренные глубины в Атлантическом океане?
Наибольшие глубины в Атлантическом океане измерены в желобе Пуэрто-Рико. Этот желоб имеет глубину около 9000 м и длину примерно 800 км. Дно желоба представляет собой абсолютно плоскую равнину длиной 280 км.
140. Почему нет глубоководных впадин у побережья США?
Данные сейсмического профилирования позволяют полагать, что некогда материковый склон у побережья Новой Англии был окаймлен глубоководной впадиной, но постепенно она заполнилась осадками. Возможно, что когда-то глубоководные впадины существовали на всех границах между материками и океанами.
141. Каким образом впадины заполнялись осадками?
Очевидно, это происходило так: реки откладывали осадочный материал на континентальный шельф и на материковый склон, а мутьевые потоки переносили его все дальше от берега, пока наконец он не осел в глубоководных впадинах. Благодаря выносу реки Ориноко, например, часть желоба Пуэрто-Рико заполнилась настолько, что его очертания можно установить лишь с помощью сейсмического профилирования и гравитационных измерений.
142. Что такое срединно-океанические хребты?
Существует система хребтов, протянувшаяся через Атлантический, Тихий, Индийский и Северный Ледовитый океаны на расстоянии более 40 тыс. миль. Во многих местах хребты поднимаются над дном океанских котловин более чем на 5000 м.
143. Когда были открыты срединно-океанические хребты?
В 1873 г. ученые на «Челленджере», измеряя глубину обыкновенным грузовым лотом, открыли Срединно-Атлантический хребет. До тех пор о грандиозной системе срединных хребтов ничего не было известно. В 1925–1927 гг. немецкое судно «Метеор» провело подробное эхолотирование Срединно-Атлантического хребта.
144. Что представляет собой Срединно-Атлантический хребет?
Этот зигзагообразный хребет протянулся на 15 тыс. миль посреди океана между Американским и Евро-Африканским континентами. Его ширина составляет от 600 до 1000 миль, и он возвышается над дном океанских котловин в среднем на 3000 м.
145. Как образовался Срединно-Атлантический хребет?
На этот счет существует много теорий. Одни считают его областью сдвига, другие — цепью подводных вулканических гор, третьи — зоной складчатости. Истинная геологическая природа его пока еще неизвестна.
146. Чем сложены океанские острова?
Океанские острова образованы последовательными натеками лавы. Гавайские острова представляют собой часть подводной вулканической цепи, протянувшейся через Тихий океан почти на 2000 миль.
Даже в тех случаях, когда на поверхность выходят только кораллы, данные бурения показывают, что коралловые острова и атоллы покоятся на коренных породах.
147. Что такое риф?
Рифами называют опасные для плавания надводных судов скальные или коралловые поднятия дна, которые могут располагаться как выше, так и ниже поверхности моря. Скалистый риф всегда отделен от берега, коралловый риф может быть связан с берегом.
148. Все ли океанские острова имеют вулканическое происхождение?
Практически все; но есть одно замечательное исключение — острова Св. Петра и Св. Павла в центре Атлантики, чуть к северу от экватора. Их уникальный характер отметил еще Чарлз Дарвин во время плавания на «Бигле» в 1831 г. Эти острова сложены перидотитом — ультраосновной породой.
149. Сколько на океанском дне вулканов?
Над поверхностью океана выступают лишь самые высокие из них; всего же на дне океана обнаружено около 10 тыс. вулканов.
150. Как возник остров Сёртсей?
15 ноября 1963 г. возле о-вов Вестманн к югу от Исландии возник новый остров. Научный мир был оповещен об этом рыболовным судном «Ислейфур-П», с которого накануне была замечена подводная вулканическая деятельность. Геологи и геофизики Исландии, Европы и США получили уникальную возможность наблюдать и фотографировать образование настоящего острова из подводного вулкана. Первоначально сомневались, сохранится ли новорожденный остров, так как волны размыли большую часть пемзы и пепла, но когда геологи обследовали лавовый поток в апреле 1964 г., они убедились, что остров устоит против волн. К 1965 г. Сёртсей имел площадь примерно 2,5 км2 и рос со скоростью 0,4 га в сутки. Согласно сообщениям, вынос лавы в то время составлял 180 тыс. т в час. Новый остров позволил биологам и экологам проследить процесс зарождения жизни на новообразовавшейся суше.
151. Есть ли подводные вулканы в территориальных водах США?
Большая часть действующих вулканов в США находится на Аляске и прилегающих к ней островах Алеутской цепи. По данным Геологической службы США, на Алеутской островной дуге, в которую входит полуостров Аляска, имеется 36 действующих вулканов, однако исследованы лишь немногие из них. Один из наиболее активных вулканов — остров Иоанна Богослова, который за исторический период уже не раз возникал из моря и вновь погружался в него. Хотя в настоящее время нет данных, свидетельствующих о подводной вулканической деятельности в районе Алеутских островов, вполне возможно, что такие события могут произойти в этом районе в любое время.
152. Что такое подводные горы?
Это сравнительно изолированные конические пики или группы пиков, имеющиеся во всех океанах. К разряду подводных гор относятся лишь те пики, которые возвышаются над ложем океана не менее чем на 1000 м.
153. Сколько обнаружено подводных гор?
В Тихом океане их насчитывается не менее 1400. Считается, что всего в Мировом океане имеется по меньшей мере 10 тыс. подводных гор. В 1969 г. во время 24-суточной съемки в южной части Тихого океана судно Гидрографического управления США «Океанограф» обнаружило 25 ранее неизвестных подводных гор. Некоторые из них возвышаются над океанским дном более чем на 3000 м.
154. Как возникли подводные горы?
Они имеют вулканическое происхождение и представляют собой, как сказано выше, одиночные пики или группы пиков. Их расположение в виде вытянутых цепочек свидетельствует о том, что они образовались в результате трещинных извержений.
155. Чем интересна подводная гора Кобб?
Эта подводная гора расположена на глубине 2800 м в 270 милях от побережья штата Вашингтон. Она имеет ту характерную особенность, что ее вершина представляет собой плато площадью 8 га и находится всего в 33 м от поверхности. Подводная гора Кобб используется для якорных стоянок исследовательских судов и для постановки буйковых станций, оснащенных приборами для сбора океанографических данных.
156. Что такое гайоты [14] ?
Это подводные горы с плоской вершиной. Гора Кобб — тоже гайот. Гайоты обнаружил геолог Хесс во время второй мировой войны. В Тихом океане их очень много, в Атлантике гайоты встречаются значительно реже.
157. Почему вершины гайотов плоские?
Профессор Хесс, открывший гайоты, объяснял плоскую форму их вершин волновой эрозией, поскольку они близки к поверхности моря. Однако некоторые вершины находятся на глубине 2,5 км, поэтому ученые стали искать другие объяснения. Согласно одному из них, вершины подводных гор устланы осадками, которые и делают их плоскими. Но пробы грунта, взятые дночерпателями, а также данные сейсморазведки показали, что осадки присутствуют далеко не на всех гайотах. В настоящее время считают, что прав все же Хесс. Подводные горы подвергались волновой эрозии на уровне моря, а затем погрузились, так как ложе океана не могло выдержать их огромного веса. Местные погружения могли также происходить на фоне общего прогиба морского дна.
158. Как влияют на характер морского дна волны и течения?
Влияние поверхностных волн не распространяется далеко в глубь, но между слоями воды на глубине многих сотен метров могут возникать внутренние волны. На снимках вершин подводных гор видны «знаки ряби» такого же типа, что и те, которые вызываются волнением. О присутствии течений на больших глубинах говорит тот факт, что колонки грунта, взятые на гайотах, содержат чистый песок и гравий.
159. Какие останки животных находят на дне океана?
В глубоководных осадках часто встречаются акульи зубы, которые очень устойчивы к распаду. Иногда находят ушные кости китов и кости рыб. Скелетный материал встречается в осадочных породах крайне редко, так как растворимость фосфатосодержащих соединений увеличивается с глубиной.
160. Что такое дрейф материков?
Одного взгляда на глобус достаточно, чтобы увидеть, как хорошо восточное побережье Южной Америки вписывается в западное побережье Африки. Это заметил еще Френсис Бэкон в 1620 г. В 1912 г. немецкий ученый Альфред Вегенер предположил, что все материки некогда составляли единый массив суши, названный им «Пангея». При жизни Вегенера (он умер в 1930 г.) его гипотеза не получила большого признания.
161. Есть ли доказательства того, что когда-то все континенты были единой сушей?
Геологи установили родство структур коренных пород Южной Америки и Африки. Недавно океанографы Национального управления по изучению океана и атмосферы обнаружили чрезвычайно близкое соответствие 1800-метровых изобат обоих побережий на линии мыс Гаттерас — Зеленый мыс
162. Что такое расширение морского дна?
Гипотеза расширения морского дна предполагает, что под действием конвективных потоков коренные породы медленно (в течение миллионов лет) поднимаются из глубин Земли в районах срединно-океанических хребтов и постепенно растекаются вдоль ложа океана, перемещая вместе с собой новообразовавшуюся кору. У окраин материков коренные породы опускаются вниз.
163. Чем доказывается гипотеза расширения океанского дна?
Данные глубоководного бурения, проведенного в Атлантике между западным побережьем Африки и Южной Америкой, показывают, что самые молодые коренные породы находятся вблизи Срединно-Атлантического хребта. Увеличение возраста при удалении от хребта составляет год на каждые 2 см. Эти измерения показывают, что Южная Америка и Африка разделились по меньшей мере 150 млн. лет назад. Дополнительное свидетельство представили измерения магнитной ориентации в коренных породах под поверхностью дна в районах ложа океана.
164. Как гипотеза расширения морского дна подтверждает гипотезу дрейфа материков?
Идея заключается в том, что континенты не дрейфуют сквозь мантию, а просто плавают на ней, в то время как сама мантия «растекается» от зон поднятий и хребтов. Такую концепцию принять значительно легче, чем первоначальную гипотезу Вегенера о дрейфе материков.
165. Как образовалось Красное море?
Если конвекция возникает под срединно-океаническим хребтом, то это приводит к расширению океанского дна. Однако если она возникает под материком, то его расширение может повлечь за собой разломы материковой коры. Это, по-видимому, и произошло в районах Красного моря и Калифорнийского залива.
166. Чем вызываются изменения силы тяжести?
Различия в силе тяжести определяются различиями в мощности и плотности коренных пород. Точные измерения силы тяжести на уровне моря и на глубинах дают ценные сведения о современном и прошлом состоянии земной коры. Данные, собранные в разных местах Земли, как на суше, так и на море, свидетельствуют о том, что коренные породы, слагающие дно океана, имеют большую плотность, чем материковые коренные породы.
167. Где впервые были проведены морские гравитационные измерения?
В 1929 г. голландский геофизик Ф. А. Венинг Мейнец изобрел маятниковый гравиметр, употребляемый и поныне. Свои измерения он проводил с подводной лодки, находившейся в погруженном состоянии и служившей тем самым стабильной платформой.
168. Когда начали проводить гравитационные измерения в море американские ученые?
В 1931 г. Морис Юинг и Гарри X. Хесс провели точные гравитационные измерения с борта подводной лодки «Барракуда».
169. Когда впервые были проведены гравитационные измерения с надводного судна?
Первое успешное гравитационное измерение с надводного судна провел в ноябре 1957 г. Дж. Ламар Ворцель из Ламонтской Геологической обсерватории (ныне Ламот-Догерти).
170. Ведутся ли морские гравитационные съемки в США сейчас?
С июля 1967 г. по июль 1968 г. 5 кораблей Океанографического управления ВМС США провели гравитационные измерения вдоль маршрута протяженностью 18 000 миль.
171. Для чего нужны морские гравитационные измерения?
Они необходимы для усовершенствования инерциальных навигационных систем.
172. В чем разница между землетрясениями и моретрясениями?
Большая часть землетрясений происходит под океанским дном. Эти землетрясения и называют моретрясениями. Механизм их тот же самый, что и у землетрясений, происходящих под материками.
173. Можно ли почувствовать моретрясение на судне?
Часто первые волны, достигающие поверхности моря, недостаточно сильны, чтобы их можно было заметить с судна, находящегося в открытом море. Однако волновой фронт вызывает сильные вибрации корпуса судна. Кроме того, идущие из глубин волны можно уловить по акустическим колебаниям, которые они создают, взаимодействуя с атмосферой. Когда их частота находится в звуковом диапазоне, слышен низкий звук, напоминающий взрыв.
174. Могут ли моретрясения повредить судно?
Вибрации, вызванные моретрясением, редко повреждают суда, так как их корпуса рассчитаны на значительные внешние нагрузки. Однако 15 апреля 1947 г. на одном судне, шедшем вблизи мексиканского мыса Сан-Тельмо, из-за вибраций, вызванных подводным землетрясением, тяжелые стальные сборные. секции, находившиеся на борту в качестве палубного груза, разошлись на 15 см.
175. Можно ли считать землетрясения основной причиной разрывов подводных кабелей?
Когда М. Ф. Мори писал в 1855 г. об условиях на дне океана, а делал он это на основе имевшихся в то время знаний, он заключил, что кабели, проложенные на океанском дне, «будут лежать в холодной недвижности, не подверженные какому-либо движению, возмущению и изнашиванию, в полной безопасности от зубов времени». Эти выводы основывались на представлении, что «все агенты, возмущающие равновесие в море, находятся вблизи поверхности или над ней; ни один из них не имеет прибежища в глубинах». В начале XX в. стали накапливаться данные, свидетельствующие о том, что Мори располагал неполной информацией и что его заключение о стойкости подводных кабелей ошибочно.
Лаборатории телефонной компании Белла провели многочисленные исследования разрывов подводных кабелей. Позднее Брюс Хизен, проанализировав исследования Геологической обсерватории Ламонт-Догерти за 20-летний период, пришел к выводу, что подавляющее большинство разрывов кабелей происходит на глубине менее 400 м, причем большая часть этих разрывов вызывается перетиранием и коррозией. Когда подводные кабели прокладывают на крутых склонах или вблизи источников неустойчивых осадков, таких, как устья рек, то вероятность разрыва увеличивается на порядок. Там, где кабели пересекают районы интенсивного рыболовства, такие, как Большая Ньюфаундлендская банка, основными виновниками разрывов кабелей становятся тралы. Обрастание донными организмами, по-видимому, не сказывается на исправности кабеля сколько-нибудь существенно, за исключением глубин менее 20 м. Разрывы кабелей могут вызывать также подводные землетрясения, вулканическая деятельность на дне океана и погружающиеся в поисках пищи на большие глубины морские животные, но на эти факторы приходится весьма незначительная доля отмеченных и проанализированных разрывов.
176. Что такое слой Мохо?
Так называют «поверхность Мохоровичича». то есть границу раздела между земной корой и мантией. Свое название эта граница получила по имени обнаружившего ее югославского сейсмолога. На поверхности Мохоровичича резко меняется скорость распространения сейсмических волн, вызванных землетрясениями, что указывает на различие в плотности между породами коры и мантии. Кора представляет собой верхний слой Земли, состоящий из скальных пород. Средняя мощность материковой коры составляет 38 км, а океанической — всего 4,5–6 км.
В 60-х годах появился проект «Мохол», целью которого было пробурить слой Мохо насквозь и получить образцы пород, слагающих мантию. Среди вопросов, на которые ученые хотели получить ответы, были такие: как дифференцировались коренные породы океанического типа и коренные породы материкового типа; как дифференцировалась кора; как образовались слои океанической коры?
Хотя ныне работы по проекту «Мохол» приостановлены, они успели принести полезные результаты. Так, удалось получить более полное представление о геофизических особенностях некоторых районов океана и усовершенствовать технические средства и методику бурения, а также методы взятия проб с больших глубин.
177. Когда начались морские магнитные съемки?
В 1698–1700 гг. британский астроном Эдмунд Галлей провел наблюдения за магнитными вариациями в Атлантике. Он составил карту, которая, как он надеялся, должна была помочь мореплавателям определять долготу места по данным судовых наблюдений.
178. Когда начался сбор морских магнитных данных в США?
В небольшом количестве эти данные были собраны во время Исследовательской экспедиции военно-морского флота США, проводившейся в 1838–1842 гг. под командованием лейтенанта Ч. Уилкса. В 1881 г. был предпринят глобальный сбор данных. Все деревянные корабли ВМС США должны были сообщить данные наблюдений за магнитным склонением во всех океанах.
179. Как измеряется интенсивность магнитного поля?
За судном буксируется магнитометр на таком расстоянии, чтобы стальной корпус не влиял на показания прибора. В океанографических съемках обычно применяются ядерные прецессионные магнитометры. Принцип их действия состоит в измерении частоты прецессии (вращения) протонов, возникающей в магнитном поле. Частота вращения пропорциональна интенсивности полного вектора магнитного поля.
180. Как проводятся самолетные магнитные съемки?
С 1953 г. Океанографическое управление ВМС США проводит геомагнитные аэросъемки в океане. Самолеты обычно летают параллельными широтными курсами с интервалами около 200 миль. Ежегодно выполняется более 200 тыс. миль магнитных съемок. Аэросъемка позволила провести сбор данных в ранее недоступных полярных районах. Эти данные используются для создания надежных навигационных карт и мировых магнитных карт.