Тектоника плит и Пуэрториканский желоб

Что можно увидеть на дне океана? Многие, пожалуй, ответят: "Грязь". Действительно, за многие тысячелетия речные сбросы и разлагающиеся морские организмы должны были создать на дне толстый слой грязи. Тем не менее на приведенной здесь фотографии видны массивные глыбы на дне Пуэрториканского желоба - глубокой и узкой океанической впадины (глубиной 8,4 км, длиной 1550 км и шириной 120 км), расположенной у берегов полуострова Флорида. Чтобы дать представление о масштабе снимка, укажем, что он охватывает область примерно 1,5 м шириной.

Сейчас имеется множество фотографий океанского дна, однако четверть века назад фотоаппарат открывал лишь отдельные, случайные черты его лика. Гарольд Эджертон, один из пионеров подводной фотографии, разработал целый комплекс аппаратуры для глубоководных съемок: герметичные боксы, способные выдерживать внешнее давление до 100 млн. Па (1000 атм), оптические устройства для корректировки искажений, электронные лампы-вспышки, эхолокаторы для установки камеры на нужном расстоянии от дна. Не приуменьшая заслуг его предшественников, следует признать, что геология и биология моря многим обязаны изобретательности Эджертона.

Вместе с геологами из Океанографического института Эджертон отправился на борту судна "Чейн" для изучения дна Атлантического океана. При съемке выходов породы, валунов и россыпей на северном склоне Пуэрториканского желоба Эджертон отказался от традиционной установки камеры на буксируемых салазках (как обычно делает Кусто) и использования спускового устройства, подвешенного на некотором расстоянии под камерой. Вместо этого он применил звуковой эхолокатор.

Эхолокатор посылает звуковые импульсы (частотой 12 кГц и продолжительностью менее 1 мкс) одновременно в направлении дна и в направлении судна. Отраженный от дна сигнал также принимается на судне. По разности времен прихода прямого и отраженного сигналов вычисляется положение камеры. В данном случае глубина погружения составила около 7000 м - в 1960 г. это была одна из самых больших глубин, на которых удалось сфотографировать участки дна.

Обнаженные породы на снимке свидетельствуют о недавней геологической активности, и эта фотография вполне могла бы послужить аргументом в пользу "гипотезы спрединга" (spreading - раздвижение). Нужно иметь в виду, однако, что теория дрейфа континентов, выдвинутая Альфредом Вегенером в 1915 г., в начале 60-х годов не была в особом почете. Дело в том, что для перемещения плит земной коры необходимы гигантские силы, а когда Вегенер предложил свою теорию (для объяснения климатических изменений за большой исторический период), еще не было надежных подтверждений существования конвективных потоков в мантии, которыми можно объяснить механизм перемещения плит.

Лишь в 70-х годах теория дрейфа континентов получила подтверждения и была возрождена в форме "теории спрединга", согласно которой движение плит земной коры вызывается конвективными потоками в жидких недрах Земли. Плиты раздвигаются в рифтовых зонах срединно-океанических хребтов, где выходящая на поверхность магма образует свежую кору, и сходятся в зонах субдукции, где древняя кора погружается в мантию^*.

^* (См., например, журнал "Природа", 1984, № 7, с. 31 - 43. - Прим. перев. )

Фотографии Пуэрториканского желоба, полученные Эджертоном в 1960 г., очень хорошо согласуются с такой картиной геологической активности на океанском ложе. Но в свое время возможность использования их в качестве доказательства теории дрейфа континентов была упущена; поэтому приведенный здесь снимок можно назвать историческим лишь с учетом наших сегодняшних знаний.

1 марта 1960 г. Пуэрториканский желоб, Атлантический океан. Г. Эджертон, Массачусетский технологический институт, США. Фотоаппарат в боксе из нержавеющей стали; относительное отверстие //11; лампа-вспышка; ультразвуковой локатор Г. Эджертон [87, 88, 89, 137]