Шельфи – володіння землі або океану?

Між світовим океаном і світовим континентом є нейтральна смуга — зона шельфів. З вигляду вона належить океану, тому що залита його водами. Фактично, за геологічною будовою, вона, безумовно, відноситься до континенту: тут розвинений потужний чохол осадових відкладів і так званий «гранітний шар» — характерні особливості материків.

З недавніх пір шельфи стали надзвичайно популярні. Академічні суперечки вчених щодо географічної приналежності шельфів до морів або континентів переростають в гострі політичні конфлікти.

Правда, практичний інтерес до шельфів пробудився значно раніше, у зв’язку з менш приємними обставинами. З середини позаминулого століття через океани і моря стали прокладати підводні кабелі. Кабелі ці часто виходили з ладу, і зазвичай в зоні шельфів. У Західній Африці кабель Сан-Томе-Луанда з 1886 по 1937 рік обривався на шельфі та схилі навпроти гирла річки Конго тридцять разів. Подібні явища помічали й на інших континентальних окраїнах — особливо часто під час землетрусів.

Практичні пошуки підштовхнули і теорію. Зчленування материків і океанів цікавить теоретиків у зв’язку з новими ідеями про плитотектоніку. Вчені сподіваються, що теорія плит допоможе знайти пояснення багатьох геологічних загадок. Одна з таких загадок, досі не вирішена, — як змінювався в історії Землі рівень Світового океану, або, з іншої точки зору, як змінювалося становище континентальних плит щодо рівня океану, або, нарешті, які зв’язані коливання рівня океану і поверхні континентів.

Про те, що такі коливання існують, кажуть незліченні легенди про всесвітній потоп, поширені на більшості узбереж океанів. Зазвичай, до речі, вважається, що якщо і були епохи великих потопів, то води давно вляглись з суші і забралися геть. Проте думка ця не така переконлива, як здається. Якщо вже дійсно були великі коливання рівня океану — а на користь такого припущення є чимало даних, то чому слідам потопів не зберегтися досі — у вигляді величезних морських мілководь на околицях континентів? Якими б фантастичними не здавалися подібні припущення, деякі підстави для них є. Зупинимося тільки на одному.

За останні десятиліття в результаті численних промірів морського дна з’ясувалося, що цілий ряд великих річок мають продовження в морях у вигляді глибоких підводних долин, що протягуються часом на сотні кілометрів. Дивлячись на карту дна Північного або Охотського моря, мимоволі починаєш припускати, що перед тобою — суша, настільки схожі ці каньйони на річкові долини. Подібні долини-каньйони виявлені на поясах, що оконтурюють майже всі континенти. Виняток становлять шельфи Антарктиди і частково Австралії, де подібні явища розвинені слабо. «Дно жолоба північної частини Японського моря (ближче до його східного краю). — писав відомий океанолог В. Л. Зенкевич. — розсічене глибокою долиною, за своїм виглядом нагадує річкову долину; місцями вона врізається в поверхню дна на 50-70 метрів. Наявність терас долин ерозійного вигляду та інших реліктів субаэрального рельєфу… дає підставу припускати, що вся північна частина Японського моря розташована в межах затопленої окраїни материка — материкової щаблі».

Про підводні долини висловлено чимало різних гіпотез, але поки продовжимо виклад ідеї «затопленої суші».

Р. У. Ліндберг, прекрасний знавець рибної фауни Далекого Сходу, навів додаткові дані на користь річкового, наземного (субаэральского) походження підводних улоговин. Він спирався на схожість прісноводних риб, що мешкають в різних — але не у всіх — річках охотського узбережжя.

«Підводні долини, — стверджував Р. У. Ліндберг — як було з’ясовано, грали в фазу останньої регресії роль шляхів, за якими відбувалося розселення типово прісноводних риб з Амура в нині ізольовані річки: Поронян, Тимь, Уд, Тугур і річки Шантарських островів. У той час Амур представляв собою єдину… річкову систему. Після настання трансгресії, викликаної підвищенням рівня океану, частина цієї системи виявилася під водою».

Дійсно, якщо подумки зняти двох сотень-трьохсотметровий шар води з нинішніх шельфів Далекого Сходу, оголяться території з ясно вираженою завершеною мережею долин — мабуть, річкових. — що об’єднують багато сучасних річок, роз’єднані морями. Підкреслюючи цей факт. Р. У. Ліндберг на підставі його зробив висновок про одночасність підняття і опускання шельфів на величезних територіях: «…так як тільки при цій умові могли відновлюватися єдині і цілісні річкові системи палео-Юкону, палео-Пенжини, палео-Амура, палео-Хуанхе і могло відбуватися розселення прісноводних риб».

Той же дослідник запропонував відрізняти підводні затоплені долини від каньйонів. Перші, на його думку, безсумнівно, свідчать про занурення в порівняно недавній час материкових мілин, на яких, коли їх сушею, формувалися річкові системи з родинним комплексом іхтіофауни. Отже, долини подібного роду — колишні русла. Навпаки, підводні каньйони ніколи не мали відношення до розселення типово прісноводних риб, тому що їх утворення супроводжувалося могутніми тектонічними рухами, глибокими провалами, порушенням цілісності єдиної річкової системи і вторгненням солоних морських вод.

Щоправда, всі ці висновки зроблені після досліджень у великому, але все-таки конкретному, обмеженому районі. Однак цей район нічим принципово не відрізняється від багатьох інших, де зустрінуті підводні долини і каньйони — і тому немає неначе підстав вважати його нетиповим.

Отже, якщо погодитися з тим, що підводні долини утворилися колись на суші як русла річок, доведеться визнати і те, що всі материки були підняті приблизно на 200-300 метрів щодо їх нинішнього становища, або, що значно правдоподібніше — рівень Світового океану піднявся на ті ж 200-300 метрів (тобто на відстань до якої простежуються підводні долини). Більш того, на думку Р. У. Ліндберга, подібні коливання рівня океану відбувалися протягом четвертинного періоду неодноразово і протікали виключно швидко. (Підставою для цього припущення послужили дані біогеографії та палеогеографії, а також факт існування терассових уступів на морських узбережжях, що тягнуться зазвичай на одних і тих же рівнях.)

Останнє таке підняття океану могло відбуватися приблизно п’ять-шість тисяч років тому і повинно було виглядати воістину всесвітнім потопом для людства, яке в ті часи заселяло фактично тільки родючі низовини і долини, що примикають до морських узбереж.

Міркування Р. У. Ліндберга виглядають досить переконливо, тим більше, що ми не згадали і сотої частки фактів, наведених ним у захист своєї гіпотези. Але все ж віддамо належне і сумнівам.

Які ж вразливі місця є в гіпотезі Р. У. Ліндберга. Перш за все, є сумніви в одночасності опускань океанічного рівня і народження долин. Наявні в даний час — на жаль, нечисленні — відомості про вік підводних долин не дозволяють погодитися з гіпотезою їх одночасного занурення в море. Утворення їх проходило, мабуть, дуже довгий час, а значить, і коливання моря були нешвидкими.

Притому з тих же вимірювань випливає, що за останній мільйон років у зв’язку з материковими оледенінями рівень Світового океану змінювався всього на кілька десятків метрів і річкові долини мали б тривати лише до таких глибин. Глибше ста метрів вони, в такому разі, не повинні були б заходити.

Тут можна поставити запитання: як же пов’язати цей висновок з тим незаперечним фактом, що підводні долини сягають до глибин 200-300 метрів? Пояснення можливо. Справа в тому, що великі річкові долини нерідко пролягають в глибоких зонах регіональних розломів, які, подібно шрамам або зморшкам, розсікають там і сям континентальні брили. Тріщини ці далеко не завжди простягаються лінійно. Розломи зазвичай утворюють складний візерунок, який потім порушується в результаті горизонтальних переміщень окремих блоків земної кори.

Але не це, мабуть, головне. Справа в тому, що в підводних долинах зазвичай є значні товщі опадів. Як встановлено, опади ці переміщуються, прорізаючи собі ложе. Особливо великі такі «зрушення» під час землетрусів. Багато доказів такого явища було отримано при глибоководних дослідженнях в Середземному морі. Більшість сучасних географів і геологів пов’язують утворення підводних каньйонів і значної частини підводних долин з діяльністю мутєвих потоків. Така точка зору противників потопів.

Але, може бути, правильніше було б тут середнє рішення: на суші текучі води пробивають річкові долини. У гирлах річок накопичуються пилуваті і глинисті опади. При опусканні рівня океану або підняті суші морські води йдуть з мілин, і річки пропилюють свої русла на нових територіях і накопичують наноси на нових ділянках.

При подальшому наступі моря озерні опади виявляються на дні. Як відомо, водонасичені пухкі відклади, та ще ті, що знаходяться під водою, стають текучими. В масах таких порід різко зменшуються сили тертя і зчеплення між частинками. Річкові опади у похованих річкових долинах починають плисти. Виникає як би підводна річка, в її руслі рухаються, течуть розріджені маси ґрунту. При своєму русі вони ще більше розробляють річкову долину і, продовжуючи свій шлях по дну, прорізають долину на нові ділянки, примхливо петляючи у відповідності з зниженнями морського дна…

На континентальних схилах починають різко виявлятися тектонічні розломи, що розсікають материкову кору Землі. У цих місцях розломів утворюються підводні каньйони, і сюди ж повинні спрямовуватися підводні грязьові річки. Так наземні річкові долини можуть поступово переходити в підводні «грязьові», а далі — в тектонічні каньйони.

Щоправда, спроби змоделювати такий процес у лабораторії не увінчалися успіхом. Чи не перекреслює це все наші хитромудрі міркування? Ні.

Справа в тому, що в природі масиви порід мають величезні розміри і вага їхня обчислюється мільярдами тонн. Лабораторні моделі, по суті, з ними непорівнянні, і поведінку велетенських мас гірських порід можна вивчати на них, тільки спеціально підібравши пасти, значно менш в’язкі, ніж реальні грунти. Для пояснення звернімося до кулінарії. Маленька кулька тіста лежить на столі, не змінюючи своєї форми. Кулька побільше буде сплющуватись. А якщо вивалити на стіл весь ком тіста з діжок, він буде розтікатися під власною вагою. Виходить, маленька кулька з тіста не може бути достатньо повною моделлю великого кома. Подібним чином йде справа і з моделюванням руху мутьевих потоків.

З усього цього випливає, що історія утворення підводних долин не може не відображати змін рівня океану.

Повернімося на береги Охотського моря. Згадаймо, що, як зазначив Р. У. Ліндберг, місцеві річки мають подібну фауну прісноводних риб, хоча відокремлені один від одного сотнями і сотнями кілометрів відкритого моря. Може бути, при вирішенні і цієї загадки вдасться обійтися без всесвітнього потопу?

Дуже ймовірно, що схожість риб Амура і річок, розташованих північніше, пояснюється не глобальною повінню на трьохсотметрову висоту, а лише стометровим опусканням рівня океану в льодовикову епоху і деяким опрісненням Охотського моря.

Можливо, що тут діяли тайфуни, які, як ми знаємо, здатні піднімати в повітря і переносити на сотні кілометрів риб’ячу молодь і тим більше ікру. А може бути, не виключено ще один варіант? Що, якщо тільки деякі шельфові зони відчувають постійні і значні коливання вгору-вниз? Підстави і такого припущення є: серед шельфів зустрічаються стабільні й активні, що відрізняються великою кількістю вулканів, землетрусом і тому подібними ознаками нестійкості.

Отже, якщо і були морські потопи, то, як би сказати, «напівсвітові», що охоплюють шельфові зони певного типу. Можливо особливо великі рухи поверхні землі відбувалися в певних «критичних» широтах, де як би концентруються всі зміни форми геоїда.

Втім, рішення проблеми всесвітнього потопу навряд чи можна знайти на вузькій смузі шельфових зон. Тут слід аналізувати динаміку рухів поверхні континентів і океанів, періодичні зміни форми Землі та інші глобальні питання.

Автор: Р. Баландін.