Реферат: История некоторых географических открытий в Атлантическом океане и Норвежско-гренландском бассейне
Хотя эпоха Великих географических открытий в Мировом океане завершилась уже давно, его изученность, особенно глубоководных областей, еще недостаточна. Современные исследования дают этому свидетельства, позволяя открывать в различных районах океана новые формы подводного рельефа, течения, вихревые структуры и другие явления. Настоящая работа посвящена истории некоторых географических открытий при изучении дна Атлантического океана и Норвежско-Гренландского бассейна в морских экспедициях разных лет при непосредственном участии автора. Выявленные и исследованные при этом неизвестные ранее формы рельефа в соответствии с традицией получили названия и в настоящее время фигурируют на географических картах, например, на новой карте Атлантического океана, опубликованной в 1989 году (1).
Систематические исследования в Норвежско-Гренландском бассейне, связанные, в первую очередь, с развитием рыбного промысла, начались еще во второй половине XIX века. Первую батиметрическую карту составил известный норвежский исследователь Х. Мон в 1887 году. На рубеже XIX и ХХ веков регулярные работы норвежских экспедиций позволили Б. Хелланд - Хансену и Ф. Нансену уточнить эту карту и дать названия основным формам рельефа дна, в том числе подводному поднятию, разделяющему котловины Норвежского и Гренладского морей - порогу Мона. В то время порог представлялся в виде широкого пологого вала, протягивающегося от острова Ян-Майен на северо-восток до материкового склона в районе острова Медвежьего. Новый этап исследований подводного рельефа наступил в 30-х годах после внедрения в практику эхолотного промера. Работы немецкой экспедиции на судне «Метеор» в 1933 и 1935 годах и американской экспедиции Л. Бойд на судне «Веслекари» в 1933 и 1937-1938 годах показали, что порог имеет более сложное строение. Был обнаружен ряд подводных гор, осложняющих вершинную поверхность. Наиболее высоким были присвоены названия: гора Луизы Бойд (минимальная глубина 543 м) и гора Бруно Шульц (577 м), причем сведения о них появились в печати уже после 2-й Мировой войны. В 50-х годах регулярные океанографические съемки Норвежского и южной части Гренландского морей проводили норвежские экспедиции под руководством Й. Эггвина. В результате непрерывного эхолотного промера были обнаружены и обследованы подводные горы Эггвина (25 м) и Мюрсет (610 м). С 1954 года такие исследования стали проводить экспедиции Полярного научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО), которые вначале были эпизодическими, а во время Международного геофизического года и Международного геофизического сотрудничества в 1957-59 годов стали регулярными. Они продолжались и в последующие годы. По материалам этих экспедиций автором в 1962 году была составлена детальная батиметрическая карта Норвежского моря, на которой появилась новая подводная гора Месяцева (820 м), обнаруженная еще в 1955 году. Она названа именем И.И. Месяцева - первого директора Плавучего морского института, наследником которого является ПИНРО. Кроме того, анализ результатов исследований показал, что порог Мона на самом деле представляет собой сложно расчлененный хребет, являющийся одним из звеньев системы срединно-океанских хребтов Мирового океана (3).
Крупным географическим открытием стало установление продолжения хребта Мона в Арктический бассейн, о котором ранее не было известно. Работы экспедиций ПИНРО в 1960-1961 годах показали, что хребет Мона не упирается в материковый склон, а вблизи его подножья довольно резко поворачивает на север. Съемки Арктического института на судне «Обь» в северной части Гренландского моря, выполненные в 1956 году, позволили еще раньше обнаружить там схожие структуры хребта. Анализ этих материалов и некоторых других данных привел Я.Я. Гаккеля, В.Д. Дибнера и автора при составлении геоморфологической карты Северного Ледовитого океана к выводу о существовании здесь следующего звена срединно-океанического хребта, соединяющего в единую систему хребты Мона и Срединно-Арктический. Было предложено назвать новый хребет именем Н.М. Книповича, известного ученого, родоначальника промыслово-океанографических исследований на Севере в конце прошлого и начале нашего веков (2). Кстати, его имя присвоено Полярному научно- исследовательскому институту рыбного хозяйства и океанографии в г. Мурманске. Надо также отметить, что Я.Я. Гаккель внес большой вклад в изучение Арктики и исследование подводных хребтов Ломоносова и Срединно-Арктического, поэтому после его кончины было решено назвать последний хребтом Гаккеля.
Длинный путь прошел процесс изучения дна Атлантического океана, в частности - Срединно-Атлантического хребта. Еще в середине прошлого века дно океана представлялось в виде обширной впадины со слабо расчлененным рельефом. Но уже в конце века после экспедиций на судах «Челленджер», «Газель», «Ингольф» и других было установлено, что дно океана имеет сложное строение. Были обнаружены хребет Рейкьянес к юго-западу от Исландии, подводные понятия в районе Азорских островов и в некоторых других районах. Но только после проведения эхолотного промера экспедиций на судне «Метеор» в 1925-1927 годах в южной части океана и в 1928-1935 годах в северной его части удалось установить, что эти поднятия объединяются в единую систему Срединно-Атлантического хребта. В послевоенное время, особенно в период проведения МГГ и в последующие годы, в океане развернулись обширные исследования рельефа и геологического строения дна, в которых участвовали американские, английские, французские, немецкие, шведские и советские экспедиции. Наибольший вклад в изучение и картографирование дна океана внесли работы на судах «Атлантис», «Вема», «Крауфорд», «Трайдент», «Чейн» (США), «Челленджер», «Дискавери-2» (Англия), «Антон Дорн» , «Гаусс» (ФРГ), «Жан Шарко», «Каллипсо» (Франция), «Альбатрос» (Швеция), «Михаил Ломоносов», «Академик Курчатов», «Обь», «Академик Книпович», «Севастополь» (СССР) и другие. К середине 70-х годов были составлены достаточно детальные батиметрические карты океана в целом и отдельных его частей, выявлены основные черты строения дна. Особое внимание было обращено на Срединно-Атлантический хребет. Выделены осевая зона хребта с системой рифтовых долин и поперечных разломов, обнаружены многие неизвестные ранее подводные горы и возвышенности, измерены максимальные глубины в ряде желобов и впадин. Многие из этих форм рельефа получили свои названия либо по именам известных ученых, либо по названиям исследовательских судов. Свой вклад в это дело внесли советские экспедиции, в которых участвовал автор.
В 1969 году в 6-м рейсе НИС «Академик Курчатов» проводились исследования в рифтовой зоне Срединно-Атлантического хребта в районах пересечения ее поперечными разломами. Один из них – разлом Атлантис к югу от Азорских островов - был открыт ранее американской экспедицией, поэтому наши работы дополнили уже имевшиеся данные. Существование другого разлома севернее островов на 40- 41 градусах северной широты только предполагалось. Выполненная детальная съемка включала эхолотный промер, геофизические и геологические работы. Удалось окончательно установить наличие и структуру поперечного желоба, являющегося морфологическим выражением трансформного разлома, по которому наблюдается левостороннее смещение соседних рифтовых структур и присущих им геофизических характеристик на расстоянии около 15 миль. По материалам съемки составлены профили дна и батиметрическая карта района в масштабе 1:250000 с сечением рельефа через 250 м. Было предложено назвать этот разлом именем Курчатова (5).
В южной части океана в пределах фланга Срединно-Атлантического хребта в районе острова Святой Елены во время 20-го рейса НИС «Академик Курчатов» (1975) проведено обследование нескольких подводных гор, располагающихся вдоль крупного трансформного разлома. Над каждой из них выполнены эхолотная и геофизическая съемка, геологические работы, подводное фотографирование, составлены батиметрические карты. Одна из гор была известна ранее и называлась горой Бонапарта, что связано с пребыванием Наполеона на острове Святой Елены. Высота ее над дном океана достигает более 4100 м, минимальная глубина – 113 м. Восточнее и западнее этой горы обнаружены две другие, ранее неизвестные. Высоты их и минимальные глубины составляют: у восточной горы – 2850 и 1341 м, у западной – 3700 и 410 м. В память о событиях Отечественной войны 1812 года решено назвать их соответственно горами Багратиона и Кутузова. Все три обследованные горы являются, по данным исследований, вулканическими сооружениями миоцен-плиоценового возраста. На вершинах гор Багратиона и Кутузова располагаются древние коралловые рифы, свидетельствующие о снижениях уровня океана и геологическом прошлом (9).
Ряд подводных гор обследован на дне котловин юго-восточной части океана. Над каждой из них выполнена эхометрическая съемка, по результатам которой составлены профили дна и детальные батиметрические карты. В 3-м рейсе НИС «Академик Курчатов» в 1968 году в Гвинейской котловине на границе со Срединно-Атлантическим хребтом обнаружена коническая гора высотой более 3000 м и минимальной глубиной на вершине 1514 м. Так как это произошло во время праздника пересечения экватора, то первоначально хотели назвать ее горой Нептуна, но затем, после обсуждения, было принято решение присвоить новой горе имя Курчатова. В северной части Ангольской котловины в этом же рейсе проведено детальное обследование подводных гор, обнаруженных ранее экспедициями на судах «Обь» и «Академик Книпович». По данным съемки на месте одной из гор оказалось два крупных конуса с общим основанием, поднимающихся с глубин более 5500 м. Минимальная глубина над восточной вершиной составляет 665 м, над западной - 840 м. Поверхность вершин выровнена, а склоны имеют крутизну до 20 градусов. Было предложено присвоить этой двойной горе имя П.П. Ширшова, основателя Института океанологии. Несколько юго-западнее располагается другая крупная гора, обследованная ранее экспедицией на "Академике Книповиче» и названная горой ВНИРО. В нашей экспедиции была уточнена ее конфигурация и изменена минимальная глубина – 442 м (4).
Аналогичные исследования проведены также на Китовом хребте и его окрестностях. В северной части хребта вдоль юго-восточного края вершинного плато располагаются глыбовые горы, осложняющие его рельеф. Одна из таких гор была детально обследована в 3-м рейсе «Академика Курчатова». Она имеет асимметричную форму, так как южный склон круче северного, и вытянута вдоль оси хребта. Высота над плато составляет около 1500 м, вершина плоская, а минимальная глубина - 223 м. Принято решение назвать ее горой Н.Н. Зубова, нашего известного океанолога. Южнее, на дне котловины вблизи подножья склона хребта тогда же была обследована крупная подводная гора, достигающая высоты более 3700 м. Форма горы массивная, склоны выпуклые, а вершина плоская с минимальной глубиной 789 м. Было предложено назвать ее именем С.О. Макарова, знаменитого русского флотоводца и мореведа (4). Впрочем, позже из зарубежных публикаций стало известно, что эта гора изучалась независимо от нас американскими исследователями, получившими практически те же результаты. Они назвали ее горой М. Юинга, крупного геофизика и океанолога. Так что гора имеет два названия и оба они, как нам представляется, вполне правомочны.
К юго-западу от основной морфоструктуры Китового хребта, на дне океана между ним и островами Тристан-да-Кунья, в 20-м рейсе «Академика Курчатова» проведено обследование группы подводных поднятий, морфология и структура которых были еще слабо изучены. Установлено, что большинство их представлено вытянутыми в юго-западном направлении горстовыми блоками, являющимися как бы обломками Китового хребта. Высота блоков над дном океана составляет 2000-3000 м, минимальные глубины над ними колеблются от 1000 до 2500 м. Вершинные поверхности выровнены или слабо волнисты и местами осложнены ступенями. Один из наиболее крупных блоков, вытянутый на расстоянии до 170 миль, расположен в средней части этой зоны. Центральный его участок с минимальной глубиной 887 м, известный по более ранним исследованиям немецких экспедиций как гора Вюст, на самом деле представляет приподнятую часть единого блока. То же самое можно сказать и относительно некоторых других блоков, ранее считавшимися из-за недостатка данных отдельными подводными горами (8).
Интересные результаты изучения подводной горы Ампер, связанные с легендой об Атлантиде, получены в 30-м рейсе НИС «Академик Курчатов» в 1979 году. Эта гора расположена в северной части океана западнее Гибралтарского пролива и была известна уже давно. Здесь выполнялись различными экспедициями эхолотные и геофизические съемки, геологические работы, подводное фотографирование. В 1977 году в печати появилось сообщение о том, что сотрудник Института океанологии В.И. Маракуев в экспедиции на НИС «Академик Петровский» сделал фотографии вершины горы Ампер, на которых довольно четко были видны какие-то сооружения в виде стены с кирпичной или мелкоблоковой кладкой. Сразу же возникло предположение, что это могут быть следы исчезнувшей Атлантиды, которую многие ученые безуспешно искали в разных районах океана и Средиземного моря. Поэтому в экспедиции на «Академике Курчатове», главной задачей которой были подводные исследования в Красном море, решили по пути мимо горы Ампер проверить это предположение. Здесь провели, помимо стандартных работ, специальные наблюдения при помощи буксируемого подводного аппарата «Звук - 4» и подводного обитаемого аппарата «Пайсис», в котором погружались акванавты В.С. Кузин и А.М. Сагалевич. Просмотр видеозаписи, сделанной на «Пайсисе», изучение поднятых образцов коренных пород, анализ записи локатора бокового обзора и фотоснимков дна позволили получить новые данные о строении горы. Она возвышается над дном океана более чем на 4000 м, а минимальные глубины на вершине составляют 60-90 м, причем рельеф здесь неровный, образован сериями гряд. Более высокие гряды сложены скоплениями конгломератов из сцементированных обломков вулканических пород, между которыми протягиваются узкие проходы. Низкие гряды, выступающие из слоя кораллового песка, образованы выходами базальтов с характерной прямоугольной трещинноватостью. Трещины засыпаны белым песком, что в целом, создает впечатление кирпичной кладки, скрепленной известковым раствором. Анализ полученных результатов привел нас к выводам, что вершина горы представляет собой полузасыпанный вулканический кратер, по краям которого обнажаются коренные породы. В ледниковое время, когда уровень океана снижался, вершина горы выступала над водой в виде небольшого острова и подвергалась воздействию штормовых волн, которые разрушали породы и формировали галечные пляжи. После поднятия уровня океана здесь происходило накопление карбонатных осадков и цементация галек мелким детритом и литотамниевыми водорослями, что привело к образованию скоплений конгломератов. В то же время штормовые волны размывали слабо сцементированные конгломераты и создавали в них промоины и каналы. Следовательно, подводный ландшафт вершины горы Ампер создан природой и никаких следов человеческой деятельности здесь не обнаружено (7). В 1982 году в экспедиции на судне «Витязь» были проведены новые исследования горы с применением водолазной глубоководной техники и подводного аппарата «Аргус», но результаты оказались такими же. Легенда о существовании здесь остатков Атлантиды была развеяна.
Измерения максимальных глубин в глубоководных желобах также является вкладом в процесс изучения и картографирования Атлантического океана. В 14-м рейсе «Академика Курчатова» в 1973 году проводились биологические и геолого-геофизические исследования в Карибском море, в том числе детальные съемки на полигонах в глубоководных желобах Пуэрто-Рико и Кайман, по материалам которых составлены крупномасштабные батиметрические карты. Один из полигонов располагался в западной части желоба Пуэрто-Рико, где по данным промера на американском судне «Вема» была измерена максимальная глубина 8385 м. В то же время на некоторых старых морских картах здесь же отмечалась глубина 9202 м, которая во время нашей съемки не была обнаружена. Непрерывный эхолотный промер с записью на прецизионный самописец «Ладога» позволил измерить с учетом поправки по таблице Меттьюза максимальную глубину 8395 м в точке с координатами 19 градусов 41,5 секунд северной широты и 67 градусов 22 секунд западной долготы, которая подтвердила и уточнила величину, измеренную на «Веме». Более того, строение плоского дна желоба, представляющего четковидную депрессию шириной от 2 до 4 км, указывает на то, что здесь выработан предельный уровень аккумулятивного выравнивания и существование более глубоких участков с перепадом глубин в несколько сот метров практически невозможно. В связи с этим следует усомниться в достоверности значения максимальной глубины в том же районе 8742 м, появившегося позже в некоторых официальных изданиях и взятого с одной из американских карт после пересчета цифры их морских саженей в метры. Источник появления такой величины на указанной карте неизвестен, а особенности строения дна желоба не допускают какого-либо резкого увеличения глубины. Второй полигон располагался в средней части желоба Кайман, называемой впадиной Бартлетт. Здесь также детальная съемка позволила исправить ошибочное значение максимальной глубины, указываемое на картах - 7680 м. На самом деле, по данным съемки максимальная глубина здесь составляет 7065 м. Дно желоба плоское, представляя предельный уровень аккумулятивного выравнивания в данном районе, а ширина его не превышает 3,5 км.
Приведенные в сообщении материалы имеют, конечно, разный характер и неодинаковое значение для географической и геологической изученности дна океана, но все они вносят свой вклад в процесс его картографирования. Даже самые незначительные новые детали позволяют так или иначе изменять наш взгляд на природу океана и, в конечном итоге, полнее и правильнее понимать закономерности его строения и развития.
Список литературы
1. Атлантический океан. Карта масштаба 1:10000000. - М., ГУГК, 1989.
2. Дибнер В.Д., Гаккель Я.Я., Литвин В.М., Мартынов В.Т., Шургаева Н.Д. Геоморфологическая карта Северного Ледовитого океана. - Труды НИИГА, том 143.
3. Литвин В.М. Рельеф дна Норвежского моря. - Труды ПИНРО,1964, вып.16.
4. Литвин В.М., Руденко М.В. Новые данные по геоморфологии дна юго-восточной части Атлантического океана. - Океанология, 1971, т. XI, вып. 2.
5. Литвин В.М., Марова Н.А., Руденко М.В., Удинцев Г.Б. Морфостируктура рифтовой зоны Атлантического океана в районах разломов «Курчатова» и «Атлантис». - Океанология, 1972, т. XII, вып.4.
6. Литвин В.М., Ельцина Г.М. Новые данные о рельефе и донных осадках глубоководных желобов Пуэрто-Рико и Кайман. - Океанология, 1975, т. XV, вып.3.
7. Литвин В.М., Матвеенко В.В., Онищенко Э.Л., Руденко М.В., Сагалевич А.М. Новые данные о строении подводной горы Ампер. - Океанология, 1982, т. XXII, вып. 1.
8. Удинцев Г.Б., Литвин В.М., Марова Н.А., Буданова Л.Я., Руденко М.В. Морфоструктура западной части Китового хребта. - Океанология, 1976, т. XVI, вып. 2.
9. Удинцев Г.Б., Литвин В.М., Руденко М.В. Исследование подводных гор в районе острова Святой Елены. - Океанология, 1977, т. XVII, вып. 1.
10. В.М. Литвин (Калининградский государственный университет) История некоторых географических открытий в Атлантическом океане и Норвежско-гренландском бассейне.