Загадочные холмы, шарики и никелевые «булыжники»

Морское дно - это и впрямь неисчерпаемый кладезь загадок и тайн. Впрочем, ничего особенного в этом нет. Если даже на суше, которую человечество «исследует», можно сказать, с первого дня своего появления, до сих пор несть числа неизведанному и неоткрытому, то что уж тут говорить об океане?!

Взять хотя бы валы рыхлых осадков высотой в десятки метров, расположенные на расстоянии в несколько сотен метров друг от друга. Они выглядят, словно песчаные дюны в пустыне.

Что послужило причиной их образования, неизвестно. Единственное предположение - их создали глубоководные приливные течения. Однако аналогичные валы найдены и на дне Черного моря, куда приливные течения не проникают.

Не менее любопытны для океанологов силикатные, или так называемые космические шарики. Они содержат в себе никель. Средний их размер - около 90 микрон. О происхождении этих шариков тоже до сих пор ведутся споры.

18 февраля 1873 года при исследовании, проводимом английской океанографической экспедицией на судне «Челленджер» в 160 милях юго-западнее Канарских островов, со дна были подняты черные округлые желваки - железомарганцевые конкреции. Как показали уже первые анализы этих образований, в них содержалось значительное количество никеля, меди и кобальта.

Правда, несколько ранее, в 1868 году, во время экспедиции Н. Норденшельда на шведском судне «София», похожие конкреции были подняты со дна Карского моря. Но тогда эта находка осталась практически незамеченной.

В течение последующих десятилетий конкреции находили регулярно почти все океанографические экспедиции, а начиная с 60-х годов ХХ века стали появляться обоснованные предположения о глобальном характере железомарганцевых конкреций на дне океана. Более того, выяснилось, что количество конкреций в океане огромно. Так, на основании подсчетов, проведенных с помощью фотосъемок, только для дна Тихого океана получилась поистине невероятная цифра: около 100 миллиардов тонн! А во всех океанах таких конкреций - свыше 300 миллиардов тонн. Одного только кобальта в конкрециях содержится около 2 миллиардов тонн, в то время как мировые запасы этого ценнейшего металла на суше определены всего в 0,7 миллиона тонн.

Однако все это огромное количество железомарганцевых конкреций распределено по поверхности дна очень неравномерно. Больше всего их на вершинах и склонах абиссальных холмов; в понижениях же между холмами их мало, да к тому же они там и мельче.

Например, на вершине крупного холма в Центральной котловине Тихого океана на глубине 4780 метров шарообразные конкреции занимают свыше 80 % площади дна.

Следует отметить, что железомарганцевые конкреции максимально сосредоточены в нескольких рудных полях, в пределах которых распределяются так же неравномерно, хотя на некоторых участках и покрывают свыше 50 % площади дна.

Что же касается химического состава океанских конкреций, то он крайне разнообразен: в тех или иных количествах в них присутствуют практически все элементы периодической системы.

И хотя химия и другие параметры конкреций изучены достаточно хорошо, тем не менее до сих пор неизвестно, что способствует их образованию. Также остается невыясненной и скорость их роста. Если опираться на результаты, полученные радиометрическими методами, то она равна нескольким миллиметрам за миллион лет, то есть намного ниже скорости отложения осадков. Если же определять скорость по возрасту органических остатков и по изотопному составу гелия, то окажется, что конкреции растут в сотни и тысячи раз быстрее. А это значит, что они могут, как предполагают некоторые специалисты, оказаться гораздо моложе подстилающих их осадков.

Но каждая из приведенных точек зрения требует соответствующей доказательной базы. Так, для подтверждения первой точки зрения следует объяснить, почему конкреции не оказываются погребенными под слоем относительно быстро накапливающихся осадков. Тут может быть несколько вариантов: либо воздействие придонных течений, поддерживающих конкреции «на плаву», либо тектонические толчки, встряхивающие донные отложения.

В любом случае какой-то непонятный механизм «заставляет» конкреции все время находиться на поверхности дна. Правда, функционирует он лишь до тех пор, пока конкреция не достигнет определенного размера. Потом механизм всплывания неожиданно перестает работать. И происходит это обычно тогда, когда конкреция достигает возраста в 5 миллионов лет. Опять же: почему?

Для подтверждения второй версии необходимо выявить источник, обеспечивший в течение короткого времени поставку того колоссального количества марганца, которое потребовалось для формирования конкреций в масштабах всего океана. Здесь наиболее удобна гипотеза об усиленной поставке в поздний четвертичный океан гидротермального марганца. Однако конкретные доказательства подобного явления тоже пока отсутствуют.

Но в любом случае, как считает большинство океанологов, конкреции сформировались за счет поступления в них рудного материала из подстилающих осадков.

До сих пор неразрешенными остается и ряд других вопросов: например, откуда берутся металлы, связанные в железомарганцевых отложениях? Каков механизм формирования конкреций? Что лежит в основе скорости их роста?

Анатолий Сергеевич Бернацкий, «100 великих тайн океана», 2016г.