Изменения уровня океана

   В общей проблеме эволюции Мирового океана весьма важным представляется вопрос о колебаниях его уровня. Изучая толщи осадочных пород различного возраста на суше, геологи часто встречаются с типично морскими, содержащими остатки морских животных, отложениями. Они располагаются не только на побережьях, но и в глубине материков, часто на очень значительной высоте над уровнем Мирового океана. При этом морские осадки на континентах датируются различными геологическими эпохами - от самых древних до молодых плейстоценовых. Отложения моря часто неоднократно чередуются и переслаиваются с типично материковыми породами, залегая поверх них и под ними. У многих исследователей создается впечатление, что в отдельные периоды океан затоплял огромные пространства суши, а значит, объем его водной массы резко увеличивался, в другие же эпохи, напротив, количество воды как бы резко сокращалось и морское дно частично осушалось.

   Прежде всего нужно заметить, что на месте ныне существующих континентов глубокого океана, видимо, никогда не было, а пространства суши затоплялись мелководными морями - заливами Мирового океана. Ложе этих морей по своему строению оставалось континентальным, т. е. их подстилала типичная материковая, а не океаническая земная кора. Осадки морей также резко отличаются от типичных океанических отложений - они тождественны осадкам современных окраинных морей и шельфов. Такие моря, получившие название эпиконтинентальных, существовали, например, на Русской равнине в девонский, каменноугольный, пермский, юрский и меловой периоды. Часто после осушения, ухода эпиконтинентальных морей их отложения в результате тектонических движений структур континентов деформируются поднимаются на значительную высоту над уровнем океана.

   Кроме того, морские осадки встречаются в областях, переживших геосинклинальный этап развития. В процессе горообразования осадки глубоководных геосинклинальных бассейнов (океанические желоба) включаются в состав новообразованной материковой коры и поднимаются на разные гипсометрические уровни. Здесь же могут оказаться «осколки» океанической коры и даже мантии, получившие название офиолитовых формаций.

   Однако многочисленные находки морских отложений на суше вовсе не свидетельствуют о резких изменениях в объеме океанических вод. Океан своими заливами вторгался, как правило, на опустившиеся при тектонических движениях участки суши.

   Ранее было показано, что океанские воды, поступая из мантии Земли, постепенно заполняли океанические впадины. Один из основоположников современной геоморфологии, немецкий ученый А. Пенк, произвел расчет возможной быстроты накопления океанических вод. При этом допускалось, что конфигурация океанических бассейнов во все геологические эпохи оставалась неизменной, а поступление вод было равномерным. В соответствии с данными А. Пенка, если принять площадь океана 360 млн. км2, возраст - 1,6 млрд. лет, а объем - 1,6 млрд. км3, ежегодно мантия должна выделять 1 км3 воды. Это обеспечило бы скорость заполнения океанических впадин, равную 2,8 мм/тыс, лет. Однако А. Пенк преувеличил на 0,3 млрд. км3 объем океана и приуменьшил более чем на 2 млрд. лет его возраст. Академик К. К. Марков, анализируя расчеты А. Пенка, оценивает скорость подъема уровня океана в 1 мм/тыс, лет. Эта скорость заполнения океанических впадин принимается, как мы видели, А. Л. Виноградовым как скорость подъема уровня в последние 600 млн. лет. Солидарен с такой оценкой и американский геолог Г. Менард, автор книги «Геология дна Тихого океана».

   Все оценки изменения уровня Мирового океана за счет поступления мантийных вод исходят из допущения, что вода выделялась из мантии все время с одинаковой скоростью, хотя мы точно не знаем, был ли этот процесс действительно равномерным. Кроме того, существует еще ряд причин, вызывающих прерывистый ход колебаний уровня Мирового океана. Немецкий ученый Э. Зюсс пытался установить эти причины. Он ввел в науку понятие об эвстатических движениях уровня океана, понимая под такими движениями собственные движения водной оболочки в отличие от относительных колебаний уровня, вызванных тектоническими перемещениями берегов.

   Э. Зюсс считал, что уровень океана за длительный геологический период преимущественно понижается, т. е. преобладают этапы регрессий. Такой вывод следовал из космогонических представлений об остывании, сжатии Земли: «Земной шар сжимается, море следует за ним». Правда, Э. Зюсс допускал, что в истории планеты были и периоды, когда уровень океана поднимался, трансгрессировал. Причиной эвстатических трансгрессий является заполнение океанических впадин продуктами, снесенными с суши и вытесняющими воду.

   Э. Зюсс исходил из понимания, что объем океанических вод постоянен со времени образования океана. Эвстатические трансгрессивные и регрессивные движения уровня, по его мнению, обусловлены движениями земной коры или накоплением терригенных отложений.

   Современники Э. Зюсса русские геологи А. П. Павлов и Ф. Ю. Левинсон-Лессинг считали, что уровень океана может изменяться и в связи с изменением объема его вод. А. П. Павлов различал, во-первых, гидрократические движения уровня водоемов, обусловленные изменениями объема вод, их заполняющих, и, во-вторых, теократические перемещения уровня водоемов, отражающие процессы, которые происходят в земной коре, т.е. опускания и поднятия дна и побережий океанов.

   Причиной гидрократических перемещений уровня Мирового океана некоторые ученые считают такие явления, как перемещения полюсов, увеличение скорости вращения Земли. Однако эти явления до сих пор не доказаны.