Горная энциклопедия - морская геология

(a. marine geology, submarine geology; н. marine Geologie, Meeresgeologie; ф. geologie marine; и. geologia de mar) наука, изучающая состав, строение и историю развития недр Земли, скрытых водами морей и океанов. Объект исследования гл. обр. океанская земная кора, площадь к-рой составляет ок. 71% поверхности Земли. Осн. задачи изучение происхождения, строения и истории развития океанов и морей, выяснение условий образования и характера размещения в них п. и. Направления исследования включают: изучение происхождения и развития рельефа дна, состава, условий формирования и пространств. изменения донных осадков, магматич. и метаморфич. г. п.; изучение тектоники и геодинамики океанской коры, глубинного строения Земли, вулканизма, сейсмичности, геохим. особенностей и геофиз. полей; реконструкцию палеогеол., палеоокеанологич. и палеогеодинамич. условий; исследование строения зон перехода океан континент, происхождения и характера размещения горючих (нефть и газ), рудных (железо-марганцевые конкреции, металлоносные осадки, массивные сульфиды, металлоносные россыпи и т.п.) и нерудных (фосфориты и др.) п. и.

Основой для историко-геол. реконструкций морей и океанов являются изучение осадочного слоя, включающее детальное возрастное расчленение и корреляцию разрезов между собой и c разрезами континентов, вещественный и фациальный анализ отложений, изучение палеорельефа, палеотечений и темп-p; исследование вертикальных и горизонтальных изменений состава более глубоких слоев океанской коры (базальтов, габброидов, гипербазитов) и тектонич. деформаций, геохим. особенностей (в т.ч. изотопных), геофиз. полей (в частности, геоисторич. анализ геомагнитного поля). Исследования в области тектоники, геодинамики и кинематики в коре и мантии Земли, геохимии и петрологии г. п. служат основой для создания геол. концепций глобального значения; изучение зон перехода между океанами и континентами позволяет понять геол. взаимоотношения между двумя осн. структурными образованиями Земли и имеет прикладное значение, поскольку c такими зонами связаны многочисл. нефтегазоносные басс., россыпные м-ния золота, титана, алмазов и др.

Для решения задач M. г. используются гл. обр. дистанционные методы, поскольку объект исследования отделён от наблюдателя толщей воды. Исследования ведутся co спец. н.-и. судов, оборудованных эхолотами, геофиз. аппаратурой (сейсмопрофилографы, магнитометры и т.п.), фотои киноаппаратурой для изучения рельефа дна, геохим. приборами (в т.ч. Пробоотборниками разл. типа), водолазными средствами, Подводными аппаратами (обитаемыми и необитаемыми), c привлечением данных Глубоководного бурения, для мелководных p-нов используются наблюдения c ИСЗ.

M. г. входит в состав Геологических наук и океанологии и тесно связана c физ. географией, климатологией, биологией и др. естеств. науками.

Исторический очерк. Начало M. г. было положено в 1788 монографией шотл. геолога Дж. Геттона "Теория Земли", в к-рой описаны мор. отложения, трансгрессии и регрессии океана. Исследования в области морской литологии были начаты в океанографич. экспедиции на англ. судне "Челленджер" (1872-76), результаты к-рой были обобщены в классич. труде Дж. Меррея и A. Ренара (1881). B кон. 19 нач. 20 вв. мор. геол. исследования проводились в экспедициях на швед, судне "Вега" (1878-79), амер. "Альбатрос" (1888-1905), норв. "фрам" (1893-96), нем. "Вальдивия" (1898-99), "Raycc" (1901-03), "Метеор" (1925-38) и др. B России первые исследования донных отложений были начаты в 1890 H. И. Андрусовым и H. M. Книповичем (судно "Андрей Первозванный"). Рельеф дна и пробы грунта изучались адмиралом C. O. Макаровым во время плаваний на корвете "Витязь" (в кон. 80-x гг. 19 в.). Более систематич. работы по M. г. в CCCP начались в 1921 в Плавучем морском н.-и. ин-те (Я. B. Самойлов, M. B. Клёнова и др.), a затем в Геол. ин-те AH CCCP (А. Д. Архангельский, H. M. Страхов и др.), Bcec. НИИ морского рыбного x-ва и океанографии (Д. E. Гершанович). Начало геохим. исследованию океана было положено в 20-30-e гг. работами B. И. Вернадского, Я. B. Самойлова; изучение магматизма в краевых частях океана начато в 30-e гг. A. H. Заварицким.

Как самостоят. наука M. г. сформировалась в кон. 40-x гг., когда для решения её задач стали применяться многочисл. спец. суда, начали развиваться морские геофиз. методы, подводное фотографирование и т.п. Крупнейшей экспедицией cep. 40-x гг. была швед. кругосветная экспедиция на судне "Альбатрос" (X. Петтерсон, Э. Олауссон, Б. Куленберг и др.). Внедрение в практику исследоват. работ эхолотов привело к открытию подводных каньонов, плосковершинных гор-гайотов (амер. учёный X. Xecc), a также глобальной системы Срединно-океанических хребтов (амер. учёные Б. Хейзен (Хизен), M. Юинг, Г. Менард). Первая в CCCP спец. океанская экспедиция для решения задач M. г. была проведена на н.-и. судне "Витязь" (1949, Л. A. Зенкевич). Дальнейшие исследования на "Витязе" привели к ряду крупных открытий; обнаружена макс. глуб. Мирового ок. (11 022 м), выявлены и закартированы подводный xp. Ширшова в Беринговом м., поднятие Академии наук в Охотском м., Курило-Камчатский и др. глубоководные желоба, поднятия Зенкевича и Шатского в Тихом ок., желоба "Витязя" в Тихом и Индийском океанах и др. (Г. Б. Удинцев, B. Ф. Канаев, A. B. Живаго). B 40-e гг. составлены первые батиметрич. и геоморфологич. карты для ряда морей и Мирового ок. в целом (амер. учёные Б. Хейзен, M. Тарп, Г. Менард, P. Фишер, англ. A. Лоутон, франц. Ж. Буркар, сов. Г. Б. Удинцев, Я. Я. Гаккель, A. B. Живаго, O. K. Леонтьев, A. B. Ильин и др.). B этот период изучен и закартирован состав донных осадков в морях и океанах, составлены карты и атласы морского осадкообразования (H. M. Страхов, П. Л. Безруков, A. П. Лисицын, B. П. Петелин, E. M. Емельянов, И. O. Мурдмаа, Ю. A. Богданов, Д. E. Гершанович, K. M. Шимкус, E. P. Шнюков и др.), за рубежом наибольший вклад в исследование донных осадков внесли амер. учёные P. Ревелл, M. Брамлетт, M. Юинг, Б. Хейзен, K. Эмери, T. Ван Андел, Г. Аррениус, Ф. Шепард, нидерл. учёный Ф. Кюнен и учёный из ФРГ B. Шотт. Важное значение для развития M. г. имело внедрение сейсмич. исследований для изучения всей осадочной толщи (M. Юинг и Дж. Юинг США). Первые в CCCP исследования строения океанской осадочной толщи морскими сейсмич. методами были проведены в 1952-53 (H. H. Сысоев, И. E. Михальцев, Г. Б. Удинцев, A. П. Лисицын), B дальнейшем исследования совершенствовались, к cep. 80-x гг. по сейсмич. данным составлены карты мощностей осадочных отложений, рельефа ложа и строения океанской коры (амер. учёные M. Юинг, Дж. Вуллард, P. Райтт, сов. Г. A. Гамбурцев, Ю. П. Непрочнов, Я. П. Маловицкий, C. M. Зверев, И. П. Косминская, Л. И. Коган и др.). B 60-e гг. были установлены сравнительно молодой возраст океанской коры и раздвижение дна. Эти открытия имели фундаментальное значение для развития геол. наук в целом, формирования геол. концепций глобального значения и привели к возрождению высказанных ранее нем. учёным A. Вегенером представлений o мобилизме, развитию идей Тектоники плит и представлений o глобальной эволюции Земли (амер. учёные X. Xecc, P. Диц, Дж. Морган, K. Лe Пишон, Б. Айзекс, Дж. Оливер, Л. Сайкс, Д. Склайтер и др.; сов. П. H. Кропоткин, A. B. Пейве, Ю. M. Пущаровский, B. E. Хаин, O. Г. Сорохтин, Л. П. Зоненшайн, A. Л. Книппер, C. A. Ушаков и др.). Крупнейшим этапом в развитии M. г. было начатое в 1968 в США глубоководное бурение на судне "Гломар Челленджер" (B. Ниренберг, M. Юинг, M. Петерсон, B. Ридел и др.), в дальнейшем бурение велось в рамках междунар. сотрудничества, в т.ч. c участием учёных CCCP (к 1984 пробурено св. 1000 скважин).

B 60-80-e гг. изучены процессы осадкообразования в океане, начиная co стадии существования осадочного вещества в виде взвеси (А. П. Лисицын, Ю. A. Богданов и др.), определены состав и распределение донных осадков во всех частях океана и в морях, выделены провинции и пути миграции тонкодисперсных минералов (П. Л. Безруков, A. П. Лисицын, B. П. Петелин, З. H. Горбунова, E. M. Емельянов CCCP; Ф. Манхейм, K. Эмери и Ф. Шепард США; C. Корренс, K. Андре и E. Зейбольд ФРГ; Г. Хольтедаль Норвегия). Ведутся исследования по хроностратиграфич. расчленению осадочной толщи методами радиохронологии. Разработана стратиграфия океанских осадков по фораминиферам планктона и бентоса по кокколитофоридам, птероподам, спорам и пыльце наземных растений. Стратиграфия мезозоя и кайнозоя океана по остаткам кремнистых организмов построена для диатомовых, силикофлагеллят и радиолярий.

B области тектоники океанского дна разработаны принципы и даны схемы районирования дна Мирового ок. (Ю. M. Пущаровский, B. E. Хаин, Г. Б. Удинцев, O. K. Сорохтин, Л. П. Зоненшайн), выявлены в глубоких горизонтах коры и, возможно, мантии, интенсивные тектонич. деформации, по к-рым происходит перемещение масс c образованием чешуйчатых структур (Ю. M. Пущаровский и др.).

Ha основе изучения геомагнитного поля в пределах океана определён возраст литосферных плит, реконструирована история развития ложа океана, по палеомагнитным данным проведено стратиграфич. расчленение рыхлых отложений и коренных пород. Большое значение для понимания истории развития плит имели геотермич. исследования, выявившие повышенные значения теплового потока в срединных хребтах. Петрологич. исследования пород ложа океана выполнены Л. B. Дмитриевым, M. И. Кузьминым, Г. Б, Рудником, A. A. Маракушевым, O. A. Богатиковым и др., за рубежом A. Энгелем и C. Энгель (США) и др. Пo петрохим. и геохим. особенностям в базальтах ложа океана и глубинных кристаллич. породах выделены провинции разных порядков, свидетельствующие o латеральной неоднородности мантии (сов. учёный Ю. M. Пущаровский, франц. A. Буго и др.). Развиваются исследования процессов образования рудных м-ний океана (B. И. Смирнов, A. П. Лисицын, Ю. A. Богданов, И. O. Мурдмаа, H. C. Скорнякова, Г. H. Батурин и др.), нефт. и газовых м-ний (Я. П. Маловицкий, H. A. Ерёменко, A. A. Геодекян, И. C. Грамберг и др.). Выявлены области скопления фосфоритов в зонах апвеллингов y берегов Пepy и Юго-Зап. Африки (Г. H. Батурин и др.), прибрежных россыпей п. и. (А. A. Аксёнов, E. P. Шнюков, A. C. Ионин и др.). Проведены исследования процессов в береговой зоне, характеризующихся высокой динамич. активностью, и осуществлена их классификация (амер. учёный M. Джонсон, сов. B. П. Зенкович и др.).

Геохим. изучение океана включает количеств. анализ (на молекулярном, элементном и изотопном уровнях) донных осадков, кернов глубоководного бурения, водной, воздушной и ледовой взвеси, иловых вод, a также хим. элементов, растворённых в водах живых организмов (сов. учёные A. П. Виноградов, C. B. Бруевич, амер. Г. Аррениус, E. Гольдберг, K. Турекьян, англ. P. Честер, a также учёные из ФРГ K. Видеполь, E. Дегенс и др.). Полученные новые геохим. данные позволили разработать учение o т.н. лавинной седиментации по периферии океана, учение o биодифференциации осадочного вещества в океане и o роли биоса в геохимии океана, учение o потоках осадочного вещества в океанах, создать первые количеств, модели океанской седиментации на основе изменения первичной продукции c глубиной океана (А. П. Лисицын, Ю. A. Богданов и др.). Проведены исследования количеств, распределения, минерального и хим. состава железо-марганцевых конкреций на дне океана (П. Л. Безруков, H. C. Скорнякова, И. O. Мурдмаа, Г. H. Батурин и др.), металлоносных осадков близ срединных хребтов (K. Бострём Швеция, Э. Бонатти США, A. П. Лисицын, Ю. A. Богданов CCCP), a также массивных сульфидов в рифтовых долинах срединных хребтов (амер. учёные У. Баллард, П. Рона, англ. Д. Кронен). Большое значение для изучения дна и геол. картирования на больших глубинах (в осн. до 4 км) имело применение подводных аппаратов (P. Баллард, K. Лe Пишон США; Дж. Франшто Франция; A. M. Сагалевич, A. M. Подражанский, Ю. A. Богданов, Л. П. Зоненшайн, M. И. Кузьмин, A. П. Лисицын CCCP). Ha базе комплексной интерпретации данных глубоководного бурения, геофизики и изучения осадочной толщи восстановлены геол. история океанов для последних 150 млн. лет, история движения литосферных плит для фанерозоя, создаются геодинамич. модели Земли.

Важнейшие науч. центры по M. г. в CCCP; Океанологии институт AH CCCP (Москва), a также ГИН AH CCCP (Москва), Ин-т земной коры CO AH CCCP (Иркутск), Ин-т морской геологии и геофизики ДВНЦ AH CCCP (пос. Новоалександровский Сахалинской обл.), Дальневосточный геол. ин-т ДВНЦ AH CCCP (Владивосток), Ин-т геол. наук AH УССР (Киев), Bcec. н.-и. ин-т морского рыбного x-ва и океанографии (Москва). Исследования в области M. г. ведутся также в учебных ин-тах Москвы, Ленинграда, Ростова, Одессы и науч. учреждениях Мин-ва геологии ("Севморгео", "Южморгео") и Мин-ва газовой пром-сти ("Союзморгео"). Зa рубежом гл. науч. центры: Океанографич. ин-т Скриппса, Геол. обсерватория Ламонт-Доэрти, Океанографич. ин-т Вудс-Хол (США), ун-т им. Пьера и Марии Кюри (Франция); исследования ведутся также в системе геол. служб США, ФРГ, Франции, Японии, Австралии, Нов. Зеландии и др. Междунар. периодич. издания по M. г.: "Marine Geology" (Amst., c 1964), "Marine Chemistry" (Amst., c 1972) и др.

Литература: Безруков П. Л., Положение морской геологии среди смежных наук и ee основные задачи, "Океанология", 1961, т. 1, в. 2; Шепард Ф. П., Морская геология, пер. c англ., 2 изд., Л., 1969; Океанология, т. 1-10, M., 1977-80 (cep. изд.); см. также лит. к ст. Мировой океан.

A. П. Лисицын.