Конечно, если какую-то часть из них возьмут на себя прослойки из осадочных пород (морских грунтов [В: Морские отложения], не путать с морскими солями), к примеру, половину, то эвапоритам останется только 40—50 слоев. И действительно, вместо «нескольких» ряд авторов сообщают о «десятках» слоев эвапоритового «пирога», в частности, о 40 [1.54] и 50 [1.57]. Но что это за «осадки», выпадающие практически с той же скоростью, что и соли из морской воды под лучами солнца? Океанолог А. Монин: «Над и под эвапоритами, а также в прослойках между ними были обнаружены обычные глубоководные океанские осадки» [1.54; 1.58]. Но, как известно, скорость седиментации (отложения) глубоководных (абиссальных) илов Атлантики крайне незначительна – 3—10 мм за 1000 лет [1.59, с.294], что явно недостаточно, чтобы разделить слои эвапоритов. Не сходится.
Правда, по другим данным: «Кое-где поверх эвапоритов были обнаружены типичные брекчии (крупные, 1—20 см, обломки горной породы – авт.) … эоловые отложения (песчаные и пылевые частицы, принесенные ветром – авт.) … По окраинам бассейна были найдены осадки, смытые с ближайших материковых склонов (и принесенные, видимо, реками, приливами-отливами и течениями – авт.)» [1.60]. Здесь уже легче: скорость седиментации в таких случаях вполне может достигать 100—200 мм за 1000 лет [1.59, с. 355]; накопление грунта за 100 тыс. лет составит 10—20 м – вполне достаточно, чтобы разделить слои эвапоритов.
Интересно, что геологический возраст нижнего и верхнего слоев эвапоритов оценивался приблизительно в 6,0 и 5,5 млн лн соответственно, что, вообще говоря противоречит изначальной гипотезе МЕССИНСКОГО КРИЗИСА СОЛЁНОСТИ (МКС): в период 6,0—5,3 млн лн, после закрытия Бетия с Рифом и до открытия Гибралтара никаких океанских смачиваний котловины Моря не должно было быть. По-видимому, авторы идеи многократного высыхания Средиземного моря К. Хсю и М. Чита так не считали, а пришли к модели, где за 700—800 тыс. лет, в период 6,0—5,3 млн лн, было 8 открытий/закрытий проливов, по одному за каждые 100 тыс. лет. В результате образовался 16-ти слойный «пирог», где 8 слоев эвапоритов толщиной в среднем 230 м чередовались с 20-ти метровыми морскими грунтами (все числовые оценки приблизительны).
(Примечательно, что и последние 800 тыс. лет, в период т.н. гляциоплейстоцена, «на каждые 100 тыс. лет приходилось два события: одно межледниковье и одно оледенение» [1.44], с максимальными колебаниями УМО. Но, как утверждается, в отличие от мессинского периода 6,0—5,3 млн лн, отложений эвапоритов не было, уровень Средиземного моря колебался вместе с УМО, потому как раз и навсегда открылся Гибралтар. Последние утверждения спорны: чтобы не появились эвапориты, достаточно не доводить дело до их осаждения из морских вод, в первую очередь – до насыщенных рассолов (см. разд. 1.4.1).)
Однако теория К. Хсю и М. Чита (в нашей интерпретации) не снимает упомянутого выше противоречия: предшествующие ей оценки давали 20—25 м эвапоритов при полном высыхании Моря, а в этой теории они выросли на порядок – до 230 м. Как с этим быть? Читатель, безусловно, уже догадался: все дело в рельефе дна Средиземного моря.
И действительно, пресловутые 20—25 м – это как средняя температура по больничке. Известно, что соль начнет осаждаться, когда морская вода превращается в насыщенный раствор (рассол); в осадок при этом компоненты эвапоритов выпадают в определенном порядке. Вначале, когда испарилось 50% морской воды, осаждаются карбонаты кальция и магния (в виде минералов кальцита и арагонита; входят в состав доломита и мергеля), которых в эвапоритах около 0,3%; затем, когда испарилось 80%, сульфат кальция (ангидрит и ГИПС, 3,6%); за гипсом, при испарении 90% – хлорид натрия или морская соль (ГАЛИТ, 77,8%); и, наконец, при испарении 95% морской воды – хлориды калия и магния, сульфат магния (сильвин, карналлит и др.,18,1%) [W: Evaporite; 1.53].
На порядок осаждения солей влияет и их растворимость; при прочих равных первыми выделяются труднорастворимые соли (карбонат кальция, гипс), за ними – легкорастворимые (галит, сильвин, карналлит и др.). Следует учитывать и то, что часть солей так и не выпадает в осадок, оставаясь в т.н. «маточном растворе» [W: Mother Liquor; 1.61]), Так, карбоната кальция и гипса в маточном растворе практически нет, галита остаётся 20%, сильвин – практически весь [1.61]. В этой связи выпадающие первыми труднорастворимые соли называют нижними эвапоритами, или гипсами; выпадающие вторыми легкорастворимые – верхними эвапоритами, или галитами.
Понятно, что когда 90% морской воды испарится, оставшиеся 10%, удерживающие 96% верхних эвапоритов, по идее, должны локализоваться, в основном, в глубоких изолированных впадинах конечного стока, своеобразных «мертвых морях», о которых и шла речь выше. И если площадь поверхности их дна на порядок меньше площади дна моря, то всё в порядке: разовое высыхание моря отложит в глубоководных впадинах эвапориты толщиной 200—250 м..
Интересно, какой глубины должна быть такая впадина с насыщенным рассолом, чтобы при полном высыхании отложить на своем дне 180 м галита (в составе 230 м эвапоритов)? Нехитрые расчеты показывают, что для отложения 1 м галита впадина должна быть глубиной около 2—7 м (в зависимости от её геометрии), в среднем – 4,5 м; соответственно, 180 м галита потребуют глубину 360—1260 м, в среднем 810 м, а с учётом других солей в составе эвапоритов – около 1000 м. Те же участки дна, где предполагается «толща» в 2 км, в период МКС должны были иметь изначальную глубину около 3000 м. Причем от уровня моря, усохшего на 90%. Но как оценить этот уровень?
На помощь приходят реки, которые, как и сегодня, впадали в эти впадины: Нил, Рона и др. Правда, море ушло вниз и вдаль, пришлось в погоне за ним прорезать каньоны в шельфах и материковых склонах. Так, Нил ушел в каньон глубиной 1200—1500 м (по другим данным – 2400 м в районе Каира [W: Nile river]), каньон Роны тянулся по материковому склону 240 км [1.54]. Примем -1200 -2400 м от современного УМО за искомую оценку уровня Средиземного моря, усохшего в МКС на 90%. Тогда впадина, о которой идет речь, должна была иметь глубину 4200—5400 м. А были ли такие впадины?
С тех пор много воды утекло, геометрия дна моря могла измениться радикально (и изменилась, и не раз; см. ниже). А что теперь, если всё повторится, Гибралтар с Босфором закроются, море станет высыхать, то случится ли «эвапоритовый феномен» вновь?
(Котловину Средиземного моря по геоморфологическим признакам принято делить на две части – Западную и Восточную (соответственно, Море – на Западное и Восточное Море), соединяемых мелководным Тунисским, или Сицилийским (глубина до 320 м, ширина 150—330 км), и узким Мессинским (70—1220; 3—22) проливами; в Восточном котловине выделяются Центральная и Левантийская части. Западная котловина через Гибралтарский пролив (280—1180; 14—44) сообщается с Атлантическим океаном и включает впадины морей Альборан (площадь 53 тыс. кв. км; глубина до 2407 м), Балеарского (86; 2132), Лигурийского (15; 2546) и Тирренского (214; 3830). Восточная Левантийская котловина включает впадины морей Левантийского (320; 4384) и Эгейского (179; 2529) и соединяется с Черным морем (422; 2210) проливами Дарданеллы (глубина 30—150 м; ширина 2—27 км) и Босфор (30—120; 1—4), разделенными Мраморным морем (площадь 11 тыс. кв. км; глубина 1355 м); Восточная Центральная – впадины морей Адриатического (144; 1230) и Ионического (169; 5267) [1.62].)
Только небольшие участки трёх глубоководных впадин современного Моря имеют требуемую глубину: Геленская (Эллинская), протянувшаяся от Ионических островов вдоль западного Пелопоннеса и Критской островной дуги до Родоса (глубина до 5267 м, максимальная в Средиземном море); Ионическая (более 5000 м), расположившаяся западнее Пелагийской платформы, занимающей пространство между Сицилией, Тунисом и Ливией; и Левантийская (4384 м), на юго-западе Левантийского моря [1.63; 1.64]. Суммарная площадь дна этих участков впадин невелика, и в них… нет эвапоритовых «пирогов» двухкилометровой толщины.
Потому как реальная картина МКС, или Мессинского события, под которым сегодня понимается просто изменение солёности Средиземного моря в определённый геологический период, оказалась куда сложнее описанной выше начальной модели. Как происходило высыхание Моря, открывались и закрывались проливы, осаждались соли, когда и чем всё началось и закончилось – понимания целостной картины нет, как нет и согласия учёных по её фрагментам. В частности, нет согласия по вопросам закрытия проливов Бетия с Рифом и образованию Гибралтара, которым, якобы, и закончился «кризис» 5,3 млн лн (см. ниже).
(А также по вопросу: откуда взялись столь внушительные запасы соли под дном Средиземного моря, оцениваемые одними в 1 млн куб. км, что якобы в 50 раз больше, чем содержится их в современном Море [1.57]; другими – «этого количества вполне достаточно, чтобы дать каждому из 7,7 миллиарда людей в мире почти 50 Великих пирамид Гизы, заполненных солью» [1.65]. И это пустяк, что все упомянутые числа «не бьются», что пирамиды дают 1 млрд куб. км соли, а не 1 млн (при объёме котловины Моря всего 3,8 млн куб. км хранение такого количества соли потребовало бы более 250 подобных котловин или одну, примерно равную котловине Мирового океана (1,37 млрд куб. км)); главный вопрос остаётся: откуда? (Точнее, «как и когда из океана?», ибо на эмоциональное «откуда?» наш эрудированный читатель наверняка ответит (нет, не «от верблюда»): «Из океана, вестимо!») Ничего не остаётся учёным, как заявлять, что будущие открытия позволят снизить оценку запасов соли в разы.
Но, быть может, самим Творцом предусмотрена эта «кладовка» соли – Средиземное море?)
1.3.1.2. ОТЛОЖЕНИЕ ОТЛОЖЕНИЙ
Можно представить себе, как проходило высыхание Моря (в современном его облике). Один за другим закрывались упомянутые выше проливы, а также пролив Отранто, глубиной 850 м, соединяющий Адриатическое и Ионическое моря, и проливы глубиной до 1000 м между островами Критской островной дуги, соединяющие Эгейское море с Ионическим и Левантийским, создавая перемычки, разделяющие окраинные моря.
Когда уровень Моря оказался ниже отметки -2500 м, моря Альборан, Балеарское, Лигурийское, Адриатическое, Эгейское исчезли, от других остались лишь их глубоководные впадины: Алжирского (Алжиро-Провансальского) и Тирренского бассейнов в Западном Море, Ионического и Левантийского (Финикийского) – в Восточном. Судя по всему, именно к этим морям несли свои воды Нил, Рона, По, Эбро и другие реки, врезавшись в глубокие каньоны. (Более того, именно эти каньоны, а не эвапориты считает современная наука основным доказательством полного высыхания Моря в мессине.)
Есть еще одна деталь, не обсуждаемая, как правило, авторами, отстаивающими ту или иную теорию (а в деталях, как известно, прячется дьявол). Дело в том, что в водном балансе моря есть составляющие, которые прямо и существенно зависят от его площади (например, испарение и атмосферные осадки), в то время как для других подобной зависимости нет (например, речной и ледниковый стоки). А это означает, что с уменьшением площади моря в процессе его высыхания может наступить момент, когда его водный баланс из отрицательного сделается положительным и высыхание прекратится. И если к этому моменту морская вода не сделалась насыщенным рассолом, то откуда эвапоритам взяться вообще? Возможно и море останется «живым», если его солёность будет приемлемой для биоты, и человек поселится на его берегах.
Простейшие расчеты для современного Средиземного моря показывает, что водный баланс его станет положительным, когда (при прочих равных) площадь испарения уменьшится примерно в 5 раз, объем – примерно на 70—80%; высыхание Левантийского и Ионического бассейнов при этом прекратиться, когда их уровни опустится на глубину 2200—2600 м, (что удивительным образом совпадает с оценкой 2400 м глубины каньона Нила [W: Nile river]; см. выше). Согласно данным и выкладкам, приведенным выше, здесь могут осаждаться только гипсы, которых в эвапоритах всего-то 4%, но никак не галиты (96%). Ни полного высыхания моря, ни эвапоритового феномена в описанном выше виде не должно случится.
Тем более, что если учесть остающийся «за кадром» в наших рассуждениях. но вполне возможный проливный сток от океана Паратетис, то для положительности баланса Моря достаточно будет уменьшения поверхности испарения в 2 раза, а высыхание Левантийского и Ионического бассейнов прекратиться, когда их уровень опустится до отметки -1700 м [1.66].
И тут закрадывается сомнение в самой интерпретации причин эвапоритового феномена – периодических полных высыханий Моря (модель «высыхающего (глубоководного) бассейна» [1.67]), особенно в тот период, когда Гибралтара еще не было, а проливы Бетий с Рифом уже якобы закрылись. Модели «высыхающего бассейна», как известно, противостоит наиболее признанная на сегодня модель «соляной ямы» немецких ученых К. Бишопа и К. Оксениуса, согласно которой «осаждение эвапоритов происходило из сравнительно глубокой застойной массы рассола, периодически пополняемой через барьер» [1.67].
Иными словами, соли осаждаются во впадинах (в"ямах» с гребнем, напоминающих взрывные воронки), отгороженных от окружающего участка дна барьером, препятствующим выходу из впадины воды, обогащенной солями вследствие выпаривания, но в которые, переливаясь через барьер, периодически втекает/вытекает свежая слабо соленая вода (пример: глубоководные впадины Левантийского и Ионического бассейнов). С повышением солености вода постепенно опускается и, достигнув состояния перенасыщенного рассола, осаждает на крутых склонах «ямы» содержащиеся в ней соли; последние, разрушаясь в процессе размытия «ямы», сходят подводными оползнями на её дно, перемешиваясь между собой и с грунтами.
Каждая из моделей имеет свои плюсы и минусы, удачно объясняя некоторые явления «эвапоритового феномена» и в то же время пасуя перед другими фактами. Имеют ограниченную область применения, как сказал бы специалист, что, впрочем, естественно для всякой модели, даже для такой замечательной, как классическая механика. И, похоже, обе модели осаждения солей работоспособны в рамках следующей общей схемы.
Как мы уже говорили, Средиземное море в мессинские времена было связано с океанами, Атлантическим и Паратетисом, несколькими проливами. Возможно, это уже упомянутые Бетий с Рифом, возможны и другие проливы. Тектоноколебания земной коры и гляциоколебания уровней океанов открывали/закрывали проливы, изменяли их параметры, влияя в конечном результате на суммарный проливный сток океанской воды: он также колебался. При максимальном стоке водный баланс Моря был, вероятно, положительным, оно наполнялось; при минимальным – отрицательным, Море высыхало.
Здесь следует учесть, что условия наводнения/высыхания для Западной и Восточной котловин были разными. Западная наполнялась в первую очередь через проливы, связывающие Море с Атлантикой, Восточная – с Пратетисом. Атлантический океан был открытым, глубоководным и солёным морем; его эвстатический уровень совпадал с УМО. Паратетис, напротив, был замкнутым, мелководным и солоноватым морем; на его водный баланс Мировой океан влиял опосредованно. Конечно, когда воды Восточной и/или Западной котловины преодолевали разделяющие их барьеры, Море становилось единым, но, по-видимому, в «мессинский век» это происходило не часто.
(В «мессинский век», возможно, Мессинский пролив ещё не сложился; остров Сицилию отделял от Апеннинского полуострова более широкий и мелководный пролив вроде Сицилийского [W: Geology of Sicily]. В этой связи для наших целей можно считать, что Западное Море соединялось с Восточным мелководными Сицилийскими проливами.)
В свете сказанного можно предположить, что в разное время и в разных частях Средиземного моря условия и характер «отложения отложений» (седиментации [W: Sedimentation]) были различными: иногда они вполне адекватно описывались моделью «соляной ямы», иногда – «высыхающего бассейна», а порой и та, и другая модель не работали. И действительно, современные исследования показали, что в сравнительно мелководных Тирренском и Алжирском бассейнах в основном отложились гипсы или (слоями) гипсы-галиты-гипсы (модель «высыхающего бассейна»), в глубоководных Левантийском и Ионическом – смешавшиеся гипсы с галитами (модель «соляной ямы») [1.68; 1.69].
(Сказанное выше показали ещё результаты глубоководного бурения «Гломара Челенджера», проводившихся с целью «получить данные по биостратиграфии, седиментогенезу и тектонике для оценки конкурирующих гипотез по геологической истории Средиземного моря» (рейс 13, август-октябрь 1970 г.), а также «получить информацию для реконструкции тектонической эволюции Средиземного моря, понять условия возникновения и „закрытия“ малых океанических бассейнов; собрать данные для интерпретации истории Мессинской эпохи повышенной солености» (рейс 42А, апрель-май 1975 г.) [1.56].
Ни о какой двухкилометровой толще эвапоритов речи в отчётах не идет, т.к. скважины лишь «щупали» потенциально эвапоритовые отложения. Чаще всего бур натыкался на морские грунты; фигурирует и доломит, который одни ученые относят к грунтам, другие – к солям, упоминается осаждающийся первыми кальцит, реже – гипс и совсем редко – галит (скважина 134, глубина проходки 324—364 м, Балеарская абиссальная равнина) [1.56]. Только в двух скважинах, 121 и 134, бур достиг т.н. «акустического фундамента», к которому принято относить эвапоритовый «пирог». Про скважину 134 мы уже сказали, в 121 эвапориты не обнаружены. Не подтверждена и чёткая слоистая структура «пирога»; иногда грунты и соли разделены, но чаще они перемешаны, словно осаждались одновременно.)
Важным элементом спорной теории многократного высыхания Средиземного моря К. Хсю и М. Чита является утверждение, что МКС закончился с образованием Гибралтара, где-то 5,3 млн лн (с окончанием последней стадии миоцена – мессина [В: Миоцен]). С этого момента при открытом Гибралтаре уровень Средиземного моря всегда совпадал с УМО и эвапориты не отлагались. Не обнаружено. Собственно говоря, отсутствие эвапоритов и породило гипотезу о появившемся новом мощном проливе, известном нам под гидронимом «Гибралтар», якобы раз и навсегда обеспечившим Море притоком свежих вод Атлантики.
1.3.2. КРИЗИС СОЛЁНОСТИ
СОДЕРЖАНИЕ
1.3.2.1. НАША АТЛАНТИДА
1.3.2.2. МЕССИНСКОЕ СОБЫТИЕ
1.3.2.1. НАША АТЛАНТИДА
Но так ли это? Попробуем, что называется «на пальцах», разобраться, как функционирует система «океан-пролив-море» (имея в виду Атлантику-Гибралтар-Море)
в геологическом масштабе времени. В «грубой» модели системы состояние каждого объекта-водоёма системы описывается одним параметром – уровнем; сами объекты представляются своими «конструктивными» параметрами – агрегированной геометрией котловин – зависимостью (функцией) площади поверхности испарения от уровня.
(Напомним, что под дном водоёмв мы понимаем поверхность земной коры (ЗК), соприкасающуюся с его водами; под КОТЛОВИНОЙ водоема – пространство, заполняемое его водами. Котловина ограничена дном и поверхностью нулевого уровня водоёма (см. разд. 1.3.1.1).
Соединяющий океан и море пролив играет роль регулятора (ограничителя) и описывается стоком, зависящим от пары уровней водоёмов. Простейшая модель пролива допускает только два его состояния – «открыт» или «закрыт» и представляется единственным конструктивным параметром – уровнем порога. Пролив открыт, когда уровень океана или моря превышает уровень порога пролива; открытый пролив имеет фиксированный положительный сток. Пролив закрыт, когда уровни и океана, и моря ниже уровня порога пролива; закрытый пролив имеет нулевой сток.
Система наша функционирует во времени под действием внешних сил. Что это за силы? Помимо силы тяжести, на систему действуют и другие внешние силы, разнообразие которых обусловлено инсоляцией (потоком солнечной радиации) и процессами, идущими внутри Земли. Инсоляция периодически изменяется в соответствии с циклами Миланковича (см. разд. 1.1.1) и влияет на все составляющие водного баланса объектов системы – испарение, атмосферные осадки, поверхностные, подземные и ледниковые стоки – через процессы гляциации-дегляциации, а также процессы гидрологического цикла («круговорот воды в природе»: «состоит из испарения воды, переноса паров воздушными течениями, их конденсации, выпадения в виде осадков (дождь, снег и т.д.) и переноса воды реками и другими водными объектами… Со временем вода возвращается в океан, чтобы продолжить круговорот» [В: Круговорот воды в природе]).
Силы, связанные с процессами внутри Земли, проявляются через тектонические подвижки земной коры (ЗК), вызывающие изменений конструктивных параметров (геометрии) дна океана, моря и пролива. При этом тектоноколебания зачастую могут не учитываться (в первом приближении) так как они оказывают на движение уровня водоёмов системы значительно меньшее влияние, чем гляциоколебания. Что же касается разовых тектонических подвижек катастрофического характера, существенно изменяющих «конструкцию» того или иного водоёма, то удобно считать систему «до» и «после» катаклизма двумя отдельными системами. (Это особенно актуально для пролива, тектоническое обрушение дна которого может заметно изменить его сток.)
Воздействия внешних сил на систему имеют (между катаклизмами) периодический характер; периодический же характер имеет и отклик системы на эти воздействия: уровни водоёмов растут и падают, пролив открывается и закрывается. При этом: (1) во время гляциации водный баланс океана отрицательный (дефицит), его уровень падает (регрессия); во время дегляциации – баланс положительный (профицит), уровень растёт (трансгрессия); (2) при закрытом проливе уровень моря падает; (3) при нулевом уровене моря, соответствующим переходу между гляциалом и интергляциалом, дефицитом и профицитом общего водного баланса системы, последний равен нулю; (4) при открытом проливе уровни океана и моря стремятся к выравниванию; (5) площади испарения океана и моря уменьшаются с падением их уровней; уменьшаются (при прочих равных) и дефициты их водных балансов.
Поскольку главный наш интерес – функционирование связки «Гибралтар-Море» в далёком прошлом, описанную модель можно ещё упростить. А именно, функционирование океана в ней может быть представлено графиком эвстатических колебаний уровня Мирового океана (УМО). Что мы и делаем, взяв, в частности, в качестве такового для периода с 18,5 тлн (начало Великого потопа, разд. 1.2.3.) известный, многократно цитированный УМО-график [1.43].
Рассмотрим ситуацию, когда уровень моря неподвижен (что означает равенство его водного баланса нулю) и находится ниже порога пролива (например, в случае частичного высыхания моря), пролив закрыт, а уровень океана растёт (например, в межледниковье при отступлении льдов). Вот он превысил порог пролива, пролив открылся, океанская вода стала поступать в море («водопад»). Водный баланс океана, очевидно, профицитный; если профицит превышает сток пролива (а), то часть его, равная стоку, направляется морю, другая – остаётся с океаном и определяет скорость подъёма его уровня; в противном случае (б) морю отдаётся весь свой профицит. В случае (а) и океан, и море поднимаются, располагая профицитом баланса; в случае (2) – поднимается только море, уровень океана застывает.
В целом же, уровни как океана, так и моря колеблются между своими верхним и нижним уровнями нулевого водного баланса (в котором, конечно, учитываются проливные и ледниковые стоки); при открытом проливе они колеблются совместно, обмениваясь стоками, при закрытом – порознь. Когда пролив открыт, один из водоёмов (как правило, океан) отдаёт весь свой профицит или его часть, определяемую стоком пролива, другому водоёму (как правило, морю); уровни водоёмов при этом стремятся к выравниванию.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «Литрес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию (https://www.litres.ru/chitat-onlayn/?art=70503499&lfrom=174836202&ffile=1) на Литрес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
