Антарктида

Рис. 13. Схема строения земной коры:

1—земная кора; 2 – литосферная плита; 3 – астеносфера; 4 – океан; 5– граница Мохо; 6 – граница раздвижения плит. С. О. X. – срединный океанический хребет

Толщина верхнего слоя Земли от физической поверхности до литосферной плиты (т. е. А В или ab) обычно понимается как толщина земной коры. Согласно теории изостазии, чем выше поднимается континент или его часть, тем они глубже погружены в подстилающую литосферную плиту и тем толще будет здесь земная кора.

Глубину от физической поверхности до зоны изменения скоростей упругих волн и плотности можно измерить сейсмическим и гравиметрическим методами. Принципиально это делается так же, как и при измерении, толщины льда, однако для таких сейсмических измерений, когда нужно получить отражение от глубоких горизонтов, требуются мощные взрывы. Поэтому данный метод, получивший название глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ), является сложным и дорогостоящим. Выполнив ГСЗ хотя бы в одном месте и измерив таким образом силу тяжести, дальше можно воспользоваться относительным гравиметрическим методом. Конечно, это крайний случай. Надо иметь какую-то редкую сеть ГСЗ, и тогда с помощью гравиметрии можно определить толщину коры по всему континенту.

Рис. 14. Карта мощности земной коры под Антарктидой

Сейчас в Антарктиде отработано по крайней мере семь профилей ГСЗ советской, японской и американской экспедициями. На основании этих и гравиметрических измерений можно построить схему толщины земной коры Антарктиды. Здесь мы приводим более ранний вариант схемы, в основу которой легли три советских разреза ГСЗ (рис. 14). Оказалось, что мощность коры Восточной Антарктиды составляет 40–50 км, что характерно для континентов вообще. Кора Западной Антарктиды несколько тоньше – 25–35 км, что может соответствовать переходной коре от континента к океану, мощность коры которого от 6 до 15 км. Таким образом, вопрос относительно того, является ли Антарктида континентом или архипелагом, решен, в частности, и этим методом.

Немного о геологии

Антарктида – древняя платформа, частично обрамленная на Тихоокеанском побережье складчатыми горными сооружениями. По своему строению она имеет много общего с древними платформами Австралии, Южной Америки, Африки и Индии. Эта платформа не является однородной и одновозрастной во всех своих частях. Предполагают, что у значительной части Восточной Антарктиды три возрастных яруса. Нижний структурный ярус представляет собой кристаллический фундамент. Он образовался в результате метаморфизма, процессов перекристаллизации и частичного плавления огромных толщ обломочных и иных осадков. Под влиянием тектонических движений и под воздействием нагретых растворов горизонтально лежащие слои осадков и лав сминались в складки и превращались в кристаллические сланцы, кварциты, мраморы. Они гранитизировались, образовав такие породы, как гнейсы и гранито-гнейсы. Возникновение метаморфических пород сопровождалось появлением жил гранитов, пегматитов и кварца.

В кристаллическом фундаменте появлялись расколы, по которым из недр поднималась магма, создавая интрузии.

Средний структурный ярус развит в пределах платформы не так широко, как кристаллический фундамент. Он представляется мощной толщей (9—10 км) слабо метаморфизованных нижнепалеозойскйх осадочных и вулканических пород – зеленых сланцев, песчаников, конгломератов, глинистых и аспидных сланцев, смятых в пологие линейные складки. Эти осадки накапливались сотни миллионов лет в прогибах кристаллического фундамента, главным образом на окраинах платформы.

Особенно широко распространен в Антарктиде верхний структурный ярус, сложенный преимущественно слабо измененными осадочными породами среднего и верхнего палеозоя. Отложения этого яруса широко распространены на Земле Виктории, в горах Королевы Мод и в других местах. Эти отложения получили название серии Бикон. В подошве серии обнаружены остатки палеозойских панцирных рыб, что позволило оценить возраст этого слоя в 350 млн. лет. Несколько выше по разрезу встречаются ледниковые отложения, свидетельствующие об оледенении, происходившем приблизительно 300 млн. лет назад. Ледниковые отложения имеются также в пластах средне-палеозойского периода (около 150 млн. лет). В верхней части этой серии встречаются пласты каменных углей. В угольных пластах попадаются окаменелости древовидных папоротников, остатки древних хвойных деревьев, позволяющие провести четкую датировку.

Осадки серии Бикон везде лежат почти горизонтально. Это типично континентальные отложения, образовавшиеся в процессе разрушения горных сооружений нижнего и среднего ярусов платформы.

Самая примечательная особенность геологического строения Антарктической платформы – ее сходство с другими платформами южного полушария. На всех, них лежит одинаковый чехол континентальных отложений, содержащий остатки древних рептилий. Очень схоже и строение их кристаллического фундамента.

Перед оледенением (12–15 млн. лет назад) в пределах Антарктического п-ова росли хвойные и буковые леса, подобные лесам современной Патагонии. Оледенение наступило во второй половине кайнозойской эры (около 10 млн. лет назад).

Ископаемые Антарктиды

Родство Антарктиды с Южной Америкой, Южной Африкой, Индией и Австралией по геологическому строению дает право предполагать на ней наличие схожего комплекса полезных ископаемых. Конечно, здесь их трудно обнаружить и еще труднее добыть. Тем не менее в результате планомерных геологических изысканий сейчас уже обнаружены многие из них.

Прежде всего были обнаружены огромные запасы каменного угля и разнообразных железных руд. Найдены месторождения слюды, графита, горного хрусталя и целого ряда других полезных ископаемых. В Антарктиде имеются крупные осадочные бассейны, например в морях Уэдделла и Росса, в которых уже обнаружены газ и нефть (Л. И. Дубровин, С. Б. Слевич).

Иными словами, входя в семью континентов Гондваны, Антарктида обладает таким же геологическим строением и тем же набором богатств недр, что и другие континенты, однако эти запасы надежно запечатаны и вряд ли имеет смысл торопиться с их эксплуатацией.

ПОЛЮС АБСОЛЮТНОГО ХОЛОДА

Хочу сказать тебе, мой друг,

Ты только не таи обиду.

Хороших много мест вокруг.

Зачем ты едешь в Антарктиду…

Из шуточной песнивнутриконтинентального поездаМирный – Восток 1957 г.

Подготовка экспедиции

В июле 1955 г. было принято решение об участии Советского Союза в исследованиях Антарктики и о посылке большой экспедиции.

Научное руководство экспедицией было возложено на Академию наук СССР, а подготовка и техническое оснащение было поручено Главному управлению Северного морского пути Министерства морского флота, которое проводило все исследования в полярных районах.

Решались вопросы о формировании первой комплексной Антарктической экспедиции, о ее составе, районе предполагаемых исследований, оборудовании, технических средствах. Относительно характеристики условий, с которыми придется столкнуться полярникам, были разные мнения. Одни говорили, что людям придется испытать морозы до —90 °C, другие – что это не так, что на Северном полюсе нет таких морозов, что в районе Южного полюса должно быть теплее.

Нужно было объяснить, доказать, что на Южном полюсе холоднее. Ведь слово «юг» часто в обиходе людей ассоциируется с теплом, а слово «север» – с холодом. Но ведь это до экватора. Дальше к югу опять становится холоднее.

На Северном полюсе, конечно, холодно, но на Южном – не теплее. В глубинных районах ледяного континента в два с лишним раза холоднее, чем в Арктике.

Василий Федорович Бурханов – начальник Главсевморпути – со знанием дела, оперируя известными, хотя и довольно ограниченными в то время материалами, рассеял вкравшееся сомнение и подтвердил, что на Южном полюсе, в Антарктиде, действительно холоднее, чем в Арктике и на Северном полюсе, и что наши полярники действительно могут встретиться с температурами воздуха до —90 °C. Неопровержимые доводы Бурханова были восприняты и оценены правильно.