Земля под ногами - 4

         Океаническая кора    

Нетрудно заметить, что название темы говорит само за себя!
Естественно, что по океанической земной коре ни босыми, ни обутыми ногами вольно не походишь, но, с другой стороны, рассматривать ее – кору, как самостоятельное образование, никакого смысла нет!       
А все почему?
Потому что отличается она от континентальной земной коры немногим. Первое – меньшей мощностью (толщиной), а второе – составом базальтового слоя. 
Так если толщина океанической земной коры колеблется на отметках от 5 до 15 километров, а в отдельных случаях от 1 до 2 км, то толщина континентальной или материковой земной коры варьирует в   пределах 15-20-70-75 км.
Впрочем, особо точным означенный цифровой ряд назвать трудновато, поскольку никто с логарифмической линейкой по замысловатым земным рельефам не бегает и подобных замеров не производит.  А вот приблизительным назвать его  вполне допустимо.

***

Состоит океаническая земная кора, как и материковая, из трех слоев:
- осадочного,
- базальтового
- габбрового.
Думаю, что и в этом случае сильно заморачиваться нет никакой необходимости. Представить себе осадочный слой довольно-таки просто. Достаточно провести какие-либо эксперименты с теми или иными взвесями в стакане воды в домашних условиях. И тогда сразу станет понятно, что более легкие взвеси оседают медленно и не очень охотно, а более грузные, тяжелые бухаются прямо на дно.
В природе в качестве таких осадков выступают кремнистые, карбонатные и глинистые осадки. Но все они находятся не в земном вещественном состоянии, а в растворенном. То есть это донные осадки. Так, например, карбонатные осадки сложены из кораллов, водорослей, планктона и моллюсков.
Второй нижний слой, называемый базальтовым, представляет собой плотную горную породу магматического происхождения. Иными словами, это лава или магма с высоким содержанием кремнезема, излившаяся на поверхность океанского дна.
Чтобы глубоко не погружаться в историю и чудо-таблицу великого Менделеева, всем кто ни относит себя к химикам, достаточно знать, что кремнеземы – это главный компонент почти всех земных горных пород нерастворимый в воде. Остается только добавить, что базальты встречаются не только на Земле. Они обнаружены и на планетах земной группы - на Луне, Марсе и Венере. С базальтами связаны месторождения различных руд – меди, никеля, платины, титана и железа.
Третий слой океанической земной коры – габбровый слой. На вид это уже магматическая порода основного состава, которая за счет медленного остывания превращается в крупные кристаллы. Мощность габбрового слоя обычно составляет 4-5 км.

***

Океаническая земная кора относительно молодая. Среднее время обновления океанической коры составляет менее 100 млн лет. Самая древняя океаническая кора, которая занимает ложе океана, сохранилась в котловине Пигафетта в Тихом океане и имеет возраст 156 млн лет. Это связано с тем, что океаническая кора постоянно обновляется. По этой причине в глубоких разломах на дне океана рождается новая кора из магмы, а старая, достигнув материка, уходит под него и погружается обратно в мантию.
Что касается котловины Пигафетта, то это северная впадина Восточно-Марианской котловины, которую разделяет подводная гряда Магеллановых гор. Эта гряда, довольно необычная и представляет собой дугообразную цепь подводных вулканических гор длиной более 1300 км. 
Названа так в честь итальянского мореплавателя Антонио Пигафетта – участника первого в истории кругосветного плавания, первой испанской морской экспедиции, возглавляемой Фернаном Магелланом и завершенной Хуаном Себастьяном Элькано. Она состоялась в 1519-1522 гг. Однако самому Магеллану не суждено было вернуться домой. Он погиб на Филлипинских островах в одной из стычек с туземцами.
Участником этой экспедиции был и Антонио Франческо Пигафетт, который на протяжении всего плавания составлял подробный дневник экспедиции и в последствии опубликовал его, как отдельную книгу под названием «Путешествие Магеллана». Этот дневник на все времена стал не просто важным документом эпохи Великих географических открытий, но и самым важным источником сведений об экспедиции Магеллана.

***

Но вернемся к остаткам древней океанической коры. Правда не ко всей, а только к той, что поднята на поверхность.  Называются эти остатки – офиолитами. Процессы образования офиолитов устанавливаются на протяжении всей геологической истории Земли.
В 1905 году немецкий геолог Густав Штейнман (1856 – 1929 гг.) предложил использовать термин «офиолиты» для обозначения не отдельной породы, а сразу группы пород, которые, как правило, встречаются вместе в центральных зонах складчатых систем, а это – габбро, базальты и радиоляриты.
Где радиолярит — это осадочная глубоководная горная порода, которая более чем на 50% состоит из скелетов радиолярий. А радиолярии – это одноклеточные планктонные организмы, размером от 0,04 мм до 1 мм и более, обитающие в морской воде. Причем более всех богаче этими видами субтропики и тропики.
Залежи офиолитов можно встретить на дне морей и океанов. Они представляют собой радиоляриевый ил или трепел, который целиком состоит из скелетов радиолярий. Тот интерес, который геология испытывает к офиолитам, в первую очередь связан с тем, что они - офиолиты помогают узнать ту часть истории планеты, в которой открывались и закрывались древние океаны, исчезали континенты и появлялись новые земли.
Сам вопрос о времени появления типичных офиолитов бесконечно важен для понимания истории Земли.
Почему? Потому что он в первую очередь связан с появлением такого сложного природного механизма, как перемещение тектонических плит.
На сегодняшний день ученым мировым сообществом предполагается, что образование очередного суперконтинента через сотни миллионов лет вовсе не исключено. И тогда Африка сольется с Европой, Австралия, продолжив движение в сторону севера, объединится с Азией, а Атлантический океан после некоторого расширения исчезнет вовсе.
Однако, на сегодняшний день известно, что самые древние комплексы выявлены в Карелии, Вайоминге (штат на западе США) и в Китае. Они имеют архейский возраст!
Что касается архейского возраста, то архейская эра на Земле - самая короткая - началась около 3-3,5 млрд лет назад и продлилась 900 млн лет.

***

Но если офиолиты – это молчаливые свидетели древнейшей истории Земли, то серпентиниты – это прямые участники, прорывное звено для зарождения новой жизни на Земле. То есть, если начать сначала, то серпентиниты – это метаморфическая горная порода, состоящая преимущественно из минералов, из серпентина, образовавшегося в результате серпентинизации основных пород.
Впрочем, происхождение этого названия точно не установлено и потому, быть может, мало вменяемое. Но есть предположение, что оно связано с тем, что по текстуре или цвету порода напоминает змеиную кожу. Известно и то, что греческий фармаколог Диоскорид (50 г. н.э.) рекомендовал эту породу для лечения змеиных укусов.
И хоть этот момент никакой ясности в суть повествования не вносит, но успокаивает лишь тем одним, что слово «серпентинит» происходит от латинского слова «змея», и все потому, что текстура породы имеет явное сходство со змеиной чешуей.
Впрочем, текстура здесь вовсе не причем!
Поскольку важны не сами серпентины, как плотная горная порода, а серпентинитовые термальные источники, то есть выходы на поверхность подземных вод, нагретых геотермальным теплом Земли.
А все почему?
Потому что серпентинит – это порода, которая образуется из магматических пород в результате их изменения под воздействием воды и высоких температур. А значит, по своей сути, они представляют собой, подходящие для зарождения новой жизни на Земле серпентинитовые термальные источники.
Иными словами, подобные системы не зря называют потенциальной «колыбелью» для зарождения новой жизни на Земле.

***

В 2000 году в глубинах Атлантического океана с использованием глубоководного аппарата был обнаружен гигантский комплекс, состоящий из известняковых башен и колонн, поднимающихся со дна на высоту более 700 метров. Удивительной находке было присвоено имя «Затерянный город».
Высота самой высокой башни составляла 60 метров и ей было присвоено название «Посейдон». В результате химических реакций между холодной морской водой и горячими магматическими породами мантии Земли в окружающую среду выделись водород, метан и иные газы.
По мнению исследователей, гидротермальная активность в данных условиях продолжалась не менее 120 тысяч лет. Возможно, что значительно дольше! При этом температура флюидов, то есть температура взаимодействия воды и газов составляла порядка 40 градусов Цельсия, что, обеспечивало не только стабильность окружающей среды, но и делало ее пригодной для развития сложных микробных сообществ.
Однако история открытия «Затерянного города» представляет собой уникальное и единственное в своем роде явление, подобного которому в истории Мирового океана более не встречается.
Ученые полагают, что первые формы жизни могли зародиться на ранней Земле именно здесь. Они также считают, что вырабатываемые здесь углеводороды образуются не из углекислого газа атмосферы и не благодаря фотосинтезу, а исключительно за счет геохимических процессов на дне океана.
И поскольку углеводороды – строительные блоки живых организмов, то это еще больше усиливает гипотезу о том, что биологическая жизнь могла зародиться именно в подобных условиях, то есть задолго до появления кислородной атмосферы.
Более того, процесс гидротермального изменения или другими словами – процесс серпентинизации способствует выделению водорода и метана. Именно эти газы становятся источником энергии для микроорганизмов, обитающих в порах известняковых башен. Первыми вокруг таких источников появляются бактерии, улитки и ракообразные.
Исходя из всего вышесказанного, следует признать, что «Затерянный город» является естественной лабораторией по изучению перехода от неживой материи к живой!

***

И еще немного о серпентините.
Серпентинит содержит значительное количество связанной воды, то есть неподвижной, удерживаемой твердым веществом горных пород. По этой причине в нем много атомов водорода, способных замедлять нейтроны за счет упругих столкновений. Благодаря этому серпентинит можно использовать в качестве сухого наполнителя внутри стальных оболочек в некоторых конструкциях ядерных реакторов, таких, каким был Чернобыльский реактор серии РБМК. Он использовался для радиационной защиты операторов от вылетающих нейтронов.
Образуется серпентинит из основных горных пород, которые гидратируются морской водой, просачивающейся в породу на больших глубинах под дном океанов.