Возраст океанической коры

Под возрастом данного типа коры понимается тот хронологический рубеж, на котором, возможно, одновременно завершается формирование двух нижних слоев коры и на поверхности базальтов начинают накапливаться осадочные толщи. Возраст коры океана определяется двумя разными способами: по керну глубоководных скважин в комплексе с непрерывным сейсмическим профилированием океанического дна и методами палеомагнитной стратиграфии.

Бурение дна океанов производилось в основном со специально оборудованного исследовательского судна «Гломар Челенджер». Началось оно в 1968 г. и продолжалось до 1983 г. Пробурено более 600 скважин во всех наиболее интересных местах Мирового океана. Многие скважины полностью прошли осадочный слой и вскрыли базальты второго слоя. В этих скважинах по микропалеонтологическим остаткам с большой точностью определён возраст всех пробуренных осадочных толщ. Совместный анализ буровых и региональных сейсморазведочных данных позволил сделать следующие основные выводы:

— самые древние горизонты осадочных толщ, а следовательно, и самые древние блоки океанической коры в изученных регионах имеют среднеюрский возраст. Этим была подтверждена идея А. Вегенера о молодости коры океанов, высказанная им ещё в 1915 г.;

— во всех океанах, кроме Тихого, относительно более древние блоки коры располагаются ближе к краям континентов, относительно более молодые — к внутренним областям. В пределах срединно-океанических хребтов кора имеет преимущественно неогеновый, а в их осевых зонах — поздненеогеновый и антропогеновый возраст;

— в западных окраинных морях Тихого океана возраст коры моложе, чем на прилегающих к ним глубоководных океанических равнинах, за исключением Берингова моря.

Одновременно с площадными сейсморазведочными работами и глубоководным бурением и независимо от них выполнялись исследования по определению возраста океанической коры палеомагнитными (магнитостратиграфическими) методами. В конце 50-х годов сначала в Тихом, затем в Атлантическом океане, к югу от Исландии, были выполнены площадные магнитные съёмки, показавшие значительные отличия аномальных магнитных полей океанов от континентов. Последующее картирование громадных пространств океанов показало, что океаническим магнитным полям свойственны яркие особенности: чёткая линейность аномальных зон и отдельных аномалий; совпадение простираний зон аномалий и срединноокеанических хребтов; резко (в три раза) повышенная интенсивность магнитных аномалий, совпадающих с осевыми зонами срединноокеанических хребтов; отчётливая знакопеременная структура аномальных магнитных полей и примерное равенство значений положительных и отрицательных аномалий; симметричное расположение знакопеременных магнитных аномалий относительно осевой зоны срединноокеанических хребтов; наличие у отдельных аномалий и полосчатых знакопеременных аномальных зон некоторых ярко выраженных индивидуальных морфологических особенностей, способствующих их идентификации на пространственно разобщённых полигонах; присутствие в магнитных полях многочисленных морфологических нарушений, имеющих вид поперечных сдвигов, секущих или смещающих системы параллельно-полосчатых аномалий относительно друг друга на многие десятки и даже сотни километров.

В 1963 г. английские геофизики Ф. Дж. Вайн и Д. Г. Мэтьюз высказали предположение, что происхождение полосчатого симметричного рисунка магнитных аномалий океанов является следствием того, что формирование и намагничивание океанической коры, рождающейся по гипотезе Хесса—Дитца (Dietz, 1961; Hess, 1962) в осевой спреддинговой зоне срединноокеанического хребта, осуществляется в условиях периодического самообращения полярности (инверсии) магнитного поля Земли (Vinne, Matthews, 1963). При этом породы новообразованной коры намагничиваются то положительно (при нормальном положении магнитных полюсов), то отрицательно (при обращённом положении полюсов). Согласно этому, отрицательные и положительные магнитные аномалии отвечают разновозрастным блокам океанической коры. Чем моложе блоки, тем ближе они располагаются к осевым зонам срединных хребтов; чем древнее, тем дальше отстоят от них. В результате была произведена нумерация и идентификация всех аномалий, выявленных на громадных пространствах Мирового океана. С учётом шкал инверсии магнитного поля Земли, построенных В. Питманом, Дж. Хейртцлером, Ф. Дж. Вайном, Р. Ларсоном и др., произведена их возрастная оценка. Полученные по магнитным данным карты возраста океанической коры были проверены глубоководным бурением. Сравнительный анализ этих материалов впервые был проведён для Северной Атлантики В. Питманом и М. Тальвани в 1972 г., которые пришли к выводу, что датировка возрастов коры по магнитным аномалиям вполне удовлетворительно совпадает с определениями возраста по данным бурового керна. Таким образом, сейсморазведочные и геомагнитные исследования в океанах в комплексе с палеонтологическими данными из относительно немногих глубоководных скважин позволили в короткое время разрешить принципиальную научную проблему о возрасте океанической земной коры на территории, в 2 раза превышающей площадь всех материков Земли вместе взятых.

К середине 70-х годов сводные карты возраста коры были построены для всех океанов и с тех пор подвергаются лишь корректировке и детализации. Одна из таких карт показана на рис. 4.