Три-четыре десятка лет назад на любой самой подробной географической карте Антарктиду изображали сплошным белым пятном. На современных картах уже появились сотни названий: поселки и научные станции, острова, полуострова, мысы, заливы... И лишь в самые последние два-три года ученые сумели «разглядеть» и нанести на карты горные хребты и вулканы, долины и плато, которые сотни миллионов лет скрыты под толстой ледяной шапкой, покрывающей этот материк.
Доктор геолого-минералогических наук М. РАВИЧ,
заместитель директора Института геологии Арктики.
Антарктида, когда впервые знакомишься с ней, кажется ровной бескрайней ледяной пустыней. Действительно, на площади около 14 миллионов квадратных километров сосредоточено 87 процентов льда всей нашей планеты (миллионы кубических километров). Материк покрыт ледяным панцирем, средняя толщина которого около 2-х километров.
Среди такой огромной массы бело-голубоватого льда скалистые горы напоминают миражи оазисов в пустыне. Вблизи побережий ледяной панцирь потоньше (не более тысячи метров толщиной), горные хребты словно протыкают лед и прерывистой пунктирной цепочкой тянутся в глубь континента мимо Южного полюса, через весь материк (Трансантарктические горы), деля его на две неравные части: Восточную (большую) и Западную (малую) Антарктиду. Общая протяженность горных цепей Антарктиды — более 12 тысяч километров.
В скалистых горах, поднимающихся над ледяными полями на сотни метров (иногда до километра), отполированных ледниками и лишенных плаща рыхлых отложений, обнажается геологическая летопись антарктических недр. Надо лишь умело прочесть эту гигантскую каменную книгу, чтобы разобраться, в какой последовательности образовались горные породы и каково их происхождение.
Но много ли можно узнать о геологическом строении материка, если лишь отдельные точки его территории свободны ото льда. Материк у Южного полюса лежит как бы на дне океана, с той только разницей, что покрывающая его вода замерзла и превратилась в лед. Чтобы узнать строение антарктических недр, здесь надо так же, как и в океане, провести сотни тысяч километров аэрогеофизических и радиолокационных маршрутов над ледяным панцирем материка, а потом для проверки еще разбурить лед сотнями скважин.
Вот уже 20 лет советские геологи и геофизики вместе с учеными одиннадцати других стран (прежде всего с американскими и английскими исследователям») пытаются узнать, каково строение поверхности и глубоких горизонтов Антарктиды подо льдом. Исследования эти пока охватили преимущественно прибрежные районы Антарктиды, но уже сейчас, в первом приближении, можно охарактеризовать рельеф и структуры материка, сказать, какие породы лежат под его мощным ледяным покровом.
Подледный рельеф Антарктиды (см. рисунок 1) весьма разнообразен: различно ориентированные горные хребты сочетаются с разделяющими их обширными низменностями и впадинами. Объясняется такая контрастность рельефа тектоническими движениями отдельных глыб материка.
Рисунок 1
Восточная Антарктида в среднем поднята над уровнем океана примерно на 400 метров. Эта часть континента, по наблюдениям, непрерывно подымается.
В восточной части Восточной Антарктиды расположены две низменности, разделенные сравнительно невысоким валом. Основание этих низменностей лежит на 100—300 метров ниже уровня океана, а отдельные участки — впадины — на 1 500 метров ниже уровня океана. Высота вала, разделяющего эти низменности,— 200—500 метров, и лишь несколько вершин — до 1 500 метров. Вал, тянущийся с перерывами почти на 2 тысячи километров, разбит разломами.
Почти в центре восточноантарктического континента расположена подледная горная страна, занимающая площадь не менее 500 тысяч квадратных километров. Самые крупные горы там — горы Гамбурцева — две обособленные глыбы. (Эти горы были открыты советской антарктической экспедицией в 1958 году и названы именем советского геофизика академика Г. А. Гамбурцева.) Их вершины прикрыты относительно тонким покровом льда всего в 600— 900 метров толщины. А вообще-то толщина ледникового покрова здесь, в центре материка, доходит до 4 тысяч метров. Более мощная глыба состоит из радиальной системы хребтов, сливающихся своими корнями и образующих что-то вроде исполинской фигуры, напоминающей по очертаниям ступню гигантского доисторического животного. Горы Гамбурцева подобны молодым горам альпийского типа. Отдельные вершины, достигающие 3 тысяч метров высоты над уровнем океана, все же не поднялись над ледяной шапкой материка, не смогли проткнуть мощный ледяной панцирь.
Западная часть восточноантарктического континента — это огромная равнина, разделенная сравнительно узкими желобами, напоминающими глубокие речные долины. По окраинам этой равнины — на побережье континента — высятся скалистые горы, протыкающие довольно тонкий здесь ледяной покров (300—500 метров).
Большая площадь Западной Антарктиды (около 65 процентов ее) погружена ниже (на 500—1 000 метров) уровня океана. Фактически это не материк, а шельфовая зона подо льдом с отдельными вкрапленными сюда архипелагами. Самый крупный из них — Антарктический полуостров. В центре Западной Антарктиды расположена горная возвышенность протяженностью около 400 километров. К ней примыкает еще более протяженная валообразная прерывистая гряда. И, наконец, в прибрежных районах Земли Мэри Бэрд расположено довольно мощное плоскогорье, занимающее площадь в 500 тысяч квадратных километров с отдельными вершинами свыше 3 тысяч метров высотой. Между ее горными архипелагами располагаются глубокие впадины, днища которых погружены на 1—2 тысячи метров ниже уровня океана.
Горный архипелаг Антарктического полуострова напоминает гигантский рог носорога. Северная его половина — это узкий изрезанный вал с высотами 500—1 000 метров, окаймленный бесчисленными прибрежными островками. Южная часть — мощный горный хребет с высотами от 1 200 до 2 500 метров. Отдельные вершины достигают 3 тысяч метров, а самая высокая вершина Антарктического полуострова — гора Джексон — 4 200 метров.
На Антарктическом полуострове, как нигде больше в Антарктиде, около восьми процентов территории свободно ото льда. Почти все горные вершины здесь протыкают ледниковый покров.
В центральной части Западной Антарктиды под ледяным панцирем скрыты горы Элсуэрт, Уитмор и отдельные более мелкие возвышенности. Только отдельные вершины высятся над ледяным щитом, в том числе и самая высокая точка Антарктиды.
Прибрежный массив — огромное вулканическое плато, укрытое ледяным панцирем, видны лишь отдельные конусообразные вершины — потухшие вулканы.
Итак, Антарктида, если снять с нее ледяной панцирь, предстанет перед нами не ровной бескрайней пустыней, а сильно расчлененным континентом с множеством горных хребтов, с равнинами и глубокими впадинами, плоскогорьями.
Под тяжестью многих миллионов тонн льда края континента опустились ниже уровня океана. Поэтому Антарктида окружена гигантскими шельфовыми ледниками Росса, Уэдделла и другими, которые занимают площадь более 3 миллионов квадратных километров.
Не менее сложно геологическое строение Антарктиды. Используя данные, полученные при геологическом изучении горных цепей, протыкающих лед по окраинам материка, собрав все материалы о характере подледного рельефа, полученные при многократных геофизических и радиолокационных исследованиях материка, научные сотрудники Института геологии Арктики (НИИГА) под руководством автора составили схематическую тектоническую карту Антарктиды без ледникового покрова (в масштабе 1:10 000 000). (см. рисунок 2)
Рисунок 2
Перед нами предстала сложная картина геологической структуры Антарктиды в исторической последовательности ее формирования. Прежде всего обращает на себя внимание обилие глубинных разломов (узкие впадины типа грабенов). От этого структура материка в целом имеет облик разбитой тарелки. Каждый осколок этой гигантской «тарелки» — глыба площадью в сотни и тысячи квадратных километров, нередко смещенная по вертикали относительно соседней глыбы. Из-за этого геологические формации, отличающиеся друг от друга по возрасту на сотни миллионов лет, оказались рядом. В этом хаосе глыб, образующих сложнейшую мозаику, можно проследить важную закономерность: колоссальные (площадью в миллионы квадратных километров) геоблоки кристаллического фундамента — цоколь антарктического континента, сформировавшийся 2 или 3 миллиарда лет назад,— как бы сцементированы сетью складчатых горных систем, которые образовались значительно позже — 500— 600 миллионов лет назад. Хотя, хочу оговориться, есть данные, что складчатые горы в Антарктиде начали формироваться еще 1 700—1 800 миллионов лет назад. Одна из таких систем — Трансантарктические горы, они пересекают весь материк. Другие горы опоясывают его вблизи побережья, третьи — радиально расходятся от тех и других и не выходят на дневную поверхность, будучи закрыты ледниковым панцирем. Самые молодые горные цепи Антарктиды, образовавшиеся всего 100—200 миллионов лет назад,— это архипелаги Западной Антарктиды.
Огромные блоки кристаллического фундамента антарктического континента совершенно подобны кристаллическим фундаментам других материков южного полушария и Индостана. Эти данные очень весомо подкрепляют позиции гипотезы о едином суперконтиненте Гондвана, существовавшем несколько сотен миллионов лет назад.
Толщина кристаллического фундамента Антарктиды — около 40 километров (мы знаем об этом благодаря глубинному сейсмическому зондированию). Кристаллический фундамент, вероятно, покоится на верхней мантии Земли. Под воздействием динамических сил, возникающих в мантии, глыбы кристаллического фундамента поднимаются и опускаются, разбивая сравнительно молодые горные цепи. Своими поднявшимися краями они протыкают ледяной панцирь, образуя глыбовые горы.
В периоды относительного тектонического покоя на глыбах кристаллического фундамента образуются мощные (в 2—3 километра толщиной) чехлы осадочных пород. Чехол антарктической платформы образовался 500—200 миллионов лет назад. Он подобен чехлам платформ других гондванских материков южного полушария и Индостана.
Антарктический континент (Восточная Антарктида, включая Трансантарктические горы) в целом по своим геологическим структурам оказался удивительно похожим на платформы Африки, Южной Америки, Австралии и Индостана, которые по известной гипотезе некогда были соединены в суперконтинент Гондвану, а потом 190—200 миллионов лет назад раскололись на ныне существующие материки (см. рисунок 3). Антарктическая платформа находилась в центре гипотетического гондванского континента, и поэтому главные черты геологического строения гондванских материков запечатлены в антарктических глыбовых горах, они же, по-видимому, должны содержать и так называемый «гондванский комплекс» полезных ископаемых, которыми славятся материки южного полушария.
Рисунок 3
PRETICH.ru
***