«Обь» вышла в широты, куда крупные льды не заплывали. И тогда драга перестала приносить со дна моренную мешанину. Строгой границы не прослеживалось, переход был постепенный, но дно явно пошло совсем другое.
Существенно изменился и состав морской взвеси. Лисицын был одним из первых, кто начал обстоятельно исследовать морскую взвесь.
«Обь» возвращалась домой через Индийский океан. Позади остались южлый тропик, экватор. В один из ясных дней, когда судно пересекало Аравийское море,небо вдруг заволокло бурой мглой, словно наступили сумерки. Хотя солнце стояло в зените, оно потускнело и выглядело красноватым диском.
Потом узнали: над Аравийским полуостровом пронеслась пыльная буря; сильный ветер поднял мельчайшие частички песка на большую высоту и пронес над океаном.
Изучая запыленность воздуха, Лисицын выяснял, велика ли в морских отложениях доля пыли, занесенной по воздуху с материков. Чуть только позволяла погода, в носовой части корабля над палубой поднимали «паруса»— нейлоновые сети с очень мелкими ячейками. Трение встречного воздуха наэлектризовывало нейлоновое полотно, и на него налипала та пыль, которую несли морские ветры.
Раз в сутки геологи снимали свои «паруса», промывали их в дистиллированной воде, извлекали аэрольный осадок. Потом — микроскоп, анализы.
Близ Антарктиды и в экваториальной части Индийского океана воздух был кристально чист — за сутки «паруса» едва набирали миллиграммы пыли. И взвеси в воде здесь было ничтожно мало, меньше, чем в московской водопроводной.
Однако уже на подходе к Аравийскому морю «улов» пыли стал заметно увеличиваться—сначала в десятки, потом в сотни раз.
Интересно, что и состав аэрозолей резко менялся в зависимости от того, в каком широтном поясе находилась «Обь». В северо-западной части Индийского океана это была пыль, принесенная из пустынь. И такая же; пыль присутствовала в морской взвеси. Она же составляла иногда более половины пробы грунта со дна океана.
Словом, глубоководные осадки здесь тоже имели свою специфику.
Когда по возвращении домой все эти факты были обработаны в институте океанологии АН СССР, то тогдашний научный руководитель Лисицына Пантелеймон Леонидович Безруков (впоследствии член-корреспондент АН СССР) высказал мысль, что дно океана от Арктики до Антарктики, хоть и не является полным подобием суши в смысле деления на климатические зоны, все же по-своему (и довольно четко) отражает их. Это была лишь догадка, рабочая гипотеза.
Если, плавая под водой з маске, нырнуть и потом начать подниматься навстречу солнечному лучу, то сквозь стекло становятся хорошо заметными мельчайшие соринки. В иных местах, особенно неподалеку от берега, их нескончаемый рой. Поначалу как-то не укладывается в голове, что тонкая взвесь и есть тот строительный материал, из которого складываются мощные толщи осадочных пород Земли. А между тем так оно и есть.
На суше осадочные толщи местами достигают 10 км, Это слои и прослойки, в которых чередуются всем знакомые глины, песчаники, известняки, хорошо сцементированные галечники. Вот уж где действительно запе-. чатлена большая часть биографии Земли. Люди давно стремились понять, существуют ли в осадочных процессах какие-либо закономерности.
Наиболее обоснованную теорию на этот счет построил в 50—60-х годах наш соотечественник академик Николай Михайлович Страхов. На континентах он выделил четыре типа осадочного процесса: ледовый, гумидный (влажный), аридный (засушливый) и вулканогенный.
В первом работает лед, а главные признаки — отложение морены и полное отсутствие остатков живых организмов. В гумидной зоне влаги больше выпадает, чем испаряется, и потому все определяется деятельностью воды: здесь нет отложений легкорастворимых солей, но зато накапливаются бокситы, залежи железа, марганца, угля. Разрушенный материал рассортирован водой: в одном месте хорошо скатанная галька, в другом — песок или тонкие илы. И конечно, много остатков организмов.
В аридных зонах, наоборот, доминирует испарение. Отсюда — засолонение, пласты гипса, сульфатов, карбонагов и других легкорастворимых соединений кальция,магния, натрия, калия; биологические участники процесса явно угнетены. Ну а вулканогенный тип — это царство изверженных пеплов, пыли и бомб; их распространение и состав не зависят от климата.
Классификация, как видите, лаконичная, но емкая. Она хорошо согласуется с тем, что сегодня окружает нас в природе. В общем, это надежный помощник в определении климатических зон как современности, так и далекого прошлого, а еще довольно четкое руководство Аля поиска большой группы полезных ископаемых. «Но только на материках»,— подчеркивал Страхов.
А в океанах? Считалось, что материал для морских отложений поставляют главным образом реки, а разносят поверхностные течения; они «разбегаются» на тысячи километров в меридиональном и широтном направлениях и все перемешивают. Какую-то часть осадочного материала с суши доставляют айсберги и ветры, но » он вовлекается в непрерывное движение вод, поэтому считалось, что в океанских осадках «совсем нет... морены, эоловых отложений»; некоторое разнообразие в эту общую монотонность вносит лишь сортировка речных и ледовых выносов — материал покрупнее откладывается близ берегов, на шельфе и материковом склоне, а на глубоководье — самый тонкий. В целом же «на громадных пространствах океана тянутся однотипные, варьирующие лишь в деталях известковые и кремнистые илы либо красная глина».
Это были скорее теоретические предположения. Фактического материала — океанских донных проб — было еще крайне мало.
Только в начале 60-х годов изучение морских осадочных отложений приобрело широкий размах. Установили, что мощность осадочных пород на окраинах океана не превышает материковые нормы, достигая 10—12 км (больше — лишь в дельтах таких крупных рек, как Амазонка, Миссисипи, Ганг). Но чем дальше от берегов, тем тоньше осадочный чехол. В центральных частях океанов— не более километра, а чаще — сотни метров. На гребнях срединно-океанических хребтов — практически сходит до нуля. Там лежат только твердые изверженные базальты.
А вот еще поразительное открытие: в гумидных зонах океана толщи отложений в несколько раз больше, чем в аридных (обнаружились и такие). И никакого обмена (перемешивания) осадочным материалом между зонами не происходит. Для каждой (в зависимости от климата) характерны своя мощность осадков и их состав. Только в пределах самих климатических зон мощность этих отложений менялась симметрично по обе стороны от срединно-океанических хребтов, так как ложе океана медленно раздвигается, разрастаясь за счет подъема мантийного материала, а вместе с ложем словно на транспортерной ленте смещаются в разные стороны а осадки. Близ гребня они просто не успевают накапливаться.
Иными словами, закономерности стали выявляться уже при изучении мощности океанских осадков: она зависела и от климатических зон, и от тектонических условий; имело значение также расстояние от берега, глубина... Какая уж тут монотонность!
С годами появились новые факты, противоречившие представлениям об однообразии океанского осадочного процесса. Да и главенствующая роль поверхностных течений уже вызывала сомнения. Во время плаваний по дальневосточным морям и близ Антарктиды Лисицын постоянно убеждался, что течения лишь транспортировали льдины, которые по мере таяния теряли материал, принесенный с континентов. Тот укладывался на дно почти без сортировки и сноса. В Бенгальском заливе (Индийский океан) главные поставщики глинистой и песчаной мути — реки Ганг и Брахмапутра. Однако распространяется она и осаждается не в соответствии с поверхностной системой циркуляции вод (широтной), как следовало ожидать, а поперек нее — с севера на юг. Или в Атлантике: осадочный материал из Северной Америки, прежде чем отложиться на дне, переносится не в сторону движения Гольфстрима, а в противоположном направлении — под действием иных, придонных течений.
С годами Лисицын все больше убеждался, что основная часть речного выноса вообще не достигает глубоко-водья, а оседает в устьях рек, в дельтах, эстуариях. Лишь наиболее тонкий материал длинными шлейфами тянется в сторону глубоководья. Поверхностные течения к этим перемещениям совершенно непричастны.
Немало походив по белому свету под нейлоновыми «парусами», Лисицын и его коллеги В. Н. Живаго и В. В. Серова убедились, что пыль, унесенная воздушными потоками с континентов, попав в океан, не разносится течениями, а осаждается главным образом в той же широтной полосе. Это было доказано детальными исследованиями океанского аэрозоля. Оказалось, что на дне глубоководья в аридных (засушливых) зонах скапливается удивительно много эолового материала, то есть принесенного ветром,— больше половины всего осадка. Причем расположены эти зоны и в Северном и в Южном полушариях Земли примерно на равном расстоянии от экватора, так же как расположены засушливые зоны на материках. Словно это продолжение пустынь в океанах.
С годами в подтверждение зональности морского осадочного процесса внесли решающий вклад живые маркеры.
Температурные контрасты в Мировом океане не так велики, как на суше,— не более 30 градусов между полярными областями и экватором. Причем это у поверхности океана, а на дне почти везде постоянная температура— около нуля. Казалось бы, нет оснований говорить, будто расселение мирской флоры и фауны строго связано с климатическими поясами Земли. Среди морских растительных организмов главную роль играют микроскопические диатомовые водоросли. Они составляют более двух третей обшей биопродукции океана. И обитают буквально повсюду. Почти столь же широко распространены и некоторые представители зоопланктона — фораминиферы, радиолярии.
Соображения насчет монотонности океанских отложений основывались отчасти именно на этом. Но лишь отчасти, потому что материалу биологического происхождения здесь отводилась второстепенная роль. Считалось, что доля органических остатков, достигающих глубоководного дна, совсем невелика (большая их часть растворяется по дороге). Исключение — мелководные шельфовые зоны, окружающие континенты, известные богатством всевозможной жизни.