Океан. Выпуск седьмой

Первые толкования происхождения солей в океане уходят в глубь веков. Аристотель объяснял это явление природы тем, что солнце извлекает со дна океана множество веществ и паров, которые смешиваются между собой и поднимаются к поверхности воды. Там солнце их, как он считал, варит и сжигает, и в результате образуется соль. Ученик и последователь Аристотеля Теофраст полагал, что на дне находятся соляные горы, растворяемые водой. Авторитетный гидрограф эпохи Возрождения Фурнье усомнился в этом, ибо надо слишком много гор, чтобы посолить такое огромное количество океанской воды, к тому же горы в конце концов растворятся.

Накапливались знания, и на их основе развивалась наука о Земле. В результате резко изменились взгляды на многие явления природы. Стало ясно, что засоление океана — результат длительных геологических процессов.

Возникла идея: Мировой океан первоначально был пресным, а соли в него приносили реки, размывая и растворяя на своем пути различные горные породы. Действительно, хотя из-за невысокой концентрации солей речные воды на вкус и пресные, но в общем объеме они ежегодно выносят в океан многие сотни миллионов тонн растворенных веществ. И это лишь за год, тогда как возраст океана исчисляется миллиардами лет.

Известно, что преобладающее количество растворенных веществ, приносимых реками в океан, выпадает в осадок, а какая-то их часть должна скапливаться в воде, увеличивая ее соленость. Но исследования показали, что этого не происходит, что речной сток не изменяет сколько-нибудь заметно природы и соотношения солей в океане. К тому же химический состав речных и океанских вод резко различен. Судя по ископаемым организмам и древним пластам горных пород, химический состав Мирового океана, по крайней мере с начала палеозоя, почти не отличается от нынешнего. Таким образом, идея о засолении океана реками оказалась несостоятельной. В самом деле, изменить солевой состав такой большой массы воды могут, как справедливо отмечают ученые, лишь очень мощные и длительные гидрохимические процессы, более интенсивные, чем влияние речного стока.

Изучение водных растворов современных вулканических извержений показывает, что в них находятся основные химические элементы, свойственные океанской воде. Это заставило специалистов обратить внимание на вулканизм как на причину засоления Мирового океана. Подводные извержения вулканов остаются в большинстве случаев неизвестными. Поэтому представления о масштабах вулканизма на нашей планете долгое время складывались главным образом по информации о наземных вулканах, количество которых невелико.

С развитием океанологии и изобретением эхолота эти взгляды коренным образом изменились. Оказалось, что древние и современные вулканы занимают многие районы дна Мирового океана, и их там несравнимо больше, чем на суше. В Тихом океане есть потухшие вулканы-острова с кратерами, заполненными водой из недр Земли. Ее химический состав оказался идентичным солевому составу океанской воды. Это убедительный пример в пользу роли вулканизма в засолении Мирового океана.

Подсчитано, что объем первородной воды, выделившейся за всю историю Земли при извержении вулканов и лавовых излияниях, соизмерим с объемом воды в Мировом океане. Эта первородная вулканическая вода, как полагают ученые, сразу же содержала растворенные соли примерно в существующих сейчас в океане пропорциях.

Из сказанного следует, что на определенном этапе формирования лика Земли возникли океанические впадины, естественно, не все сразу. Они заполнялись не за счет конденсации влаги из атмосферы при остывании нашей планеты, а сразу же при образовании дна океанов водой, которая вытеснялась на поверхность из недр Земли за счет вулканической деятельности. Напомним, что молекулы воды входят в состав многих минералов. Это так называемая кристаллизационная вода. Прогрев минералов всегда сопровождается потерей кристаллизационной воды.

Сейчас уже почти ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что если не единственным, то, во всяком случае, главным создателем Мирового океана был взрывной и лавовый вулканизм. В его сложном процессе и накапливалась первородно соленая океанская вода — колыбель земной жизни. Океан, рожденный в огне и пламени вулканов, уже первоначально был соленым.

Соленая океанская вода — огромный природный кладезь различных химических веществ. Уже в глубокой древности люди владели искусством получения из нее поваренной соли. Египтяне выпаривали соль в прибрежных лагунах под лучами палящего солнца. В Испании и Португалии осаждали ее в искусственных испарительных бассейнах. В Шотландии и на севере Руси, где солнце не очень щедро на тепло, вываривали соль из воды на огне.

В отдаленные от побережий районы Африки и Азии соль доставляли караваны, идущие по неприкосновенным и тщательно охраняемым путям. Там торговцы обменивали ее у местных жителей на равное по весу количество золотого песка. В Римской империи солью нередко расплачивались с наемниками. В том же Древнем Риме без соли не обходились никакие жертвоприношения. В африканских странах она считалась амулетом, предохраняющим от всяких бедствий.

В наше время океан без какого-либо для себя ущерба ежегодно отдает людям не менее восьми миллионов тонн соли, что составляет примерно одну треть от общей ее добычи. Получение соли из океанской воды довольно затяжной процесс. В природе полное испарение воды с выпадением в осадок содержащихся в ней химических соединений происходит в исключительных случаях. Это происходит в мелеющих замкнутых заливах и лагунах. Интересно, что находящиеся в океанской воде химические соединения при ее испарении выкристаллизовываются в определенной последовательности. Сначала выпадают в осадок известковые соединения и окиси железа, затем осаждается гипс, потом раствор концентрируется до тех пор, пока из него не начнет выделяться поваренная соль. При дальнейшем испарении из раствора отлагается английская соль и т. д.

Это свойство используется в промышленной добыче соли, которую ведут в основном в искусственных многоступенчатых бассейнах. В одних бассейнах удаляют нежелательные соединения, в других — осаждают требуемый продукт. Устройство соледобывающих бассейнов возможно лишь в теплых и достаточно сухих странах. Подобный способ неприменим, например, на жарком побережье Гвинейского залива из-за очень высокой влажности воздуха.

В наши дни хлористый натрий идет не только на пищевые цели, он еще является ценным сырьем для промышленности. Природа, как бы предвидя это, позаботилась о практически неисчерпаемых запасах соли. В одном только Мировом океане ее столько, что при современных темпах потребления хватит на полтора с лишним миллиарда лет. Это не считая его тайных кладовых, о существовании которых стало известно лишь сравнительно недавно.

В 1961 году геофизики обнаружили под дном Средиземного моря структуры, похожие на знакомые по суше соляные купола. Возник вопрос: что же это есть на самом деле? Очень необычной казалась возможность существования в удаленных от берега глубоководных участках моря погребенных в толще дна соляных отложений. В 1970 году в районы расположения куполообразных структур вышло американское океанографическое судно «Гломар Челленджер», оборудованное установкой для глубоководного бурения. Заложенные с него скважины вскрыли там под мощными напластованиями илов каменную соль морского происхождения. По заключениям геофизиков, ее месторождения имеют широкое распространение и большую толщину.

Откуда могли взяться в недрах дна Средиземного моря огромные залежи соли? Напрашивался один ответ: море когда-то отделилось от Атлантики и пересохло, а потом вновь было заполнено водой океана. В пользу такого мнения ученые привели убедительные доводы. Они даже подсчитали, что с прекращением доступа воды через Гибралтарский пролив море должно было испариться примерно за тысячу лет.

Открытые учеными хранилища соли — еще один резерв этого ценного пищевого и промышленного сырья, об истинных запасах которого на Земле мы, скорее всего, имеем весьма приближенные представления.