Модель тектоники плит представляет проблему происхождения полезных ископаемых в совершенно новом свете. И в самом деле, все действующие в наше время рудники находятся на материках — либо в их надводной части, либо, более редко, в подводной, Которую называют континентальным шельфом. До тех пор пока ученый мир придерживался «вертикалистских» представлений об эволюции земной поверхности, концепций, исключавших всякое сколько-нибудь значительное смещение твердых пород по горизонтали, ученый мир полагал, что процессы, происходящие в океанах, не имеют никакого отношения к процессу формирования полезных ископаемых на материках.
До как только теория тектоники плит показала, что верхняя оболочка Земли управляется постоянно действующей тепловой машиной, то проблема раскрылась совершенно по-иному. Образующиеся в лоне океанов и постоянно появляющиеся там вновь минералы оказываются в конечном счете перемещенными к берегам материков и попадают на сами материки.
В геологическом масштабе жизнь океанических литосферных плит коротка. Они зарождаются вдоль срединно-океанического рифта, удаляются от него в течение 100 — максимум 200 миллионов лет и заканчивают свой путь погружением в недра Земли в великом кольце глубоководных желобов. Когда происходит поддвигание — то есть погружение дна под окраины материковых плит вдоль желобов, осадочный слой и коренные породы, составляющие поверхность океанической плиты, могут «сдираться» и скапливаться на материковом склоне в форме гигантских чешуи. По мере погружения в недра Земли океаническая плита разогревается и начинает частично плавиться.
Наиболее «летучие» вещества достигают земной поверхности благодаря вулканизму, проявляющемуся за зонами поддвига, что прослеживается, например, в районе Анд или в Японии.
Итак, известно, что наиболее богаты рудами именно такие горные пояса. Создается впечатление, что для распределения полезных ископаемых характерна «зональность». В непосредственной близости от глубоководных желобов встречается главным образом железо, затем следует медь и золото, серебро, свинец и цинк. Вполне возможно, что тут все дело в изменении условий, происходящем в процессе постепенного погружения плиты под континент.
А если обратиться ко дну океанов, то не является ли оно громадным котлом, в котором медленно варятся эти ценные руды? Уже в ходе первых исследований английского судна «Челленджер» (конец минувшего века) стало известно, что на больших глубинах имеются богатые железом и марганцем конкреции, содержащие также в небольших количествах медь, никель и кобальт. В промышленности начинают осознавать экономическое значение этих «полиметаллических», или «марганцевых», конкреций. Образования примерно эллипсоидальной формы россыпью покрывают миллионы квадратных километров океанского дна, там, где осадконакопление происходит чрезвычайно медленно либо вовсе отсутствует. Это химические кладовые, которые постепенно создавались из содержащихся в морской воде металлов (хотя как именно — пока еще неясно). Конкреции, разумеется, так или иначе попадут к материку, как только окажутся в нисходящей части движущегося конвейера, на котором они откладываются, — если человек не научится их извлекать еще до завершения их пути.
Ученые всего каких-нибудь десять лет назад один за другим пришли к убеждению, что и сам рифт играет более активную, если не решающую, роль в образовании руд, их движении и распространении на земной поверхности. Первые признаки существования руд на морском дне были обнаружены в 1948 году, когда шведские ученые на корабле «Альбатрос» констатировали аномально высокие температуру и соленость воды при исследовании одной из центральных впадин в Красном море. Тогда эту аномалию они отнесли за счет погрешностей в измерениях.
В 1964 году английские исследователи на борту «Дискавери» решили проверить данные, полученные шведами, и обнаружили в Красном море впадину, на дне которой температура достигала 44º С (вместо нормальных 22º), а соленость 256 граммов на 1 л воды (вместо 40). Теперь уже можно было уверенно говорить о настоящих «рассолах», плотность которых превышает 1,2 г/см3. Ввиду нехватки времени англичане не смогли продолжить свои исследования. Их возобновили американцы на борту «Атлантиса» и открыли вторую впадину, где температура рассола доходила до 56º! И, наконец, в 1966 году ученые США, на сей раз на судне «Чейн», выявили третью такую впадину. Они установили также, что рассолы состоят из ила с большим процентным содержанием металлов в виде окислов и сульфидов железа, марганца, цинка, меди и т. д. Последовательные наслоения ила образуют необычную гамму цветов — черные, как расплавленная смола, слои чередуются с синими, красными, желтыми. Обнаружились толстые белые пласты из обломков раковин и кварца. Открытие вызвало сенсацию.
Когда оно обсуждалось в 1969 году на конгрессе в респектабельных стенах Лондонского Королевского общества, то речи выступающих воспринимались как начало «революции во взглядах на происхождение руд». Уже подсчитывали, что только первые десять метров ила, заполняющего дно впадины, найденной «Атлантисом», эквивалентны двум с половиной миллиардам долларов в переводе на имеющиеся там руды. Подумывали о создании промышленного консорциума для изучения возможности освоения этих кладовых…
Исследования активизировались. В 1971 году «Чейн» установил, что объем рассолов во впадине «Атлантис-II» возрос на 23 % и что их температура увеличилась на 2,7º С. На этом основании ученые сделали вывод, что в течение 52 последних месяцев во впадину со; скоростью около 3000 литров в секунду поступал рассол, нагретый до 103º С. Столь высокую температуру рассолов можно было объяснить только тем, что они зарождаются в глубине земной коры, примерно в 2 километрах от поверхности Земли. Кроме того, предполагалось, что в местах значительного поступления рассолов должны существовать обширные резервуары нагретых вод.
Между тем революция, подготовлявшаяся теорией обновления океанического дна и моделью тектоники литосферных плит, проторяла себе дорогу. Теперь ученые знали, что в Красном море впадины с рассолами расположены вдоль рифта и как раз там, где он смещается небольшими разломами; в местах пересечения рифта и разломов образуются депрессии, где и накапливаются рассолы. Ежегодно обе литосферные плиты, Аравийская и Африканская, расходятся в разные стороны от рифта приблизительно на 2 сантиметра, обусловливая формирование новой коры в результате вулканической деятельности. Естественно было связать возникновение рассолов с образованием самого рифта, в котором, как в огромном котле, на протяжении сотен миллионов лет отлагаются металлы, ныне изыскиваемые и используемые человеком.
От внимания исследователей не ускользнуло то, что еще в ранней античности египтяне разрабатывали медные копи, расположенные на берегах Красного моря и Суэцкого залива в трещинах, общая ориентация которых параллельна современному рифту. А так как совсем недавно по другую сторону акватории, в Саудовской Аравии, были открыты подобные же месторождения свинца и цинка, то напрашивался вопрос: не аналогичны ли современные месторождения тем, что возникли одновременно с зарождением Красного моря?
Одновременно проводившиеся на Кипре изыскания привели двух английских ученых, одним из которых был изобретатель модели обновления океанского дна Фред Вайн, к выводу, что большая часть острова сложена остатками океанической коры прошлого, ныне вошедшей в состав материкового блока. Именно в этой части Кипра, которая покрыта лавой в форме подушек, расположены эксплуатируемые уже три тысячи лет знаменитые копи красного металла, названного латинским словом «cyprium» (по имени острова). Резонно было предположить, что эти месторождения меди связаны с образованием в районе рифта новой океанической коры и что они оказались затем на материке во время погружения океанической коры под континент. Результаты глубоководного бурения, ведущегося начиная с 1968 года американским судном «Гломар Челленджер», указывали на признаки минерализации как самих базальтовых пород (в форме медных жил), так и контактирующих с базальтом осадочных слоев (преимущественно в форме железа и марганца). Другие корабли достали драгами со дна рифтовой долины в центре Атлантики огромные образцы марганца и железа.
