Расширение знаний о рельефе и геологическом строении океанов и морей в первой половине текущего столетия было тесно связано с введением новых методов исследования.
На смену ранее распространенному, очень трудоемкому и малонадежному методу измерений глубин пришел промер эхолотом.
Мировая батиметрическая карта, вышедшая в новых изданиях в 1912—1927 гг., подводила итоги знаниям подводного рельефа, полученным на основании измерений глубин посредством эхолота. Всего на карте было нанесено 17 856 глубин. На возможность использования распространения звука для измерения расстояния впервые указал акад. Я. Захаров. Сам он использовал эхо для определения высоты воздушного шара во время своего полета с научными целями в 1804 г. Позднее ряд исследователей, начиная с Араго, указавшего в 1807 г. на возможность использования звука для измерения глубин, пытался осуществить это, но без успеха. Только в 1912 г. после широко известной катастрофы, случившейся с «Титаником», началась усиленная работа по конструированию эхолота. П. Шиловский у себя на родине в России не смог найти применения изобретенному им звуковому лоту, и патент был продан во Францию. С 1913 по 1920 г. изобретатели и ученые разных стран сконструировали ряд моделей эхолотов. Пройдя период испытаний, в двадцатых годах эхолоты и методы звукового промера вошли в практику.
Уже первые систематические промеры, выполненные с помощью эхолотов, например во время экспедиции на «Метеоре» в Атлантическом океане (в 1925—1927 гг.), показали высокую точность и эффективность нового метода измерения глубин. На смену редким, одиночным точкам промера океанических глубин, порою недостоверного, пришли массовые измерения. С тех пор исследователи подводного рельефа стали применять новый, точный и быстрый способ изучения рельефа дна без остановки судна, с автоматической записью профиля дна, форм подводного рельефа.
Наименее изученными к началу текущего столетия оставались самые глубокие части Мирового океана (глубже 5000 м), в частности менее всего доступная центральная область Северного Ледовитого океана — Арктический бассейн, а также обширные районы Антарктики.
Изучению подводного рельефа названных полярных и субполярных частей Мирового океана в последние годы уделялось и уделяется весьма большое внимание. В формировании современных взглядов на природу рельефа дна Мирового океана большое значение имели материалы, собранные в экспедициях на «Альбатросе» (1947—1948 гг.), датской экспедицией на «Галатее» (1950—1952 гг.), английской — на «Челленджере» (1950—1952 гг.) и в систематических исследовательских плаваниях советского корабля «Витязь» (с 1949 г. по настоящее время).
В исследованиях подводного рельефа Арктического бассейна особенно выдающееся значение приобрели систематически поставленные с 1948 г. советские исследования. Они привели к открытию подводных хребтов Ломоносова и Менделеева, показали действительную картину сложного подводного рельефа центральной части Северного Ледовитого океана.
Серьезные успехи достигнуты советскими антарктическими экспедициями на судах «Обь», «Лена». Эти экспедиции сопровождались новыми открытиями в подводном рельефе антарктических широт южного океана, выяснением действительной природы рельефа антарктического шельфа. Этими исследовательскими работами были по существу стерты с батиметрической карты Мирового океана огромные белые пятна. Разнообразными и глубокими по своему значению результатами батиметрических работ послевоенных полярных экспедиций, многолетними экспедициями на «Витязе» в Тихом океане, последними исследованиями на судне «Ломоносов» в Атлантическом океане и другими советскими океанографическими экспедициями сделан большой вклад в современные знания морфологии дна Мирового океана.
В ближайшее время после обработки разнообразных материалов океанографических экспедиций, работавших по программе Международного Геофизического Года и последовавшего за ним Международного Геофизического Сотрудничества, наши знания по морфологии Мирового океана еще более расширятся. Можно не сомневаться, что материалы, собранные во время МГГ и МГС, дадут много новых сведений по морфологии дна Мирового океана. Для современных взглядов на геологическую природу дна океанов характерен возврат одной группы исследователей к гипотезе постоянства океанов и утверждение другими из них молодости и активности развития океанов. Эти ранее сложившиеся противоречивые направления во взглядах на геологическую природу океанов теперь с накоплением новых фактов все более и более обостряются.
Для современных геологических суждений очень велико значение новых сведений, черпаемых из смежных наук, в особенности из результатов геофизических исследований. В начале столетия для изучения геологического строения океанов были использованы результаты распространения сейсмических волн. Затем были привлечены данные по аномалиям силы тяжести; среди них основное значение имели определения силы тяжести, выполненные Бейнинг-Мейнесом в 1923—1932 гг. Вслед за этим сначала для исследователей геологического строения мелководных пространств шельфа, а затем и для изучения структуры глубоководных областей дна океанов и морей были применены методы сейсмо-акустической разведки. На их результатах основываются современные представления о структуре глубинных частей земной коры под дном морей и океанов.
Наконец, в последние годы большие успехи были достигнуты в сборе и обработке морских осадков. Изучение морских осадков с применением к ним методов абсолютной хронологии, тонкого анализа микрофауны и разнообразных литологических методов приводит к далеко идущим геологическим выводам.
Накопление обширного нового фактического материала вместе с применением более совершенных современных методов обработки определили быстрое развитие новых направлений научной мысли, сосредоточенной на вопросах морской геологии и морской геоморфологии.
В настоящее время морская геология и морфология морского дна представляют собой быстро развивающиеся научные дисциплины, оказывающие все более и более глубокое влияние на своих «сухопутных предков» — геологию и геоморфологию. Большое значение морской геологии и морской геоморфологии в развитии наук о Земле понятно, так как явно преобладающую часть поверхности Земли составляют океаны. Сейчас без учета современных достижений геологии и геоморфологии моря уже нельзя серьезно говорить о широких геологических или геоморфологических выводах, охватывающих явления в их планетарном масштабе.
С первого десятилетия текущего века и до тридцатых годов широким распространением пользовалась теория перемещения материков. Авторы этой теории Вегенер, Тейлор и многочисленные последователи их предложили разнообразные варианты допускаемого ими в геологическом прошлом движения материковых глыб. Основным выводом из всех этих разнообразных вариантов гипотезы дрейфа материков было утверждение коренного различия между геологическим строением материков и дна океанов. Сторонникам этой гипотезы дно океанов представляется в качестве поверхности базальтовой оболочки земной коры, неизменно существующей с самого далекого геологического прошлого.
Несостоятельность гипотезы дрейфа материков была показана рядом авторов на основании несоответствия таких построений геологическим, геофизическим и биогеографическим фактам. Между тем на последние опирались многие сторонники перемещения материков. Геологическое значение гипотез перемещения материков, в частности гипотезы А. Вегенера, особенно выразительно оценил В. В. Белоусов, показавший, что она ничего не может объяснить из того, что должно быть объяснено в первую очередь. Авторы многочисленных гипотез, в особенности предложенных зарубежными учеными, стремились согласовать перемещение материков с конвекционными токами в подкоровом слое Земли. Предлагалось несколько вариантов такого рода гипотез.
Вновь привлекалось внимание и к возможному, периодически действующему контракционному сжатию Земли в связи с изменением климатических условий на ее поверхности в геологическом прошлом (гипотеза Однера). Предлагались различные варианты гипотез, считающих главным, фактором геотектонического развития силы изостатического равновесия.
Все эти разнообразные по направлению и привлечению ведущих факторов геотектонического развития гипотезы последнего пятидесятилетия неизменно пользовались материалами по геологическому строению океанов. В подавляющем большинстве случаев авторы, привлекавшие изостазию и конвекционные течения, контракционное сжатие или перемещение материков, утверждали различие геологических условий материков и океанов. При этом все известные геофизические факты они рассматривали как подтверждающие такое различие.
Немалое значение имели в этом смысле и взгляды таких авторитетных геологов, как С. Бубнов, считавший, что океанические бассейны представляют области перманентно глубокого положения. Сходные суждения, возвращающие нас к гипотезе перманентности океанов, высказывал и Штилле, выделявший среди океанов глубоко погруженные и древние, неизменно существующие кратоны. По сложившейся традиции, большинство исследователей искало факты, подтверждающие древность и неизменность океанов, не считаясь с фактами противоположного значения. Вся совокупность геофизических данных привлекалась только в направлении возможного доказательства древности и геологической неизменности океанического дна. При этом некоторые авторы мало заботились о соответствии предлагаемых ими геофизических толкований с реально существующими геологическими условиями. Примеров подобного подхода можно найти немало. Некоторые исследователи высказывали мысль о возможной молодости образования океанов, об отсутствии коренного различия между материковой и океанической структурами коры. Взгляды немногочисленных приверженцев этого направления шли вразрез с широко принятым утверждением перманентности и древности океанов.
В правильности второго направления в понимании геологической природы океанов теперь все больше убеждают новые факты. Становится все яснее, что океаны не являются первозданными образованиями; структура земной коры под Дном океанов, во многом еще нам неизвестная, не может пониматься только в смысле ее противопоставления структуре материковой. Новые факты и новые предположения указывают на возможность единства структуры материковой и океанической земной коры. Различия между той и другой могли возникнуть в процессе развития структуры земного шара в геологическом прошлом. Новые сведения о рельефе дна Мирового океана не укладываются в схему старых представлений об однообразии его ложа. Возникает необходимость различать в подводном рельефе отдельные его типы, тесно связанные со структурами. Типы подводного рельефа отличаются разными путями развития в прошлом и находятся под воздействием различных геоморфологических процессов, преобразующих их в настоящее время.
По мере расширения наших сведений о подводном рельефе все больше собирается фактов в пользу идеи молодости океанических пространств на Земле, и среди общих проблем происхождения и развития поверхности пашей планеты океаническое дно с его сложным рельефом и не менее сложивши процессами развития поверхности приобретает все возрастающее значение.