Рыхлые осадки в океане образуют слой в несколько сот метров. На склонах подводных гор, в ущельях толщина их достигает 1-2 км. Под ними находится толстый слой, как долгое время предполагали, уплотненных осадков. Это так называемый, пока довольно таинственный "второй слой". Сейчас возникли сомнения, не содержит ли он в себе значительную часть вулканических пород, метаморфизированных с донными осадками, особенно в области подводных холмов и валов.
Ниже расположен базальтовый слой земной коры Представление о такой слоистой структуре океанского дна получено путем сейсмического зондирования. Метод зон-дироваггия основан на двух особенностях распространения звуковой волны: чем плотнее вещество, тем больше в нем скорость звука; при переходе из одной среды в другую происходит преломление и отражение звуковой волны. При сейсмическом зондировании производится подводный взрыв, после чего по промежуткам времени между моментом взрыва и возвращением отраженного эха судят о толщине и физической природе слоев океанского дна.
Исследования показали, что скорость звуковой волны в морской воде - около 1,5 км/сек, в слое рыхлых осадков - 1,8-2,1 км/сек, в уплотненных осадках - 5,0- 5,5 км/сек, а в нижнем, базальтовом слое коры - 6,5- 7,0 км/сек. Под земной корой находится так называемая мантия, простирающаяся до глубины 2900 км. От земной коры мантию отделяет резкая граница, названная по имени югославского ученого разделом Мохоровичича. Скорость звука в верхней мантии - 8,3 км/сек.
Измерив скорость распространения звука в слоях океанической земной коры, в лабораториях экспериментальным путем определили, каким примерно веществам она соответствует. Таким путем было установлено, что рыхлые и уплотненные осадки на дне океана вероятней всего подстилает слой базальта. Определена была также толщина земной коры под океаном. Она оказалась равной 5 км, тогда как под материками ее толщина достигает 30-40 км, а под высокими горами на суше - даже 60-70 км. В центральной части Черного моря слой Мохоровичича находится на глубине 22 км, а толщина осадков достигает 12 км, в чем наглядно сказывается роль материкового речного стока.
Большую помощь геологам в измерении толщины земной коры оказали, как ни странно, землетрясения. Распространение в земной коре сейсмических волн, вызванных землетрясениями, позволило не только "просветить" насквозь земную кору, но и заглянуть в самый центр планеты, нащупав нижнюю границу мантии и физическое состояние центрального ядра Земли.
В настоящее время по предложению советских ученых разработан международный план совместных исследований земной коры, получивший название плана "верхней мантии" или плана "Мохо" (Мохоровичича). По этому плану в СССР намечено бурение сверхглубоких скважин в Карелии, в районах Урала, Кавказа, Казахстана и на Дальнем Востоке на берегу Тихого океана. Американские геофизики начали бурение земной коры там, где она всего тоньше - в океане. С судна, поставленного па якорь в Атлантике у о. Гваделупа при глубине океана 3500 м удалось пробурить слой осадков толщиной 195 м и проникнуть в подстилающий его базальт пока всего на 13 м. После этого бурение пришлось прекратить. Образец глубинного базальта был прислан в Академию наук СССР. В Тихом океане, у берегов Калифорнии при глубине моря 1000 м бур проник в дно океана на 316 м, но базальта не достиг. По техническим причинам бурение было приостановлено и здесь.
Академик А. П. Виноградов в докладе на Международном океанографическом конгрессе в Москве, исходя из гипотезы холодного образования Земли, нарисовал убедительную картину образования земной коры. Вещества горных пород земной коры, вода и газы появились в результате зонного выплавления и дегазации вещества верхней мантии. При выплавлении происходило расщепление вещества на тугоплавкие (дуниты, перидотит), легкоплавкие (базальт) и летучие вещества. Первые оставались внизу, легкоплавкие поднимались к поверхности, формируя первичную земную кору и выделяя воду, заполнявшую океанские впадины. По мнению А. П. Виноградова, суша и вода океанов - изначальные формы земной коры.
Интересный доклад о составе океанической земной коры сделали на том же конгрессе супруги А. и С. Энгель (США). Нижняя часть коры образована потоком толеитовой магмы, выплавленной из верхней мантии. Океанические толеиты близки по своему составу к посланцам космоса - базальтовым ахондритам метеоров. Над первичными толеитами расположены щелочные базальты, продукт переработки толеитов при выделении минеральных растворов и дегазации вещества во время вулканической деятельности. Таким образом, горные хребты и одиночные горы на дне океана по своему химическому составу весьма отличны от основной толеитовой коры. Различен химический состав нижних слоев океанической и материковой коры.