«Если», 1993 № 09 - страница 11

асколько хорошо мы знаем Землю «вглубь»?

Вопрос не так прост, как кажется. Радиус Земли более шести тысяч километров, а самая глубокая в мире скважина — она пробурена отечественными геологами на Кольском полуострове — едва превышает 12 километров. Пятая доля процента! Значит, образно выражаясь, мы прокололи булавкой на глобусе лишь верхний слой краски.

Однако не столь уж мы и невежественны. Ведь не только бурением познаются недра; существуют иные способы выяснить устройство глубин нашей планеты. Что же мы сегодня знаем и чего не знаем о внутреннем строении Земли?

Всякому известно, что из вулканов извергается лава. По существу, это просто расплавленный камень. Когда-то полагали, что таковы все «внутренности» Земли, а поверх — сравнительно тонкая (в сотню-другую десятков километров) твердь, на которой мы и расположились. Выходило, что мы живем как бы над огненным морем, а колебания оболочки — землетрясения — просто волны, бегущие по этому морю.

Это неверно: земной шар приходится рассматривать как целиком твердое тело; его средняя плотность выше, чем у стали! И никаких вечных всеохватывающих магматических бассейнов внутри нашей планеты не существует. Хотя на глубинах около сорока — пятидесяти километров температура уже такая, что камень должен бы плавиться, но давление там столь высоко, что ничего подобного не происходит.

Вот если только во внешней оболочке образуется трещина — тогда другое дело. Давление над ней падает, твердое вещество превращается в жидкость и с бешеной силой устремляется на поверхность. Здесь лава застывает и закупоривает трещину, так что жидкие участки магмы внутри Земли существуют совсем недолго, а действующих вулканов насчитывается «всего» около четырехсот пятидесяти.

Еще без малого сто двадцать лет назад австрийский геолог Эдуард Зюсс скорее догадался, чем доказал: планета подобна луковице, она состоит из концентрических слоев, по мере приближения к центру все более плотных. Впоследствии его гениальное предположение многократно подтверждалось (хотя и «осложнялось») методами астрономии, геофизики, геохимии, геологии.

Жизнь существует непосредственно на верхнем из этих слоев, который ученые именуют земной корой. Толщина ее в различных местах разная, на суше тридцать — сорок километров (хотя там, где высятся молодые горы, мощность коры может достигать 70 км). А под океанами она составляет едва двенадцать километров, и есть даже такие места, где она не толще пяти.

Как и другие «слагаемые» тверди, кора выдает себя скоростью, с которой по ней распространяются волны, возбуждаемые толчком землетрясения. Нельзя сказать, конечно, что сейсмологи радуются подобным природным катастрофам. Но пользоваться ими для развития своей науки они отлично научились.

Хорватский геофизик Андрия Мохоровичич, изучая сейсмограмму землетрясения, случившегося в 1909 году около его родного Загреба, заметил, что скорость волн на разных глубинах сильно меняется. Значит, меняются там и свойства пород. Область, где это происходит, лежит примерно в 30 км под поверхностью. Впоследствии другие сейсмологи подтвердили эту закономерность. Так возник термин «граница Мохоровичича», а поскольку западным ученым это имя показалось слишком сложным, то часто пишут просто, хотя и несколько фамильярно: «Мохо».

От наших подметок до Мохо — едва-едва одна сотая радиуса Земли. Но насколько важная! Именно отсюда мы черпаем все полезные ископаемые, без которых невозможно существование человечества. Для геолога же кора — осадочные (песчаники, глины, сланцы, известняки) и изверженные породы (граниты, базальты) — главный объект исследования, результаты которого он готов передать горнодобывающей промышленности.

Когда изучили сейсмограммы, записанные при землетрясениях, оказалось, что в горных районах гранитный слой мощнее, чем ожидали. Так, в Альпах толщина коры превышает 65 км. Стало ясно, что у гор есть… корни. Горные вершины подобны если не растениям, то айсбергам, плавающим «по пояс» в менее плотной среде и обладающим незаметной для глаза массивной частью.