Хотите привнести в свою скучную и размеренную семейную жизнь немного остроты, тогда обязательно посетите форум свингеров, пользователи которого выступают за честные, открытые, а главное раскрепощенные от устаревших моральных устоев отношения!
Существует мощный регулятор уровня воды в океане— ледяной купол Антарктиды. Подсчитано, что, если бы он растаял, уровень океана поднялся против нынешнего примерно на 60—70 м и под водой оказались и долина Амазонки, и громадные пространства континентального Китая, и большие территории на северо-западе Европы, и долина Миссисипи… Наоборот, в годы максимального развития последнего оледенения, десятки тысяч лет назад, уровень океана, вероятно, был на 100—150 м ниже нынешнего и гораздо ближе подходил к истинной границе континентов и океанов. Еще и сейчас древние долины рек хорошо прослеживаются в северо-восточной части Атлантического океана, и до сих пор по крутому склону Бискайского залива стекает необычным подводным водопадом придонное течение, текущее там, где некогда текла река, имевшая своими притоками и Сену, и Луару, и Темзу.
Подлинная граница континентов и океанов связана не с береговой линией, а с глубокими различиями в строении земной коры континентов и океанов. И граница континентального шельфа отвечает именно этим различиям строения земных недр. Об этом не мешало бы помнить некоторым поклонникам теории перемещения континентов, видящим доказательство своих взглядов в совпадении рисунка береговой линии, скажем, Африки и Южной Америки. В их попытках реставрации прошлого Земли уж во всяком случае следовало бы оконтуривать континенты вместе с пространствами шельфа.
Существенным различиям рельефа земной поверхности отвечают еще более существенные различия в структуре земной коры. Но прежде чем перейти к описанию основных типов земной коры, надо обязательно упомянуть еще об одном геофизическом методе, который наряду с глубинным сейсмическим зондированием дал ценные сведения о верхних слоях земного шара. Речь идет о гравиметрической съемке.
Читатель помнит, что скорость упругих волн в теле Земли зависит от их плотности и упругих свойств. Зная по данным ГСЗ скорости волн, мы еще не можем определить отдельно — значения упругих постоянных и отдельно — плотности вещества земной коры. Правда, упругие постоянные можно определить лабораторным путем, но если бы мы знали, какую породу положить под лабораторный пресс! Ведь о составе коры на глубине в десятки километров мы можем только догадываться. Но вот — гравиметрическая съемка.
Типичный гравиметр
Один из тончайших, наиболее чувствительных приборов— современный гравиметр. Спустившись с верхнего этажа тридцатиэтажного дома, вы, читатель, окажетесь ближе к притягивающему вас центру Земли, но смешно и подумать о том, что вы заметите эту дополнительную тяжесть. А современный гравиметр почувствует, если в том же здании вы произведете измерение на площадке лестницы, а потом переставите прибор ступенькой выше. Маленький кварцевый цилиндрик, сваренный с тончайшей кварцевой нитью, но не по оси, а чуть эксцентрично, своей тяжестью закручивает эту нить. И стоит силе притяжения уменьшиться на одну стомиллионную долю, как угол закручивания станет чуть меньше, и это заметит наблюдатель.
Не удивительно, что подобные чуткие гравиметры сразу же отзываются на различия в строении земных недр. И если на уровне моря кривая силы тяжести по мере удаления от берега сначала резко убывает, а потом растет, это может означать только одно: сначала увеличилась мощность верхних, более легких пород, слагающих земную кору, а более тяжелые породы, подстилающие кору, ушли вглубь; затем мощность коры падает, тяжелые глубинные массы оказываются ближе к поверхности, и сила тяжести растет. Вот так, используя совместно данные глубинного сейсмического зондирования и гравиметрической съемки, удается определить не только глубину границ раздела в земной коре, но и плотность, и упругие свойства слагающих ее слоев.
На континентах земная кора довольно толста: ее мощность колеблется от 30 до 50—60 км. На океанах она много тоньше — всего от 5 до 15 км. Но разность высот между высочайшей точкой континентов и глубочайшей впадиной океанов не превышает 20 км. Еще меньше разница между средней высотой континентов и средней глубиной океанов — она составляет всего 5— 6 км. Это означает, что граница Мохоровичича под континентами лежит гораздо глубже, чем под океанами. Напрашивается сравнение континентов с толстыми слоями шельфовых ледников, горных систем — с айсбергами, океанов — с обычными ледяными полями. Такое сравнение легло в основу представлений о земной коре, плавающей в подстилающей ее верхней мантии. Действительно, по закону Архимеда более толстый слой сравнительно легкого вещества земной коры должен быть более глубоко погружен в подстилающий слой. Это означает, что сила тяжести играет существенную роль в поведении земной коры. Применение закона Архимеда к строению земной коры получило название принципа изостазии.
Но в природе редко бывает так, что простые аналогии оказываются отражением глубокого физического сходства. Действительно, спокойные участки земной коры за десятки миллионов лет смогли принять положение, соответствующее принципу изостазии. Но там, где в земной коре идут активные процессы, в областях быстрых поднятий или опусканий, принцип изостазии нарушается, и гравиметрические наблюдения показывают, что в некоторых местах кора толстая, а сила тяжести велика и, следовательно, слои тяжелой мантии подняты «выше нормы». В других местах наблюдается обратное явление. Следовательно, ни о каком «плавании» речи быть не может, и мантия — это вовсе не разжиженная среда, в которой легко могут двигаться глыбы континентов.
Рис. 4. Схема строения земной коры на континентах (а), в переходной зоне и на океанах (б). Цифры в слоях — скорости продольных волн в км/сек
Не менее жестоко обошлись последние исследования с традиционным представлением о трехслойной земной коре (осадки, гранитный слой, базальтовый слой). Так называемая граница Конрада в большинстве случаев оказалась мнимой — волны, как будто бы говорившие о ее существовании, как оказалось, имеют другое происхождение. Число же основных слоев в земной коре меняется от двух до четырех.
На континентах в областях платформ и древних щитов под слоем осадочных пород чаще всего встречаются три слоя. Самый верхний из них, судя по скоростям сейсмических волн (около 60 км/сек), можно считать сложенным породами типа гранита. Более глубокие слои сложены более плотными и твердыми породами. Об их составе пока мы можем лишь строить догадки, хотя верхний из них тоже может оказаться гранитным. Окончательный ответ даст лишь сверхглубокое бурение.
Под горными районами в коре, не считая осадочных пород, — два слоя. Здесь нижний слой под горными хребтами вздувается, образуя «корни гор». По мере приближения к океану толщина коры уменьшается, верхний слой, как говорят, выклинивается, и здесь под мелководным прибрежным морем часто ниже очень толстого слоя осадочных пород прямо лежит слой плотных «базальтовых» пород. В океане толстый слой осадочных пород исчезает, а «базальтовый» слой становится совсем тонким, толщиной от 5 до 10 км.
Вы видите, что земная кора устроена совсем не просто. И самое интересное здесь то, что эта сложность не кончается сразу под границей Мохо. На разрезах видно, что колебания рельефа этой границы значительно превосходят колебания рельефа земной поверхности. И скорости упругих волн под границей Мохо, в самой верхней части мантии, совсем не постоянны: в некоторых местах (например, под островной Курильской дугой и Средне-Атлантическим хребтом) вещество коры и мантии как бы смешано, здесь процесс разделения коры и мантии еще не дошел до конца. Да и в других местах скорости сразу под границей Мохо неодинаковы — они меняются от 7,8 до 8,3 км/сек, а мы уже знаем, что это означает различие в составе и упругих свойствах подкорового вещества.
Для того чтобы окончательно понять, как устроена, как развивается земная кора под непрерывным воздействием мантии, нам так не хватает сведений о том, какими же горными породами сложены ее слои и самые верхние слои мантии. Ведь достаточно пробурить кору в немногих точках: сопоставив сейсмические и гравиметрические данные о скорости упругих волн и плотности пород на разных глубинах с реальными, вынутыми с этих глубин столбиками вещества, мы сможем по длинным геофизическим профилям распространить полученные сведения на огромные пространства. Недаром советский проект сверхглубокого бурения в свое время предусматривает бурение сквозь верхнюю часть древнего щита (в Карелии), сквозь мощную осадочную толщу (Каспийское море), сквозь складчатые структуры горного хребта (Урал) и, наконец, сквозь всю земную кору на границе с океаном (Курильские острова). Американский же проект «Мохол» (именно таково его правильное название, от слов Мохо и «hole» — по-английски нора) должен решить исключительно трудную задачу— пробурить земную кору в океане, в области наименьшей ее толщины. И если все советские скважины предполагается бурить на суше, то ученые США, убедившись в трудности бурения с плавучей платформы, хотят подвесить буровую установку под водой, поддерживая ее двумя мощными подводными лодками на такой глубине, где ее не раскачает никакой шторм.
Осуществление этих замечательных проектов дало нам твердые знания о самом близком к нам и наиболее сложно построенном слое Земли, имя которому — земная кора.