Обожаете карточные игры и мечтаете стать вторым Алленом Каннингемом? Тогда в закладках вашего браузера обязательно должен присутствовать сайт http://www.holdemworld.ru/, благодаря которому Вы сможете познакомиться не только с основами, но и с азам игры в покер!

1 сентября 1923 года землетрясением был практически полностью уничтожен город Токио

Движение земной коры является основным фактором в предсказании землетрясений. В областях медленных, спокойных движений зоны поднятия и опускания отстоят довольно далеко друг от друга. Например, поднятие Скандинавии вдоль земной поверхности переходит в опускание Голландии медленно и постепенно. Не то происходит в районах большой тектонической активности. Здесь поднимающиеся и опускающиеся участки, или блоки, расположены рядом друг с другом. Могут соседствовать один с другим и участки с разнонаправленными горизонтальными движениями. Процесс образования горных складчатых систем тоже неизбежно ведет к тому, что разные слои или участки коры стремятся сдвинуться в противоположных направлениях. Но эти слои сжаты огромным давлением, их прочность очень велика. Слои не могут сдвинуться под действием боковых нагрузок, и в них начинают нарастать напряжения. Если напряжения действуют очень долго и превосходят предел текучести, породы начинают как бы ползти и сминаться в складки. Но нарастание напряжений не может идти неограниченно. Свою роль играет и «усталость» горных пород. Так или иначе, но спустя достаточно долгое время породы не выдерживают, на глубине в их толще возникает разрыв, и по обе его стороны породы сдвигаются в разные стороны. Еще чаще бывает так, что разрыв не образуется вновь, а породы смещаются по старому, но залеченному шву.

Нарастание напряжений в недрах идет, в общем, равномерно. Но горные породы неоднородны по строению, они пронизаны малыми и большими трещинами, и прочность их в разных местах неодинакова. Поэтому и наблюдается такая большая разница в энергии землетрясений, о которой уже говорилось раньше. И, конечно же, гораздо легче создаются условия для образования небольшой трещины, чем для подвижки по огромному многокилометровому разлому. Поэтому число толчков с определенной энергией тем больше в каждом районе, чем меньше эта энергия.

Кривые, связывающие число землетрясений с их энергией, так называемые «графики повторяемости» землетрясений, позволяют по сравнительно короткому периоду наблюдений над слабыми землетрясениями предсказывать частоту повторяемости более сильных подземных ударов (рис. 1). Если, например, известно, что в данной области происходит в год в среднем 30 землетрясений с энергией 10⁷ джоулей и 10 землетрясений с энергией 10⁵ джоулей, то можно с уверенностью сказать, что землетрясение с энергией 10¹⁰ джоулей будет происходить в среднем 1 раз в год, в 1012 джоулей — 1 раз в 10 лет…

Рис. 1. Закономерность повторяемости землетрясений разной энергии. По оси абсцисс — энергия землетрясений, по оси ординат — число толчков с данной энергией за 50 лет для различных зон СССР. Видно, что с увеличением энергии землетрясений в 10 раз частота их повторяемости уменьшается примерно в 3 раза

Но, к сожалению, такой метод ничего не может сказать нам о том, какую энергию может иметь самое сильное землетрясение этой зоны. К тому же знание одной энергии нам недостаточно, потому что для нужд строительства надо знать не количество выделяющейся в очаге энергии, а силу сотрясения земной поверхности в результате срыва подземных слоев.

Интенсивность проявления землетрясения на поверхности Земли измеряется специальной двенадцатибалльной шкалой и часто просто называется балльностью землетрясений. Для определения балльности служат специальные приборы—сейсмометры, но их ведь не поставишь в каждом населенном пункте, в каждом доме. Поэтому балльность может определяться и по ощущениям людей и повреждению или разрушению зданий (табл. 1).

Таблица 10

СЕЙСМИЧЕСКАЯ ШКАЛА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ (упрощенный вариант)

При каждом сильном землетрясении очень важно получить как можно больше сведений о балльности в различных пунктах, окружающих эпицентр землетрясения. Эти данные позволяют определять глубину очага землетрясения и важны для уточнения карт землетрясений. Поэтому в районы, где ощущалось землетрясение, рассылаются специальные опросные листы. Если таких листов нет, балльность можно определять по приведенной шкале, добавляя подробное описание всех замеченных явлений. Все сведения об ощущавшихся землетрясениях посылаются в Москву, в Институт физики Земли Академии наук СССР, или на ближайшую сейсмическую станцию.

Скоротать дождливый вечер без намека на скуку Вам помогут красочные и увлекательные игры для девочек! «Принцесса сказочного королевства», «Кактус МакКой», «Фото-охотник», «Бургерия Луи», — вот лишь малый перечень того, во что Вы сможете сыграть, если прямо сейчас посетите сайт www.odevalki.ru!

Воздействие верхней мантии на земную кору существует повсюду, но не везде оно проявляется так бурно и резко, как в районах вулканов и землетрясений. На большей части Земли это воздействие медленно и плавно. Но даже такое медленное воздействие за долгий срок оказывает влияние на жизнь людей. Уже давно было замечено, что полосы, выбитые в скалах Скандинавии береговым прибоем, постепенно поднимаются все выше и выше. Год от года весь гранитный массив Фенноскандии плавно поднимается вверх. За последние 25 тысяч лет поднятие центральной ее части составило около 250 метров (рис. 1). Даже окраинная часть этой зоны испытывает заметное поднятие: например, территория Ленинграда со времен Петра I поднялась примерно на 1 метр. А сравнительно недалеко от этих мест, на западе Европы, суша непрерывно опускается. В 1282 г. море прорвало заградительные плотины и затопило огромную часть суши, образовав залив Зёйдер-зее. Столетиями народ Голландии возводит дамбы и осушает земли, лежащие теперь уже ниже уровня моря.

Рис. 1. Поднятие Скандинавии. Цифры — размеры поднятий в метрах за последние 25 тысяч лет. Линии соединяют места, испытавшие равное поднятие

В некоторых местах колебания суши происходят в переменных направлениях, и море в течение столетий то наступает на сушу, то обнажает участки морского дна. Недаром сейчас археологам, изучающим античные города на берегах Средиземного и Черного морей, приходится вооружаться аквалангами и подводными камерами — остатки этих городов порой скрыты под многометровым слоем воды.

Вертикальные колебания суши, известные очень давно, начали детально изучаться лишь в последние годы.

Приходится проводить трудоемкие повторные нивелировки местности, чтобы установить характер и скорость медленных движений. А скорость эта не так уж мала: составляя в среднем несколько миллиметров в год, в иных местах она достигает величины в несколько сантиметров за год!

До последнего времени движения участков земной коры казались хаотичными, беспорядочными. По мере накопления материала перед учеными начинает постепенно вырисовываться картина сложных волнообразных процессов движения отдельных блоков земной коры. Мы знаем уже, что вещество земной коры более жесткое и неподатливое, чем нижележащие слои мантии. Сами по себе слои коры не смогли бы начать двигаться таким образом. Значит, именно в мантии идут медленные волны вещества, на которые земная кора отзывается таким же медленным перемещением своих участков.

Неожиданные связи в далеких, казалось бы, разделах науки обнаруживаются при изучении таких движений. Мы уже говорили, что небольшие колебания подводного хребта Северной Атлантики—Фарерского порога — меняют количество переливающейся через этот порог воды морских течений: северных, холодных и богатых кислородом, и южных, насыщенных теплом. А от этого резко зависит количество планктона в морской воде и, следовательно, улов рыбы в Северном море!

Когда-то значительное опускание Фарерского порога оказало и неизмеримо большее влияние на человеческую цивилизацию. Это произошло примерно 10—12 тысяч лет тому назад, когда теплые струи Гольфстрима смогли прорваться к берегам Европы и положили конец ледниковому периоду. Лишь после этого цивилизация смогла развиться в Европе. А континентальный мост в Беринговом море! Не будь его, древние жители Азии 20— 30 тысяч лет тому назад не смогли бы перейти сухим путем в Америку, положить начало образованию индейских племен. Заселение Америки пошло бы совсем другим путем, и мы не знали бы культуры инков, ацтеков и майя!

Медленные движения земной коры, описанные выше — не единственный и, быть может, не самый важный тип движения земной коры. При таких движениях не происходит существенных преобразований в строении и составе коры. Не так обстоит дело с наиболее значительными процессами, сформировавшими поверхность Земли в их нынешнем виде, — тектоническими процессами.

Эти процессы, изучаемые геологией, начались на раннем этапе развития Земли, когда радиоактивный разогрев самых верхних слоев первичной Земли вызвал выплавление вещества земной коры и выделение в результате химических реакций больших количеств воды и газов первичной атмосферы. До сих пор сохранились на Земле породы, образовавшиеся в то далекое время. Недавно при изучении образца древнейших пород Кольского полуострова оказалось, что его возраст необычайно велик — больше шести миллиардов лет!

Но древнейшие породы могли сохраниться лишь в немногих местах. В остальных зонах в течение многих сотен миллионов лет процессы развития коры шли очень сложно. В областях прогибания скапливались осадки, снесенные сюда с возвышенных мест, разрушавшихся водой и ветром. Процессы складкообразования, периодически охватывавшие большие пространства Земли; создавали из накопленного вещества мощные горные хребты. В иных местах эти хребты постепенно разрушались и становились равнинами, а кое-где успокоившиеся области коры — платформы — опять вовлекались в процессы горообразования, дробились на отдельные блоки, сминались в новые складки.

Вещество мантии непрерывно оказывало в активных районах тепловое, механическое и химическое воздействие на преобразуемые породы земной коры, и в результате сложилась уже известная читателю ее структура, различная на океанах и континентах.

Подробный рассказ об этом — захватывающая повесть о геологической истории Земли, изложение драматической борьбы идей и смены тектонических гипотез. Но наша книга посвящена в основном изучению Земли методами геофизики. Читатель, интересующийся современными геологическими методами изучения Земли, может познакомиться с ними, например, в книге члена-корреспондента Академии наук СССР В. В. Белоусова «Земля, ее строение и развитие» (издательство Академии наук СССР, 1963 г.).

Говоря о японской анимации, нельзя обойти стороной такой жанр как аниме хентаи, рассчитанный на самых взрослых зрителей. Узнать больше о хентае Вы сможете, если посетите сайт www.voobzi.com.

Мы уже говорили о том, что Земля не просто упругое тело: земные слои обладают и вязкостью, и текучестью. Для иллюстрации свойств земного вещества проделаем мысленный опыт (в жизни мы проделываем его очень часто): возьмем кусок материи, скажем шерстяной, быстро сожмем ее в кулаке и отпустим. На хорошем материале при этом не образуется складок. Но если кусок материи или сделанная из него вещь полежит в скомканном состоянии, она станет мятой. Что же получилось? При кратковременном сжатии в волокнах ткани возникли напряжения, которые распрямили эти волокна после снятия нагрузки. Если же волокна побыли в согнутом состоянии несколько часов, возникшие в них напряжения рассосались, или, как говорят, релаксировали.

Теперь волокна не напряжены, нет причины им разогнуться, когда исчезнет нагрузка, и ткань становится смятой. Разгладишь ее рукой — не помогает. Как быть? Студенческий способ — положить брюки под матрац. Небольшое давление разогнет волокна, и за ночь опять релаксируют в них напряжения, и смятая материя распрямится. Однако большинство людей поступает более правильно и создает физические условия, в которых релаксация напряжений идет быстрее. Для ткани — это сочетание повышенной влажности, температуры и давления, называемое глаженьем. Для пород Земли достаточно повышения температуры и давления. Поэтому если в земной коре период релаксации ее пород равен десяткам тысяч лет, то в верхней мантии, где температура и давление выше, возникшие напряжения могут разгладиться, рассосаться за более короткое время.

Так и происходит в недрах Земли непрерывная и незаметная борьба двух тенденций: под действием изменяющейся температуры или перемещающихся масс в отдельных местах накапливаются напряжения. Но благодатный процесс релаксации также непрерывно уменьшает, сглаживает, снимает эти напряжения. И только в отдельных зонах процесс накопления напряжений берет верх: здесь довольно быстро достигается предел прочности земных пород, они не выдерживают и сдвигаются вдоль образовавшегося разрыва.

Почему же все-таки эти критические зоны в верхней мантии расположены не по всей Земле? И не удивительно ли, что процессы, происходящие так глубоко в недрах Земли, по-видимому, очень тесно связаны со строением самых верхних частей земной коры? Ведь не случайно ‘полосы глубоких землетрясений в точности окаймляют самый большой океан Земли, да к тому же под берегами этого океана их очаги разбросаны не случайно, а как бы уходят наклонно под континент, начинаясь у его границы (у континентального склона на дне океана). А редкие группы глубоких очагов в Средиземноморско-Азиатском поясе тоже расположены своеобразно, их группы широкими воронками погружаются в недра верхней мантии.

Сейчас становится ясно, что именно в верхней мантии происходят те процессы, которые определяют все поведение и развитие земной коры: сохраняют стабильными одни ее участки и корежат горообразовательными процессами другие, образуют континенты и океаны, дают начало вулканическим очагам и сотрясают земную кору разрывами крупных землетрясений.

Сущность этих процессов, однако, еще скрыта от нас. Пока в активе науки о недрах Земли — серия остроумных догадок, гипотез, предположений. Между тем жизнь настоятельно требует ответа на многие важные вопросы: где искать глубинные залежи рудных ископаемых, каким путем идти в поисках способа предсказания землетрясений, можно ли рассчитывать на освоение и использование неиссякаемой тепловой энергии недр?

И вот ученые многих стран мира — сейсмологи, геологи, геохимики и другие — объединяются для осуществления одного из крупнейших международных научных мероприятий нашего времени — международного проекта «Верхняя мантия Земли и ее влияние на развитие земной коры».

Рис. 2. Геодезический спутник. Отклонение действительной траектории (-) от расчетной (—) позволяет обнаруживать неоднородности в распределении масс внутри Земли. Одновременные наблюдения спутника с противоположных берегов океана дают возможность точного определения расстояния между континентами

В мае 1964 года Международный комитет по проекту верхней мантии, созванный в Москве его председателем членом-корреспондентом Академии наук СССР В. В. Белоусовым, принял сводную программу этого проекта, в которую вошло все лучшее, предложенное странами — участницами проекта. Решен был также вопрос об обмене результатами научных наблюдений через мировые центры сбора, хранения и распространения геофизических данных, находящиеся в Москве и Вашингтоне.

К 2012 году орбита нашей планеты превратилась в настоящую космическую свалку из отработавших деталей ракет, отслуживших свое искусственных спутников и прочих отходов развивающейся бешенными темпами космонавтики

В самое последнее время очень важные сведения о верхней мантии были получены путем наблюдений… с астрономическими трубами! Искусственные спутники Земли, давшие нам столько сведений об околоземном пространстве, помогают и в изучении недр Земли. Земное притяжение держит их на орбитах, не позволяет вырваться прочь, но спутники отвечают точнейшей реакцией на малейшие колебания притяжения Земли (рис. 2).
Чем ниже орбита спутника, тем более «мелкие подробности» гравитационного поля Земли замечает он на своем пути. Мелкие и по размерам, и по глубине их залегания. И вот точные измерения вариаций различных орбит дают, оказывается, возможность проследить за распределением масс в мантии Земли. Эти работы только начаты, но можно ожидать, что в будущем обнаружится связь между горизонтальными вариациями плотности верхней мантии и зонами глубоких землетрясений.

Для специалистов по внутреннему строению Земли сейчас, пожалуй, нет вопроса более острого, чем проблема перемещения вещества верхней мантии. Как легко, казалось бы, объяснить основные процессы в земной коре, если поверить в кольцевые конвективные течения вещества мантии! Вот из глубин медленно течет наверх горячая масса. Там, где она приближается к поверхности, из недр как бы пышет теплом: здесь ежесекундно через каждый квадратный сантиметр земной поверхности в пространство выделяется 10^-5 калорий, в 8—10
раз больше, чем в окружающих районах. А дальше поток мантийного вещества раздваивается, движется параллельно земной поверхности под земной корой и как бы растаскивает ее в стороны, смещая целые континенты. Прямо же над выходом потока к коре остается все время расходящийся шов — срединный океанический хребет.

Казалось бы, просто и убедительно. Недаром среди геологов такая точка зрения имеет много сторонников. Но, заглянув поглубже, в этой картине мы увидим много противоречивого. Чем дальше, тем яснее становится, что неоднородности строения мантии под океанами и континентами уходят вглубь на сотни километров. А основные тектонические зоны (например, древние кристаллические щиты, такие, как Фенноскандия или Канада) сохраняют свое положение на поверхности Земли многие сотни миллионов лет. Тонкий слой движущейся мантии давно стащил бы эти зоны с их места и нарушил соответствие между корой и мантией. Остается предположить, что течет чуть ли не вся верхняя мантия, но такому потоку нет достаточно места, да и трудно придумать источники такого всеобщего движения.

Как же быть? По всей вероятности, вертикальные перемещения в мантии все же существуют. Но поднимающееся вещество вступает во взаимодействие с вышележащими слоями земной коры и медленно поглощается в этом преобразовании. Механизм взаимодействия вещества мантии и коры — вот где следует искать разгадки.

Быть может, активный процесс взаимодействия происходит не повсеместно, а лишь в отдельных зонах, где под действием избытка тепла вещество частично расплавляется? Медленно распространяясь, этот участок по принципу «зонной плавки» перерабатывает вещество мантии и прежней коры в новое состояние. И как ровный сварочный шов, остаются позади этого процесса ровные, почти горизонтальные границы слоев земной коры и мантии, идущие поверх старых складок и трещин. В каком направлении идет этот процесс, перерабатывает ли он за сотни миллионов лет толстую кору континентов в тонкую кору океанов или же наращивает океаническую кору, вздымая ее из пучин молодыми материками? Этот вопрос ждет еще своего разрешения.

Мы вернулись теперь опять к самым верхним слоям Земли и попали в зону, где человек непосредственно сталкивается с действием глубинных сил Земли. Три основных процесса должны заинтересовать нас в этой зоне: вулканические извержения, медленные движения земной коры, землетрясения. Каждый из этих процессов много раз за историю человечества приводил к крупнейшим катастрофам. Поэтому их изучение диктуется далеко не одними узконаучными интересами. И несмотря на все различие между этими процессами, все они — лишь внешнее проявление неразгаданной до конца жизни верхней мантии, самой коварной, самой непокорной стихии нашей планеты.

Хотите знать, что ждет нас в будущем? Тогда рекомендую к обязательному прочтению статью «Предсказания Ванги о России», которая приоткроет завес грядущего будущего! Найти эту статью Вы сможете только на сайте www.iksinfo.ru.

За время существования человечества Земля существенно не изменилась. Исчезли большие ледники, изменилось расположение климатических зон, поднялся уровень воды в Мировом океане, местами опустилась суша, местами выше поднялись горы, изменили течение некоторые реки — пожалуй, и все. Силы, действующие в недрах планеты, практически остались неизменными. Но десятки тысяч лет — это всего лишь одна стотысячная доля от всего времени существования Земли. Поэтому сейчас нам очень трудно судить о том, что происходило в окрестностях очень молодого Солнца 4—5 миллиардов лет назад. По этому поводу наука еще не имеет окончательных суждений.

Так выглядела, по мнению художника НАСА, Солнечная система в самом начале своего эволюционного развития

Представляется наиболее вероятным, что образование Земли началось на ранней стадии эволюции Солнца, когда в окрестностях сжимающегося и разогревающегося газово-пылевого облака образовались неоднородности и завихрения. Воздействие мощных магнитных полей центрального сгустка — будущего Солнца — как бы гигантским электромотором передало момент вращения мелким окраинным сгусткам. В ближайшей зоне под активным воздействием излучения и магнитного поля центрального светила в сгустках плазмы, состоящих почти целиком из водорода, началось образование тяжелых элементов, в основном кислорода, кремния, железа, магния, алюминия.

Эти сгустки, постепенно сжимаясь и уплотняясь, образовали ближние (и вероятно, близкие по составу) планеты — Венеру, Землю, Марс. В это время Земля была довольно рыхлой и относительно холодной, однако под действием силы тяжести она все более уплотнялась, образовывались основные химические соединения, и при этом шло разогревание ее недр. Основным источником тепла, вероятно, были тяжелые радиоактивные элементы, однако не исключено и действие других источников, например, выделение тепла в результате внутреннего трения при прохождении волн земных приливов.

Туманность Кольцо может служить наглядным примером того, как будет выглядеть наша планетарная система после гибели Солнца

Уже 3—3,5 миллиарда лет назад Земле были присущи те основные черты ее строения, которые мы видим сейчас. В частности, на некоторых участках к этому моменту из нижележащих слоев уже выплавились зоны гранитной земной коры. Именно таков уверенно определенный возраст гранитов на древнейших стабильных зонах — щитах Скандинавии и Канады.

Так началась длящаяся миллиарды лет геологическая история Земли, о которой мы можем судить, изучая условия залегания горных пород различного возраста. К ней мы еще вернемся после того, как рассмотрим основные процессы, происходящие в более глубоких недрах. Именно там действуют основные силы, определяющие сейчас характер эволюции Земли.

В каком направлении развивается сейчас наша планета? В поисках ответа на этот вопрос очень часто ста* раются всю эволюцию Земли свести к какой-нибудь од* ной причине. В прошлом веке и в начале нашего столетия почти безоговорочно принималось, что Земля образовалась из раскаленного облака газов и прошла стадию полного расплавления, а сейчас медленно остывает и поэтому постепенно сжимается. В силах сжатия (или, как говорят, контракции) видели источник всех процессов, происходящих в верхних слоях Земли. Казалось, что существование очагов расплавленной магмы и огненно-жидкого ядра лучше всего доказывает эту точку зрения.

Теория контракции не выдержала проверки. Оказалось, что жидкая Земля должна была очень быстро остыть, потеряв все свое тепло. С другой стороны, в настоящее время радиоактивные элементы во внешних частях Земли выделяют тепла больше, чем успевает выделиться в окружающее пространство. Поэтому остывать может только земное ядро, а внешняя зона медленно разогревается. Следовательно, быть намного более разогретой она не могла. Установлено, что очаги магмы расположены очень редко и по своему происхождению вторичны. Таким образом, верхняя часть Земли никогда не проходила стадии полного расплавления. Наиболее же веским возражением против гипотезы контракции оказался расчет энергии, выделяющейся при сжатии Земли. Выяснилось, что величину этой энергии никак не удается привести в соответствие с полной энергией тектонических (горообразовательных) процессов и землетрясений.

В последние годы некоторые ученые развивают прямо противоположную точку зрения и считают, что наша Земля расширяется. По мнению одних, это расширение вызвано разуплотнением земного ядра, недостаточно сдерживаемым давлением мантии. Другие полагают, что во Вселенной в целом ослабевают силы тяготения и внешние части Земли все меньше притягиваются внутренними частями. Третьи же — и их, к сожалению, большинство среди сторонников теории расширяющейся Земли — не пытаются создать глубокие физические обоснования, а попросту принимают такое расширение на веру, а затем строят свои более или менее фантастические гипотезы растрескивания Земли, расползания материков и т. п.

Сейчас трудно сказать, что происходит с Землей на самом деле, и поэтому важнейшая задача геофизики — детальное изучение доступных для наблюдения сложных процессов развития Земли в их взаимодействии, изучение источников энергии внутри Земли, сравнительное исследование различных зон на поверхности и в глубине. При этом наука применяет все более совершенные средства: планируется бурение сверхглубоких скважин, недра Земли изучаются со спутников, для теоретических расчетов и обработки данных применяются новейшие вычислительные машины. И постепенно без больших сенсаций и головокружительных гипотез перед нами развертывается картина жизни земных недр.

Если Вы хотите запастись на зиму древесиной, спилить оккупировавшие Ваш двор деревья или просто почувствовать себя настоящим мужчиной, то Вам понадобиться бензопила champion 55 18, приобрести которую по самой выгодной для Вас цене Вы сможете только на сайте www.bezgvozdey.ru.

Продольные и поперечные волны сильных землетрясений имеют период около 10 сек. и способных пронизать насквозь всю Землю. Еще более длиннопериодными колебания могут распространятся вдоль земной поверхности с периодом в десятки секунд. Предел ли это? Долгое время думали, что предел и что не существует колебаний Земли, заполняющих промежуток между поверхностными волнами и приливными колебаниями земного шара (о них речь впереди).

Но техника наблюдений совершенствовалась. Были построены очень чувствительные сейсмографы, способные регистрировать колебания с периодом в сотни и тысячи секунд. И вот сначала после Камчатского землетрясения 1952 года, а затем все более уверенно при Гоби-Алтайском землетрясении 1957 года и Чилийской катастрофе 1960 года эти приборы отметили необычные колебания с огромным периодом, достигавшим нескольких десятков минут. Если прикинуть длину волны этих колебаний, то оказывается, что она едва размещается на половине земного шара. Конечно, это уже не бегущая волна — «бежать» ей некуда. Две идущие навстречу друг другу бегущие волны накладываются одна на другую и создают колебание всего земного шара.

Упругий шар нашей планеты, как камертон, имеет «собственную частоту колебаний». Но вызвать эти колебания нелегко. Какие-нибудь «пустяковые» девяти-десятибалльные поверхностные землетрясения вроде Агадирского не заставят заколебаться всю Землю, как не заставить гудеть большой колокол, стуча по нему карандашом. И только когда оживает колоссальный тектонический разрыв длиной во многие десятки, даже сотни километров и глубиной до 30—40 км, когда сдвинувшиеся на этом протяжении земные слои за немногие секунды выделяют огромное количество энергии, чуть ли не равное квартальной выработке электроэнергии в Советском Союзе, тогда, разбуженная этим страшным толчком, вся Земля начинает гудеть неслышным звуком медленных собственных колебаний. За несколько минут все тело Земли то пульсирует, сжимаясь и разжимаясь во всех направлениях, то закручивается двумя полушариями в разные стороны, то, наконец, слегка сплющивается или вытягивается вдоль какой-то оси.

Амплитуда этих колебаний сравнительно мала — при Чилийском землетрясении она не превышала миллиметра, и люди, находясь на поверхности Земли вдали от эпицентра, конечно, ничего не замечали. Но зато эти колебания записаны приборами, и сейсмологи используют их сейчас для уточнения упругих свойств Земли в целом. Модель строения Земли, описанная в предыдущих разделах, оказалась в хорошем согласии с этими новыми наблюдениями. Но, кроме того, наблюдения над собственными колебаниями Земли подтвердили существование жидкого ядра, позволили оценить вязкость мантии и сделать ряд других важных заключений о строении недр.

Для зондирования земной коры, как мы видели, достаточно использовать взрывы мощностью не свыше нескольких сотен килограммов ВВ. При этом регистрируются головные волны, образовавшиеся на границах глубиной в десятки километров. Более глубокие границы обнаружить не удавалось, даже если регистрировались гигантские промышленные взрывы с общей мощностью заряда в тысячи тонн ВВ. И лишь когда сейсмологи перешли к регистрации мощных подземных и подводных ядерных взрывов, удалось поймать волны, дошедшие до следующей резкой границы в Земле и вернувшиеся на поверхность. И это не удивительно: следующая за разделом Мохоровичича граница лежит на глубине 2900 км от поверхности Земли и отделяет подкоровую область Земли — мантию, или оболочку, — от земного ядра. Однако земное ядро было открыто задолго до осуществления первых атомных взрывов. И колебания, прошедшие сквозь мантию и отразившиеся от границы ядра, не были искусственными колебаниями, вызванными деятельностью человека. Эти волны породила сама Земля.

Сейсмограф

Еще во второй половине XIX века было замечено, что точные магнитные приборы порой испытывают необъяснимые колебания, не связанные ни с магнитными бурями, ни с сотрясением стен магнитных обсерваторий. Разгадка пришла, когда догадались сопоставить эти странные вибрации с газетными сообщениями о разразившемся за тысячи километров землетрясении. Действительно, оказалось, что страшные подземные толчки, разрушающие постройки на поверхности Земли, вызывают колебания слоев горных пород, распространяющиеся во всей толще земного шара. Так родилась современная сейсмология. Ее создателями были англичанин Дж. Мильн, построивший первые приборы, позволившие выделять на записи различные группы колебаний, русский академик Б. Б. Голицын, создавший современный тип сейсмографа с гальванометрической регистрацией и разработавший методы определения эпицентров землетрясений (так называется точка на поверхности Земли, наиболее близкая к подземному очагу), и немецкий ученый Э. Вихерт, нашедший законы распространения волн в глубинах земного шара.

Эпицентры землетрясений в период с (всего 358 214 зафиксированных землетрясений)

Разрушительное бедствие, несущее смерть и разорение людям, ученые сумели использовать как мощнейшее, совершенное средство для изучения недр Земли.

Землетрясения вызываются внезапным движением горных пород в глубине Земли вдоль плоскости старого, ранее существовавшего или вновь образовавшегося разлома. Нечто похожее происходит, скажем, когда мы начинаем сгибать толстый деревянный прут: до того, как он сломается, уже слышно потрескивание — это образуются внутренние трещинки, не выходящие на поверхность прута. Слабые землетрясения, в огромном числе происходящие повсюду в горных районах Земли, подобны таким потрескиваниям. Они очень слабы (и могут быть отмечены лишь чувствительнейшими приборами на небольшом расстоянии), потому что площадь образовавшихся разрывов очень невелика — какие-нибудь десятки квадратных дециметров. Чем крупнее разлом, тем реже создаются условия для его образования. И, что особенно интересно, частота образовавшихся при разрыве колебаний горных пород тоже зависит от его размеров.

С достаточной точностью можно считать, что основная энергия при землетрясении выделяется с волнами, длина которых примерно равна размерам очага. Это означает, что при разрыве длиной в 10 м наиболее сильными будут колебания с такой же длиной волны. Если взять примерную скорость распространения волн в каменных породах равной 5 км/сек, легко сосчитать, что период образовавшихся волн будет около 0,002 сек. Это землетрясение очень слабое. Энергия порожденных им волн равна примерно 10⁴ джоулей — столько энергии расходует 100-ваттная электрическая лампочка за 2 мин. горения. Упругие волны такого короткого периода очень быстро затухнут в окружающих очаг породах.

Иное дело для очага длиной в 10 км: энергия упругих колебаний такого землетрясения равна уже примерно 10¹⁴ джоулей, и основная ее часть здесь выделится с волнами, имеющими период 2 сек. Эти волны затухают уже гораздо слабее, они смогут распространиться на многие тысячи километров. Часть волн, направленная к поверхности Земли, возбудит в верхних слоях Земли уже известные читателю поверхностные волны. Период их зависит уже в основном от строения верхних слоев Земли (было бы достаточно сильным начальное возбуждение!) и находится в пределах от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. Поверхностные волны образуются в результате наложения многократно отраженных волн, образовавшихся в земной коре. При этом, чем более полого идет возбуждающая волна, тем более длиннопериодную составляющую поверхностных волн она образует. Поэтому поверхностная волна не имеет постоянного периода: сначала в пункт наблюдения приходят более длиннопериодные волны, а потом их нагоняют все более короткопериодные колебания. Это важное свойство поверхностных волн называется дисперсией.

Поверхностные волны, как и волны, распространяющиеся сквозь вещество Земли (их называют объемными), тоже различаются по направлению колебаний. Если частицы вещества колеблются параллельно земной поверхности, поверхностные волны называются по имени открывшего их ученого — волнами Лява (обозначение — волны L_Q). Для их образования обязательно нужен слой пород (например, земная кора). Если частицы участвуют и в вертикальном движении, то волна называется волной Релея (обозначение — волны L_R). Такие волны могут образовываться и без поверхностного слоя. Незадолго до начала МГГ были открыты особые типы поверхностных воли, которые могут распространяться только в верхнем, «гранитном» слое земной коры (волны Lg и Rg).

Все упомянутые свойства поверхностных волн нашли применение в исследовании недр Земли.

Чем больше период поверхностной волны, тем более глубокие слои Земли захватывает она при своем распространении. Например, волна Релея с периодом 30 сек. и скоростью около 3 км/сек при движении захватывает слой глубиной примерно в длину волны, т. е. около 90 км. Более ранний приход длиннопериодных волн — их дисперсия — свидетельствует, таким образом, о том, что скорость упругих волн растет в глубь Земли. Если построить теперь зависимость скорости поверхностных волн от их периода (так называемую дисперсионную кривую), то по этой кривой можно рассчитать, по какому закону растет скорость упругих волн на глубине.

Землетрясения происходят во многих районах Земли (см. карту). Регистрирующие эти землетрясения сейсмические станции — сейчас на земном шаре их около 1000 — расположены с разной густотой на всех континентах. Поэтому для любого интересующего нас участка Земли можно подобрать подходящую пару очаг — станция так, чтобы путь волн лежал через нужный участок, и рассчитать здесь скорости упругих волн до определенной глубины.

Здесь есть и большие трудности: таким методом мы можем определить лишь средние скорости вдоль всего участка. Если же по пути волны мощность земной коры, скорость упругих волн в ней и ниже — в мантии Земли — меняются, то определить достаточно точно эти изменения мы не можем. До последнего времени считалось, что мантия, в том числе и ее верхние слои, совершенно однородна в горизонтальном направлении: на глубине, скажем, 200 км скорость волн в мантии (а значит, ее упругие свойства) казалась одной и той же во всех районах Земли.

Более точные наблюдения последних лет, в особенности применение специальных длиннопериодных сейомографов и широкое использование для обработки записей электронно-вычислительных машин, показали, что прежнее мнение было ошибочным. В верхней мантии были обнаружены неоднородности. Под континентами скорости упругих волн
в среднем несколько выше (на несколько десятых долей километра в секунду), чем под океанами. А неоднородность мантии — лучшее свидетельство ее нестабильности, признак идущих в ней процессор изменения и передвижения вещества.

Неожиданные результаты дало исследование волн Lg и Rg. Эти волны хорошо регистрировались в тех случаях, когда между станцией и эпицентром находилось пространство континентов. Под океаном эти волны не проходили, и это было понятно: читатель уже знает, что в земной коре под океаном отсутствует «гранитный» слой. Но вот что было странным: на сейсмограммах, например, станции Пулково были хорошо заметны эти волны при записях греческих землетрясений, а на записях соседних, турецких землетрясений эти волны отсутствовали. Такая же картина была замечена и в других районах. Так было установлено, что под некоторыми внутренними морями, расположенными на континентах (Черное, Каспийское, Средиземное и другие), земная кора по своему строению ближе к океаническому типу, и «гранитный» слой там отсутствует. Работы по ГСЗ подтвердили это предположение.

Что же представляют собой эти моря? Остаток ли это древнего океана или, наоборот, зародыши будущего? В каком направлении идет эволюция земной коры — развивается ли она в сторону океанизации возникших раньше континентов или же, наоборот, континенты разрастаются, захватывая пространства более древних океанов? До сих пор геологи и тектонисты не пришли к единому мнению, и эти исследования, очень важные для понимания основных закономерностей развития земного шара, будут продолжаться.

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.

Обычные частоты волн, используемые в сейсмической разведке, лежат в пределах нескольких сотен герц и не опускаются ниже десятков герц. Соответственно подобрана и чувствительность сейсмоприемников, и диапазон усилителей, и частоты фильтров. Как ни увеличивать мощность заряда, волны такого периода не смогут одолеть значительную протяженность и глубину земных слоев — они затухнут. Для того чтобы перейти к изучению более глубоких горизонтов, необходимо использовать более длиннопериодные, более низкочастотные колебания.

К такому выводу пришел и британский инженер Бранс Уоллесом, создавший во время Второй Мировой Войны одно из самых разрушительных оружий всех времен и народов – сейсмическую бомбу

Июньским утром 1936 года мощный взрыв потряс окрестности гор Коркино на Урале. 1800 тонн взрывчатых веществ было взорвано одновременно, для того чтобы снять земляную подушку, прикрывающую месторождение угля. Но этот взрыв был использован не только горняками. На разных расстояниях и в разных направлениях от пункта взрыва были установлены специальные временные сейсмические станции: сейсмологи ожидали, что волны взрыва окажутся достаточно мощными, для того чтобы дойти до нижней границы земной коры и вернуться обратно. Их ожидания оправдались. Используя несовершенную, порой кустарную технику, молодые ученые Сейсмологического института Академии наук СССР впервые произвели определение мощности земной коры по записям большого взрыва.

В те годы сведения о земной коре были очень скудными. В 1909 году югославский ученый А. Мохоровичич заметил, что на сейсмограммах близких землетрясений (а мы еще вернемся позднее к землетрясениям) можно заметить два вступления продольных волн, две волны, из которых одна, более слабая, появлялась лишь на определенном расстоянии от очага землетрясения (ближе ее просто нельзя было заметить на фоне более сильных колебаний), и , ее годограф был прямолинейным. Следовательно, эта волна была головной, образовавшейся на какой-то глубокой границе в недрах земного шара. Мохоровичич установил, что скорость продольных волн глубже этой границы составляет около 8 км/сек, а ее глубина — около 30 км от поверхности Земли. Скорость волн более сильного вступления, названного прямой волной, была много меньше, всего около 6 км/сек. Так был открыт самый верхний слой Земли, существенно отличающийся по свойствам от нижележащих слоев,— земная кора. Граница, отделяющая земную кору от нижележащей оболочки, или мантии Земли, получила название «граница Мохоровичича», или попросту на международном жаргоне сейсмологов — Мохо. Жаль, что многие журналисты, пишущие о нынешних проектах достижения границы Мохо, не дают себе труда понять, о чем, собственно, идет речь, и на все лады склоняют несуществующие и бессмысленные термины «слой Мохо», «проект Мохо» и так далее.

Итак, граница Мохо — примерная глубина 30 км, примерная скорость упругих волн ниже нее — 8 км/сек — вот, пожалуй, и все, что знали мы в начале тридцатых годов. Известно было еще и то, что другой сейсмолог, Конрад, также по записям близких землетрясений и тем же методом выделил между земной поверхностью и границей Мохоровичича еще одну, промежуточную, границу, названную границей Конрада. Пользуясь косвенными данными, многие геологи не замедлили прийти к выводу, что земная кора подобна двухслойному пирогу с легкой корочкой сверху. Под чехлом осадочных пород, говорили они, начинается кристаллический фундамент горных пород. Верхний слой его — от осадочных пород до границы Конрада — гранитный. Нижний — от границы Конрада до границы Мохоровичича — базальтовый. Еще ниже, под земной корой, лежит мантия, сложенная гипербазитовыми породами — эклогитами, дунитами, перидотитами или габбро. Эта схема казалась очень ясной и простой, хотя никто не видел и не держал в руках ни гранита с глубины 10 км, ни тем более базальта с глубины 25 км. Дело в том, что скорости упругих волн в граните и базальте, определенные лабораторным способом, довольно хорошо совпадали о теми скоростями, которые наблюдались в природе для «гранитного» слоя — в среднем 5,6 км/сек и для «базальтового»— в среднем 6,3 км/сек. Поэтому и данные коркинского взрыва и такого же мощного тульского взрыва еще в 1948 году учебники сейсмологии укладывали в тесную схему двухслойной земной коры (табл. 1).

Таблица 1

Дальнейшие исследования показали, однако, что дело тут обстоит не так просто: в условиях повышенных температур и давлений привычные скорости упругих волн в горных породах оказывались другими. Работу по изучению слоев земной коры надо было продолжать.

Конечно, мощные взрывы, если они регистрируются достаточным числом сейсмических станций, могут дать важные и подробные сведения о строении земной коры. Беда в том, что такие взрывы очень дороги, и никто не станет производить их специально для того, чтобы определить строение земной коры в каком-нибудь районе.

К счастью, оказалось, что в большинстве случаев совсем нет необходимости взрывать сотни тонн тринитротолуола. Работами видного советского геофизика академика С. А. Гамбурцева и его учеников было доказано, что глубинное сейсмическое зондирование земной коры (сокращенно ГСЗ) можно проводить, взрывая сравнительно небольшие заряды, весом не более 200 кг. Если взрывы производятся в воде (это обеспечивает равномерную отдачу энергии во все стороны и дает возможность много раз повторять взрывы в одной точке), а регистрация осуществляется сейсмоприемниками, настроенными на частоту всего в десятки герц, то можно на расстоянии в несколько сотен километров записать волны, отраженные и преломленные на основных границах внутри земной коры.

Рис. 1. Расположение профилей сейсмического зондирования земной коры, пройденных до МГГ (тонкие линии) и во время МГГ (толстые линии)

Методы регистрации при этом остаются теми же, что и в сейсмической разведке, только расстояния между отдельными сейсмоприемниками увеличиваются от нескольких десятков до многих сотен метров. Разумеется, несколько видоизменилась и регистрирующая аппаратура.

Проникнуть на глубину в десятки километров и пройти не затухнув сотни километров могут лишь волны с частотой от нескольких десятков герц до нескольких герц. Поэтому другими стали частоты сейсмоприемников и фильтры, да и скорость регистрации уменьшилась: теперь одна секунда растягивается на записи всего на один или несколько сантиметров.

И вот за последние десять лет многие тысячи километров профилей ГСЗ исчертили поверхность нашей планеты (рис. 1). Особенно значительны были работы, проведенные во время Международного геофизического года (МГГ). Как и представители других отраслей науки о Земле, сейсмологи многих стран перешли от разрозненных, изолированных работ в различных уголках нашей планеты к более планомерному и всестороннему изучению земной коры. И прежде всего, потребовалось решить важный вопрос о работах ГСЗ на океанах: ведь поверхность суши занимает едва треть всей Земли и совершенно ясно, что земная кора под глубокими океанами должна иметь иное строение, чем на континентах.

Но если на суше порой бывает трудно найти хорошее место для взрывов (наблюдения вдоль одного из первых удачных сухопутных профилей ГСЗ большой протяженности были в СССР проведены между оз. Балхаш и оз. Иссык-Куль; взрывы в этих озерах позволили построить полную систему встречных годографов на всей трассе), то в океане — положение обратное: взрыв устроить легко в любой точке, а как разместить на водной глади многокилометровую полосу сейсмографов? Сейсмологи США пробовали, например, тянуть за кораблем длинную косу с навешенными приборами, но и ее длина была недостаточной, поэтому морские наблюдения не давали сплошных профилей, а позволяли строить лишь точечный профиль, от одного места наблюдений к другому. Научные сотрудники советской Тихоокеанской комплексной экспедиции пошли по другому пути. Нельзя поставить длинный ряд сейсмоприемников? Что ж, обратим задачу: пусть регистрация ведется в одном или немногих пунктах, а взрывы устроим во многих местах, по длинным профилям. И вот ненужное оружие прошедшей войны — глубинные бомбы — пошли в ход. По часам, по команде, одна за другой падали бомбы в пучину океана, словно атакуя вражеские подводные лодки. Но на этот раз целью этой мирной атаки была земная кора, и пышные столбы подводных взрывов отмечали те места, где открывались тайны земных недр, в сложной геологической зоне на стыке азиатского континента и Тихого океана.

Вот одна из сейсмограмм, полученных здесь в период МГГ (рис. 2). Отчетливо видно, как на протяжении десятков километров меняется разность прихода прямой и отраженной от границы Мохо волн: это значит, что здесь очень быстро меняется мощность земной коры — от 25 км под Охотским морем до 8 км под дном Тихого океана. Кстати, о дне океанов. Ведь не так-то просто было определить не только нижнюю границу земной коры — границу Мохоровичича. На океанах и ее верхняя граница — океанское дно — долго была скрыта от людей. И здесь науке опять помогли колебания, на этот раз высокочастотные акустические (звуковые). Современные эхолоты, улавливающие звук, отражаемый от морского дна, определили его глубину вдоль сотен тысяч, миллионов миль, пройденных экспедиционными судами десятков стран. И хотя на дне океана еще остаются «белые пятна» (выше мы говорили, что глубина на многих миллионах квадратных километров морского дна еще ни разу не измерена эхолотом), к 1963 году силами океанологов СССР, США и других стран уже были построены довольно подробные батиметрические карты всех океанов. Что же знаем мы сегодня о земной коре?

Рис. 2. Сейсмограмма глубинного сейсмического зондирования в переходной зоне от континента к океану. Стрелками показаны вступления сейсмических волн: Р° — продольная волна, преломленная на поверхности «гранитного» слоя; Р^М_отр — продольная волна, отраженная от границы Мохоровичича; R — расстояние от пункта взрыва в км, t — время от момента взрыва в сек. Время, прошедшее между вступлениями Р° и Р^М_отр, характеризует мощность земной коры. Справа — отрезок, соответствующий промежутку времени в 1 сек.

Рис. 3. Гипсометрическая кривая, показывающая распределение по площади земного шара участков суши с различной высотой над уровнем моря и участков морей и океанов с различной глубиной

На суше ее верхняя часть давно и подробно описана геологами. Дно морей сравнительно хорошо стало известно лишь недавно. Вот интересная диаграмма (рис. 3). Она показывает, какой процент всей земной поверхности занимают пространства с разной высотой над уровнем моря и разной глубиной от поверхности океана. Самые высокие участки земной коры — горные цепи с высочайшей точкой Земли горой Джомолунгма в Гималаях (8880 м
над уровнем моря). В большинстве своем — это сравнительно молодые участки земной поверхности, их возраст не превышает нескольких десятков миллионов лет. А на другом конце кривой — глубочайшие океанические впадины, и среди них — Марианская впадина, в которой максимальная измеренная глубина достигает 11 032 м
ниже уровня океана. Впадины — тоже молоды и тоже, как и горные хребты, расположены в районах, где наиболее сильно проявляется деятельность земных недр. Наибольшие пространства на суше занимают так называемые платформы — это обширные районы сравнительно стабильной земной коры. То же и в океанах — огромные пространства заняты типичным океаническим дном, сравнительно спокойной по рельефу подводной равниной с глубиной около 4—5 км.

На диаграмме (рис. 3) видно, что зона резкого перехода от низменностей суши к океаническому дну не лежит вблизи уровня моря, а соответствует глубине в несколько сотен метров. Действительно, подлинная граница океанов и материков — это не береговая линия, а граница так называемого континентального шельфа. Так называются ‘большие пространства океанического мелководья, примыкающие к суше. В самом деле, ведь количество воды в океане прямо не связано со строением земных недр и скорее зависит от теплового состояния земной поверхности.

Какая будет завтра погода? Высоким ли будет паводок? Как проложить точный маршрут по суше и использовать попутные ветры и течения в океане? Повторится ли здесь разрушительное землетрясение? Где лучше искать запасы подземных руд? Как предсказать нарушение радиосвязи? Как строить на вечной мерзлоте? Как использовать подземное тепло? В поисках ответов на эти и на тысячи других вопросов рождались различные отрасли геофизики: метеорология, геодезия, океанография, гляциология, геомагнетизм, сейсмология и другие. И почти в каждой из этих наук сначала ученые ограничивались наблюдениями интересующих их явлений в одной или немногих точках, мало заботясь о том, что делается на соседнем континенте или в смежной отрасли науки. И Земля как бы распадалась на отдельные маленькие лаборатории, отгороженные одна от другой.

Но постепенно, по мере накопления фактов становилось очевидным, что ни одно природное явление на Земле не может быть до конца понято, если его изучать изолированно от других, казалось бы далеких явлений. Становилось очевидным и другое: несмотря на огромные размеры Земли, процессы в ее недрах и на поверхности происходят в каждом месте не изолированно, но в тесной связи с процессами на больших пространствах планеты.

Огромный циклон, зародившись где-нибудь в северной части Атлантического океана, за несколько дней мог изменить погоду во всей Европе до Уральских гор и даже дальше. И одновременно тот же циклон, еще находясь в океане, мог породить слабые колебания земной коры, записываемые сейсмическими станциями на всей той территории, куда он должен был через несколько дней принести плохую погоду. Можно привести пример и обратного воздействия: медленные, длящиеся тысячи лет движения морского дна могут нарушить режим и маршрут глубинных морских течений, при этом резко изменится процесс переноса тепла океаническими водами, на большой территории сразу станет теплее… Именно так кончился 8—9 тысяч лет назад в Европе последний ледниковый период, кончился, когда теплые воды Гольфстрима, прорвавшись сквозь опустившийся глубже подводный Фарерский порог, пустились в далекий путь, огибая берега Скандинавии, неся тепло всей Северной Европе. И даже сейчас небольшие колебания высоты Фарерского порога настолько ощутимо сказываются на режиме вод, что небольшие вариации в переливе подводных течений через этот порог меняют уловы рыб в Северной Атлантике.

Постепенно в геофизике возникали представления об очень сложной системе связей между различными процессами на всем земном шаре. И развитие науки неумолимо привело к тому, что стало необходимым провести хотя бы в течение очень короткого срока наблюдения по всему земному шару, силами всех наук о Земле, едиными средствами и методами. Так возникла идея Международного геофизического года, в проведении которого участвовали 67 стран.

Три года шла подготовка к этому мероприятию, согласовывались программы наблюдений, выбирались места для новых геофизических станций, прокладывались маршруты экспедиций, обучались наблюдатели и готовилось оборудование. Тридцать месяцев, 914 дней — с 1 июля 1951 г. по 31 декабря 1959 г. — продолжалась эта небывалая научная эпопея. А затем настало время планомерной и методической обработки собранных материалов.

Сейчас, когда материалы МГГ в основном уже обработаны, ученым ясно, что только такой путь мог привести к значительному прогрессу в наших знаниях о Земле. И после завершения МГГ его идеи не умерли, наоборот, на ближайшие годы намечено осуществление многих новых международных геофизических проектов.

У программы Международного геофизического года была, однако, одна особенность: в течение МГГ главной задачей ученых было проникнуть в тайны внешних оболочек Земли — водной оболочки (океаны, моря, ледники), воздушной оболочки (атмосфера) и околоземного пространства. Задачам изучения недр твердой Земли в этой программе отводилась в целом скорее подсобная роль. Тем не менее и в этой области был сделан ряд важных открытий.

Таблица 1

ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ

(справочные таблицы)

СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА

—————————————————————————————————————-

* расстояние от Земли.

** период вращения вокруг Земли.

—————————————————————————————————————-

Таблица 2

ОБЪЕМ И МАССА ЧАСТЕР1 ЗЕМЛИ

Таблица 3

ФОРМА ЗЕМЛИ

Таблица 4

ПОВЕРХНОСТЬ ЗЕМЛИ

Таблица 5

СРЕДНИЙ ВЕСОВОЙ СОСТАВ ЗЕМЛИ В ПРОЦЕНТАХ *

—————————————————————————————————————-

* знак ~ означает содержание менее 0,01% по весу.

—————————————————————————————————————-

Таблица 6

НЕКОТОРЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗЕМЛИ

Внутреннее строение третьей планеты от солнца, получившей название Земля

Зато целиком изучению недр Земли посвящен новый международный проект, впервые предложенный в 1960 г. крупным советским геологом членом-корреспондентом Академии наук СССР В. В. Белоусовым. Этот проект, носящий название «Верхняя мантия Земли и ее влияние на развитие земной коры» или просто «Проект верхней мантии», должен направить усилия представителей наук о твердой Земле во всех странах мира на исследование тех процессов, которые происходят в недрах Земли на глубине до 800—1000 км и определяют все важнейшие события и явления в самых верхних слоях Земли: образование океанов, континентов, горных хребтов, возникновение землетрясений и извержения вулканов, закономерности образования полезных ископаемых и запасы подземного тепла…

В жизни каждого блогера наступает такой момент, когда его начинает интересовать такой вопрос, как продвижение блога в поисковых системах. Узнать основные правила, которые станут залогрм успеха на этом поприще, Вы сможете, посетив сайт www.yulainet.ru.

Российские ученые борются с идеализмом, религией, мистикой. 21 марта 1964 г. газета «Правда» опубликовала письмо акад. А. И. Опарина, в котором он обращал внимание на то, что дифференциация и специализация научно-исследовательской работы, громадный рост объективных знаний и наряду с этим недостаточное умение деятелей научной пропаганды быстро и полно донести эти знания до широких масс, а иногда неспособность сделать из этих знаний правильные обобщения и философские выводы приводят порой к идеологически очень вредному явлению, которое ведет к мистицизму. А. И. Опарин указывал, что даже среди наших пропагандистов и популяризаторов еще находятся люди, которых не удовлетворяют современные научные достижения, и в своих фантастических домыслах они рассуждают о каких-то высших одухотворенных существах, которые будто бы влияли когда-то или даже сейчас способны влиять на нашу земную жизнь. От таких рассуждений один шаг до «научного обоснования» таинственных, мистических сил, чего-то вроде прежних ангелов или демонов, которые будто бы невидимо существуют рядом с нами и с которыми мы даже должны считаться в нашей повседневной жизни.

Наука помогает человеку все глубже и глубже познавать объективные законы развития природы и общества, поставить силы природы на службу людям, создать изобилие материальных и духовных благ для народа. Важнейшие проблемы науки, «мировые загадки», которые долгие столетия служили объектом мистических спекуляций, теперь успешно разрешаются.

Еще в Программе Коммунистической партии Советского Союза говорилось, что достижения современной науки все полнее раскрывают картину мира, укрепляют власть человека над природой, не оставляя места для фантастических вымыслов о сверхъестественных силах.

Материалисты прошлого предвидели, что ум человеческий не может остановиться в своей жажде познания, а устремляется все дальше. Русские космонавты продолжают штурм космоса, физики — атома, химики — молекулы, биологи — живой клетки. Велики и благородны задачи ученых, работающих на благо строительства коммунизма. Наука никогда не закончит исследование мира. Какие бы пи появлялись на путях научного познания все новые тайны и загадки, ученые никогда не будут истолковывать их как сверхъестественные явления. Задаче преодоления мистики совсем не мешает рождение смелых научных теорий и гипотез, появление увлекательных научно-фантастических романов и повестей.

Пережитки религиозного мистицизма опасны, они ослепляют и оглупляют человека. Относиться терпимо к ним — значит примириться с невежеством и темнотой. Вопрос стоит только так: наука или мистика. Середины тут нет. В наше время всякие попытки соединить то и другое означают предательство науки. Коммунистическая партия учит ленинской непримиримости к мистике как вредному пережитку, добивается полного изжития антинаучных, религиозно-мистических воззрений на природу и общество.

В условиях развернутого строительства современного общества первостепенное значение приобретает формирование научного мировоззрения у всех трудящихся, обличение всего того, что противодействует движению вперед. Борьба с проявлениями буржуазной идеологии и морали, с остатками частнособственнической психологии, суеверий и предрассудков — это составная часть работы по коммунистическому воспитанию. Формирование научного мировоззрения невозможно без борьбы с религиозными суевериями. Верующие неизбежно должны прийти к выводу о несовместимости научных и религиозных воззрений, понять, что религия не может быть основой поведения людей, потому что религиозные предрассудки и мистические суеверия затуманивают сознание человека, мешают ему активно участвовать в социальной жизни нашей страны.

Переход России к такому варианту дальнейшего развития означает, что в нашей стране идейная борьба науки с остатками религиозных верований вступила в новый этап. До конца преодолеть пережитки идеалистических взглядов, религиозных представлений — это насущная задача, которую надо решить всеми средствами, имеющимися у нашей партии, у всех российских и общественных организаций. Необходимы неустанные усилия, чтобы окончательно преодолеть пережитки прошлого в сознании всех людей.