неизвестен Автор - Эврика-86

Эти проблемы обсуждаются сейчас на всех конгрессах, конференциях, совещаниях ученых. Можно сказать, что мы присутствуем при рождении новой области знаний о Земле. Здесь еще много догадок, гипотез, предположений, но геологи упорно ищут ответы на вопросы, которые ставит перед ними Земля.

Как появились эти различные резервуары мантийного вещества и где они находятся? Одна из гипотез предполагает, что неистощенное мантийное вещество сконцентрировано в верхней мантии. Большая же часть геохимиков считает, что где-то на рубеже двух миллиардов лет произошло разделение первичного однородного вещества мантии Земли. Выделилась верхняя мантия, которая, в свою очередь,

билась на две части - континентальную кору, богатую редкими элементами, и мантию под океанами. Континен-" тальная кора легче океанической - aoJ откуда появилась у континентальны^ плит возможность передвигаться. ..

А более тяжелая океаническая корД прорывается в любую трещину, кото7 рая появляется в океаническом дне.У Геологи из подводных аппаратов свои4 ми глазами наблюдали, например, в"1 Красном море, как в щель шириной всего пятьдесят километров изливают^ ся базальты. Рядом огромные конти-" ненты Аравия, Африка. Они совсем недавно разошлись, а базальты на дне Красного моря ничем не отличаются по составу от базальтов срединно-атлантического . хребта - истощенные базальты с малым количеством редких элементов. Это показали анализы.

В нижней же части мантии осталось неистощенное вещество, которое прорывается наверх какими-то струями до подошвы литосферы, здесь оно скапливается, образуя те самые "горячие точки", с которых мы начали рассказ. Плиты проходят над этими точками, и они их "прожигают". Но, проходя наверх, струи прихватывают вещество верхней мантии. Поэтому состав лав внутриплитовых вулканов различен, в то время как состав излияний в срединно-океанических хребтах очень однороден.

Статьи геохимиков, посвященные этому вопросу, сейчас читаются как самые увлекательные научно-фантасти^ ческие романы, хотя текст их можетД состоять из одних цифр, характеризующих состав лавы. Но за этими цифрами встают замечательные картины внутреннего устройства планеты.

Сейчас в модели устройства Земли видятся новые детали. Большие "горячие поля", отвечающие аномалиям геоида, соответствуют восходящим конвективным потокам в нижней мантии "Холодные поля"-отражение нисходящих ветвей. Конвекция в верхне* мантии и в нижней происходит от' дельно.

Горячие точки" отражают дыхание дубинных частей мантии. Движение в нижней мантии формирует самые ручные детали лика Земли-аномалии геоида. "Горячие поля" остаются неподвижными относительно оси Земди по крайней мере последние 120 миллионов лет (а может быть, и больше). перемещаются литосферные плиты, меняют свое положение глубоководные желоба, а "горячие поля" остаются все на тех же местах.

Еще далеко не все ученые приняли эти идеи. Идет горячая полемика. Одно несомненно - мы стоим на пороге новой научной революции в геологии. Сегодняшние идеи, тектоника литосферных плит, останутся в науке, они войдут составной частью в более общую концепцию.

Изучая другие планеты, геологи не обнаружили ни на Луне, ни на Марсе, ни на Меркурии признаков тектоники литосферных плит. Есть какие-то признаки существования этого чисто земного явления на Венере. Но вот на Марсе существуют такие выдающиеся формы рельефа, как Земля Фарсида с пиком Коперника; есть такие приподнятые неоднородности и на Луне. Не свидетельство ли это явления, которое на Земле мы называем внутриплитовым вулканизмом? Вполне возможно, что там происходила подобная земной конвекция в мантии. Но не произошло такого знаменательного события, как разделение мантии на верхнюю и нижнюю, имевшего места на Земле два миллиарда лет назад. Не произошло там и разделения верхней мантии на более лег^УЮ - континентальную и тяжелую - океаническую. Может быть, движение плит существовало на Венере, но это еще подлежит исследованию.

Не бывает незначительных открытий в науке. Такая "мелочь", как геохимическое распределение редких элементов и их изотопов в земной коре, может Привести к широким обобщениям, к ОТКРЫТИЮ новых законов развития всей "ланеты.

ЧТО СКАЖЕТ СКАЛА?

Скалы и ледники, кажущиеся нам такими безмолвными, на самом деле постоянно издают различные звуки. Как утверждают физики, по ним можно судить о зародившихся в монолите трещинах, о подвижках горных пород, о возникновении в них чрезмерных напряжений. Для того чтобы "слушать" голоса скал, ученые создали аппаратуру, датчики которой различают малейшие шумы с расстояния в 100 метров и могут определить местоположение их источника. Аппаратура предназначена для своевременного предупреждения об опасности, грозящей тоннелям, штольням, подземным коммуникациям.

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ ОТ СОЛНЦА

Из-за гравитационного взаимодействия между Землей, Луной и Солнцем, а также из-за вращения Земли вокруг своей оси образуются не только приливы на морях и океанах, но и приливные волны на земной коре. Амплитуда приливных "горбов" (то есть высота приливной волны) максимальна в тропическом поясе Земли и постепенно уменьшается к северу и к югу от него, приближаясь к нулю на полюсах. Проведенные в Институте

ской кибернетики АН БССР исследования показали, что бегущие волны деформации переносят массу тел, по которым распространяются. Иными словами, в земной коре под влиянием этих волн вещество перемещается. Причем волны одного вида влияют на перенос массы в направлении своего движения, а волны другого вида - в противоположном направлении. Это явление было названо дискретно-волновым движением. Наглядной его иллюстрацией может служить движение садовой гусеницы и дождевого червяка. Гусеница, изгибая свое тело, как бы генерирует в хвостовой части волну деформации и перемещает ее к голове, а дождевой червь ползет, создавая участок локального удлинения в головной части и перемещая его к хвосту.

При дискретно-волновом движении каждая частица земной коры должна перемещаться на некоторый шаг за время прохождения каждого приливного горба, подобно частицам тела гусеницы.

В центре горба, где волна выше, это перемещение должно быть максимальным, а по краям - минимальным. Такому разрозненному перемещению отдельных частиц земной коры противодействуют силы, связывающие отдельные частицы коры. Поэтому каждая частица коры отдельно передвигаться не может, и волновое движение вызывает постепенное накопление напряжений в земной коре. Время от времени эти аккумулированные напряжения превышают предел прочности пород, отчего, вероятно, и происходят быстрые сейсмические подвижки отдельных частей и блоков, из которых сложена земная кора.