Анатолий Малахов - Под покровом мантии

Так в поэтических народных образах запечатлелись свойства магнита. Мы знаем, конечно, что такой силой не обладают магнетиты не только горы Магнитной, но и любых других месторождений. В музее Свердловского горного института однажды решили выставить кусочек магнетита, который притягивал бы к себе различные железные предметы. Из нескольких сотен образцов удалось найти только один, который довольно хорошо притягивал железные иголки и мелкие гвозди. Притянуть стрелу такой магнит, конечно, не смог бы.

Если мы возьмем самый обычный магнит, с которым в школах проводят простейшие опыты, то мы увидим, как, притягиваясь к нему, повертывается стрелка компаса. И когда мы пытаемся объяснить причину магнитной силы Земли, влияющей на стрелку компаса, то невольно рассуждаем по аналогии. Мол, внутри Земли тоже скрыт огромный железный сердечник.

А на самом деле есть ли в Земле такой сердечник? Если принять гипотезу магматистов и сравнить один из этапов развития Земли с остыванием чугуна, то аналогия с магнитным железным сердечником напрашивается сама собой. Но как же быть с точкой Кюри? Это температура 760 градусов Цельсия, когда пропадают магнитные свойства железа. Значит, внутри Земли температура должна быть ниже 760 градусов. Но такой вывод мало устраивает магматистов. Ведь он противоречит их теории расплавленного земного ядра.

Чтобы как-то примирить предположение о существовании железного сердечника Земли с представлением о высокой температуре ее ядра, ученые иногда прибегают к математическим расчетам. Один из расчетов показал, что на точку Кюри влияет давление, что при давлении в три миллиона атмосфер она должна сместиться до 4240 градусов.

Магнитная информация!.. Ее надо уметь расшифровывать, а сведения о том, как ведет себя магнитная стрелка, чрезвычайно многообразны.

Около 300 лет тому назад Лондонское королевское общество — так называется английская Академия наук — постановило проводить систематические наблюдения над поведением магнитной стрелки компаса. Изучать прежде всего начали ее склонение. Как известно, она показывает не на географический полюс, а на магнитный. Между направлением стрелки компаса и направлением географического меридиана всегда существует определенный угол. Этот угол и называется склонением. Его можно определить для каждой местности. Если объединить одинаковые склонения и провести между ними линии, то они на глобусе вытянутся в магнитные меридианы.

Знание склонения чрезвычайно важно для мореплавателей и летчиков. Еще не так давно магнитная стрелка была главнейшим ориентиром при прокладывании курса корабля. Трехсотлетние наблюдения, которые были проведены Лондонским королевским обществом, и в наши дни представляют чрезвычайный интерес. Мы по склонению и другим данным определяем так называемое нормальное магнитное поле Земли, имеющее свои закономерности. Оказалось, что оно не остается постоянным, а все время смещается. Сейчас такие наблюдения проводятся во всех крупных Геофизических обсерваториях мира.

Для характеристики нормального магнитного поля, кроме склонения, в обсерваториях наблюдают так называемое наклонение. Стрелка компаса расположена параллельно горизонту только в зоне, близкой к экватору, а на магнитных полюсах практически она должна стоять вертикально. В средних широтах стрелка компаса под разными углами наклонена к горизонту. Нанесенные на глобус линии, соединяющие равные значения наклонений, примерно соответствуют широтам.

Говорят, что третьей составляющей магнитного поля является сила, с которой стрелка притягивается к полюсу. И ее научились измерять и выражать в определенных значениях. Около полюсов эта сила значительно больше, чем у экватора.

Если взять и провести мысленно через всю Землю линию между магнитными полюсами, так сказать магнитную ось, то мы увидим, что она не пересечет центр Земли, а пройдет от него в 1200 километрах. И если магнитное поле Земли создается железным сердечником, то источник магнетизма должен быть расположен внутри планеты эксцентрично, ближе к определенной части поверхности Земли.

Но здесь новое противоречие с фактами. Рассматривая строение Земли по данным сейсмики, мы видели, что внутри планеты имеются концентрические геосферы; сфер же, которые были бы расположены эксцентрично к поверхности Земли, там нет. Как же разрешить это противоречие между сейсмической и магнитной информацией? Вывод один: никакого железного сердечника внутри Земли нет!

Нам известно, что в целом ряде участков нарушается нормальное магнитное поле Земли. В этих зонах наблюдаются резкие аномалии, причем иногда магнитная стрелка показывает куда угодно, только не на полюс. Одна из таких крупнейших магнитных аномалий в нашей стране располагается в пределах Курской, Белгородской и смежных с ними областей. Она получила название Курской магнитной аномалии.

В свое время, еще до революции, этой аномалией занимался профессор Московского университета Лейст. Он выделил участки сильных и относительно слабых аномальных зон и нанес их на карту. Лейст объяснил аномалию наличием крупных скоплений железных масс внутри Земли.

Во время революции материалы Лейста попали за границу, и уже в первые годы советской власти немцы пытались продать их Советскому правительству. В. И. Ленин, лично занимавшийся этим вопросом, отказался купить материалы Лейста и предложил геологу Губкину возглавить новую экспедицию по изучению Курской магнитной аномалии. Эта работа велась довольно долго и завершилась лишь после Великой Отечественной войны. Там были открыты участки, где железная руда залегает близко к поверхности, и уже сейчас Белгородский и целый ряд других карьеров дают нашим заводам, расположенным в центральной части СССР, большое количество высококачественного магнетита.

По самым скромным подсчетам оказалось, что в пределах Курской магнитной аномалии содержится более половины мировых запасов железной руды.

Такие крупные магнитные аномалии наблюдаются и в целом ряде других участков. Например, в области Северного Ледовитого океана магнитная аномалия тянется вдоль подводного хребта Ломоносова. Очень сильная магнитная аномалия располагается в южной части Атлантического океана. Много их и в других районах земного шара. Эти аномалии сейчас в основном изучены и нанесены на карту. Геологи расшифровали многие из них, причем данные магнитных измерений в целом ряде случаев подтвердили буровые скважины.

Оказалось, что довольно сильная магнитная информация поступает к нам из различных участков, расположенных сравнительно близко под поверхностью Земли. Эти участки связаны с особенностями строения земной коры. Расшифровав код магнитной информации, узнали, а потом проверили бурением, что поверхность гранитного слоя, залегающего под осадочным в пределах Европейской части СССР, показывает наличие иногда вздутий, иногда больших глубоких погружений. Мы получили возможность представить себе рельеф фундамента Европейской части СССР.