Читаем Цунами полностью

Для ознакомления с работой какой-либо сложной и незнакомой машины ее можно разобрать на отдельные простые устройства или детали, определить назначение, взаимосвязь и взаимозависимость каждого узла и детали в отдельности и в итоге получить более или менее правильное представление о работе машины в целом; при изучении внутреннего строения живого организма его можно препарировать; исследуя какое-либо природное явление, за ним проводят непосредственные наблюдения и т. д.

Эти прямые способы хороши, если они возможны и применимы к явлению, организму, машине. А как быть с Землей? Ее не препарируешь и не разберешь на отдельные детали. Необходим какой-то косвенный путь. И этот косвенный путь подсказала сама природа — изучение всех проявлений, возникающих при землетрясениях.

Замечательный русский ученый, основоположник современной приборной сейсмологии академик Б. Б. Голицын в «Лекциях по сейсмометрии» писал: «Можно уподобить всякое землетрясение фонарю, который зажигается на короткое время и освещает нам внутренность Земли, позволяя ^ем самым рассмотреть то, что там происходит. Свет этого фонаря пока еще очень тусклый, но не подлежит сомнению, что со временем он станет гораздо ярче и позволит нам разобраться в этих сложных явлениях природы…».

На самом деле, не будь этого «фонаря», еще не известно, узнало бы человечество что-либо о внутреннем, глубинном строении Земли. Здесь уместна русская поговорка: «Не было бы счастья — несчастье помогло». Землетрясение — несчастье. Но именно благодаря ему ученым удалось представить довольно четкую картину строения Земли до ее центра.

Изучением землетрясений занимаются сейсмологи. Сейсмологией называется раздел геофизики, который изучает причины и условия возникновения землетрясений, а также возникновение и распространение упругих (сейсмических) волн внутри Земли.

Возбужденные в очаге землетрясений колебания различной частоты — сейсмические волны, возникая при разрушении земных пород, пронизывают все тело Земли и несут, таким образом, ценнейшую информацию. С помощью в основном этой информации и возникли современные представления о внутреннем строении Земли. Абсолютно единого мнения о глубинном строении Земли до настоящего времени еще нет, однако главные контуры ее намечены, и в этом расхождений почти не наблюдается.

Наибольшее распространение получила модель К. Е. Буллена (рис. 1, табл. 1).

Рис. 1. Схема глубинного строения Земли

Из рисунка и таблицы видно, что Земля имеет слоистое строение. Детальное исследование этих слоев в последние два десятилетия показало наличие в них еще и горизонтальных неоднородностей.

Слой земной коры по своей глубине занимает совсем небольшую часть всего тела Земли. Чтобы представить толщину коры, обычно прибегают к различным образным сравнениям. Приведем одно из наиболее распространенных. Если земной шар уменьшить до размеров крупного яблока, то толщина его кожуры будет соответствовать толщине земной коры. Конечно, это сравнение не следует использовать для каких-либо расчетов! Пример показывает лишь, насколько тонок тот слой, на котором протекают все земные процессы и на котором так бурно развилась жизнь.

Разные слои Земли имеют различную температуру. Всюду, за исключением коры, она, как правило, довольно высока, во всяком случае близка к точке плавления или превышает ее для большинства веществ на земной поверхности. Но испытывая колоссальное давление, вещество это находится в основном (кроме отдельных областей или сфер внутри Земли) в твердом состоянии. Явно выраженной сферой со свойствами жидкого тела считается слой Земли, расположенный ниже мантии и равный по толщине примерно двум третям радиуса земного ядра его внешней части. При этом не следует понимать, что вещество ядра можно сравнить с каким-либо веществом, находящимся в жидком виде на поверхности Земли. Испытывая огромное давление при очень высокой температуре, оно находится в особом состоянии, которому нет сравнения на земной поверхности. Его «жидкое» состояние рассматривается только в смысле отсутствия у него качеств, обязательных для твердого тела (например, сопротивление сдвигу). К сожалению, человечество пока не может добыть хотя бы «кусочек» мантии, тем более ядра Земли, чтобы точно установить их свойства и состояние.