Техника - молодёжи 1953-12, страница 10

Вопрос о том, из какого вещества сложена наша планета и каково ее внутреннее устройство, представляет большой интерес. Особенно важно изучение поверхностной части Земли — до глубины в несколько километров: здесь размещены полезные ископаемые, доступные разработке.

В связи с разведкой и добычей полезных ископаемых — металлических руд, угля, нефти и др. - эта поверхностная часть Земли интенсивно изучается путем непосредственного исследования горных пород и минералов, которые видны с поверхности, а также с помощью буровых скважин и шахт.

Буровые скважины достигают в настоящее время глубины около 5 км. С этой глубины может добываться нефть. Все другие полезные ископаемые добываются со значительно меньших глубин, редко превышающих 2 км. Следует ли отсюда, что строение глубоких земных недр, недоступных пока практическому освоению, не имеет для нас никакого значения? Нет, ни в коем случае. Нельзя рассматривать процессы, протекающие в поверхностных слоях Земли, оторванно от более глубинных процессов. Ведь сама земная кора является продуктом длительно, постоянно продолжающихся глубинных процессов. Развитие и строение коры нашей планеты могут быть поняты только в связи с развитием и строением всего земного шара. Поэтому изучение вопросов происхождения Земли, развития и строения всего земного шара, состава и состояния слагающего его вещества должно рассматриваться как создание широкой теоретической основы для решения практических вопросов. Разработка этой проблемы должна .способствовать более полному пониманию процессов, происходящих в земной коре, и закономерности размещения и залегания в ней горных пород. Изучение тех же вопросов необходимо и для понимания сейсмической и вулканической деятельности, для разработки методов предсказания землетрясений.

Строение поверхностных частей Земли изучается геологией. Геологи делают свои заключения на основании непосредственного изучения тех горных пород, которые они видят на поверхности или которые могут добыть из шахт и скважин. Более глубокие недра Земли изучаются геофизикой. Эта наука позволяет как бы просвечивать внутренность Земли и делать видимым то, что, казалось бы, совершенно недоступно нашему глазу. Методы геофизики имеют много общего, например, с просвечиванием непрозрачных предметов рентгеновскими лучами или с радиолокацией, которая позволяет устанавливать местонахождение предметов, скрытых темнотой, туманом или находящихся на большом расстоянии.

Наиболее важным геофизическим способом изучения глубоких частей Земли является наблюдение за тем, как проходят сквозь Землю колебания, вызванные естественными землетрясениями или искусственными взрывами. Когда землетрясение или взрыв вызывает сотрясения почвы, то они распространяются во все стороны в виде так называемых упру

гих волн, сходных со звуковыми волнами. Скорость и направление этих волн зависят от состава и строения тех частей Земли, через которые они проходят.

Много дают также исследования изменения силы тяжести на Земле от места к «месту, изучение магнитного поля Земли, ее формы, изменений в скорости ее вращения. Новые возможности в освещении внутреннего строения Земли и процессов, происходящих в ней, открыла теория происхождения Земли, разработанная советским ученым академиком О. Ю. Шмидтом.

Что же представляет собой внутреннее устройство Земли?

Как известно, радиус Земли приблизительно равен 6 380 км. Плотность вещества Земли различна, она увеличивается в зависимости от глубины. Предполагается, что плотность вещества в центре Земли приблизительно равна плотности свинца.

Так как вещество, лежащее сверху, давит на нижележащее, то в глубине Земли господствует очень большое давление. Уже на глубине в 1 км это давление равно 275 атмосферам. В центре же Земли оно достигает огромной цифры—в 3,5 млн. атмосфер. Для сравнения укажем, что в специальных лабораториях до сих пор удалось искусственно получить давление лишь в несколько сот тысяч атмосфер. Можно предполагать, что под тем огромным давлением, которое существует в центре Земли, вещество ее приобретает особые, плохо известные нам свойства.

Температура внутри Земли через каждые 100 м глубины повышается на 3°. Однако на больших глубинах она увеличивается, повидимому, гораздо медленнее и в центре Земли едва ли превышает несколько тысяч градусов.

Земля внутри имеет слоистое строение. Она сложена из ряда слоев, или, как их называют, оболочек, лежащих друг на друге. Эти оболочки имеют разную плотность, упругость и другие физические свойства. Состав их, повидимому, тоже различный.

Верхняя оболочка называется земной корой. Она состоит из таких горных пород, которые широко известны на поверхности. Толщина земной коры в разных местах различна. На материках она имеет толщину 30 - 40 км, увеличиваясь под горными хребтами до 70 км. Под Атлантическим и Индийским океанами толщина ее уменьшается до 10-15 км, а в центральной

части Тихого океана—до 5 км. Горные породы, из которых состоит земная кора, так размещены в ней, что сама кора также оказывается слоистой. Верхняя часть ее почти повсеместно сложена из осадочных горных пород, таких, как песчаники, глина, известняки. Эти горные породы образовались преимущественно на дне древних морей. Толщина слоя осадочных пород колеблется от ничтожной величины до 10— 15 км. Ниже осадочных пород лежит слой гранита. Гранит образовался главным образом в результате расплавления и перекристаллизации древних осадочных горных пород. Химический состав гранита отличается большим содержанием кремнезема, калия и натрия. Толщина гранитного слоя не-

СТРОЕН ИЕ

НАШЕЙ ПЛАНЕТЫ

Член-корреспондент Академии наук СССР В. БЕЛОУСОВ

Рис. С. ПИВОВАРОВА

В редакцию журнала ежедневно приходят письма, в -которых читатели «тросят разъяснить им большие и сложные вопросы науки. Читателей интересует и происхождение небесных тел — звезд и планет, и теория относительности, и строение ядра атома, и теория чисел, и механизм земного тяготения, и многое, многое другое.

Идя навстречу просьбам читателей, редакция обратилась к ряду «выдающихся советских ученых — специалистов в соответствующих областях — с шросьбой рассказать о последних работах, о последних достижениях науки в этих интереснейших разделах знания. Статьями о строении Земли члена-корреспондента Академии наук СССР В. В. Белоусова и Кирилла Андреева редакция открывает цикл статей, посвященных большим и важным проблемам, интересующим читателей.

зоос