Техника - молодёжи 1973-01, страница 16

А пока геологи стараются разгадать загадку косвенными путями. Кандидатов на звание «вещество из мантии» несколько. Я их уже называл: граниты, базальты, перидотиты.

Шансы гранитов самые незначительные. Скорее всего в мантии их нет. По дну океанов, где кора очень тонкая, разлиты гигантские объемы материала, поступившего из недр планеты и состоящего почти сплошь из базальтовых пород.

Однако и перидотиты могут претендовать на почетный титул. Их средняя плотность 3,3 г/см³. А сейсмическое зондирование показывает, что такой и должна быть плотность мантии.

Базальт более легок, но на глубинах 45—60 км он может вести себя совершенно иначе. Температура там достигает 2000° С, давление 20 000 кг/см². В таких условиях любая порода уплотняется, кристаллы переходят в другие формы, занимающие меньший объем. Например, кусок хрусталя весом 100 г занимает на поверхности земли объем 40 см³, а на глубине 60 км он будет сжат до 33 см³.

Точно так же некоторые минералы, входящие в состав базальтов, при больших давлениях и температурах способны превращаться в иные, более плотные. Слой, где протекают такие превращения, быть может, и регистрируется сейсмическими приборами, как раздел Мохо.

Но к разгадке ведут и другие пути. Теперь пришла пора вспомнить о вулканах. Во время извержений они не только изливают раскаленную магму, но и выбрасывают настоящие бомбы — твердые обломки пород весом до 50 кг. Такие же обломки может вынести на поверхность вязкая и охлажденная магма, когда она медленно выжимается по трещинам.

Из минералов, доставленных нам «на дом» благодаря вулканической деятельности, составлены целые коллекции. Вот одна из них, собранная вблизи камчатского вулкана Авач. Перед нами угловатые, потрескавшиеся камни и обломки светло-зеленого цвета. Некоторые из них на 98% состоят из благородного оливина (хризолита).

Если сделать тонкий срез, минерал становится прозрачным. Его удобно рассматривать под микроскопом в обычном и поляризованном . свете. Исследователь наблюдает красивейшие картины, какие не увидишь и в самый замысловатый калейдоскоп. Но для геолога такие срезы не только источник

эстетического наслаждения. О них можно сказать словами академика А. Ферсмана: «И камни говорят!»

На срезах нетрудно узнать нашего старого знакомого — перидотит. Мы видим: кристалл пересекает трещина. В ней скопилось множество мелких зерен, ориентированных строго вдоль зоны дробления. А это значит, что в момент возникновения трещины перидотит был твердой холодной породой. Кристаллы крупные и «упакованы» довольно рыхло. Ясно: процесс протекал на сравнительно небольшой глубине и уж никак не в мантии.

Сюрпризы преподносят и другие образцы. По ним можно узнать, что перидотит сначала раздробился, в нем появились открытые трещины. Их заполнял минерал, который кристаллизовался опять-таки при сравнительно невысоких температурах (около 500° С).

На другом срезе отчетливо видны мелкие кристаллы, проникшие в трещину. Это застывшая базальтовая магма. Характерные детали ее строения не оставляют сомнений в том, что наш обломок был холодным, когда попал в магму. Скорее всего он захвачен где-то в разломе земной коры, а не в мантии. Подобные «подарки» посылают геологам Ключевская сопка, Шивелуч и другие вулканы Камчатки. Но могут ли они выбросить кусочек вещества мантии? По-видимому, могут, и надо считаться с такой возможностью. И геологи не зря собирают коллекции вулканических бомб.

Не так уж далек тот день, когда прямой прорыв в подземный космос разрешит сомнения ученых. Конструкторы Уральского машиностроительного завода спроектировали уникальную установку, способную пробурить скважину глубиной в 15 км. Вышка установки будет иметь небывалую высоту — 64 м. Вместе с тем вышка будет прочной и устойчивой настолько, что сможет поднимать из скважины буровое оборудование весом 500 т. В недалеком будущем намечен выпуск двух таких установок. Их создание явится очень крупным техническим достижением, которое принесет долгожданную информацию из недоступных пока что глубин.

Когда ученые получат первый образец загадочного вещества мантии, геология вступит в новый этап своего развития.

Приоткроются тайны возникновения и развития не одной только Земли, а многих планет солнечной системы.

13