Неизвестен Автор - Эврика-87 Страница 16

Ток, вырабатываемый МГД-генератором, идет по двум массивным алюминиевым проводам к металлическим заземлениям, расположенным в двух заливах, окружающих перешеек. Этот ток растекается в море, образуя вокруг полуострова Рыбачий расходящиеся петли радиусом 50-100 километров.

Токовые петли и являются первичными источниками электромагнитного поля, зондирующего глубины. Сила тока в излучателе, как уже сказано, составляет около 20 тысяч ампер, что в сотни раз больше, чем в применявшихся стандартных геофизических установках, основанных на использовании автомобильных генераторов.

Использование источников такой мощности позволило не только резко увеличить глубину зондирования.

Появилась возможность исследовать в поле одного излучателя огромные территории. В частности, на Кольском полуострове с помощью МГД-зондирования изучена структура проводимости земной коры на большой площади. И результаты, надо сказать, оказались неожиданными. Так, раньше считалось, что местный кристаллическийщит - это сравнительно однородная область, сложенная плохо проводящими породами. В действительности же обнаружено около десятка крупных блоков разного электрического сопротивления. В ходе эксперимента выявлены токопроводящие каналы, связанные с рудоносными объектами, определены зоны, перспективные с точки зрения поиска месторождений полезных ископаемых.

Голограммы залежей

Итак, применение в геофизике МГДгенераторов позволяет лучше разбираться в сложной мозаике электропроводности глубинных горных пород.

Возник вопрос: а нельзя ли с помощью описанного МГД-метода не только "высвечивать" скрытые залежи, а и получать их объемные изображения? Оказывается, можно. В СССР разработан и применяется метод, использующий идеи оптической голографии.

С той лишь разницей, что при зондировании с применением МГД-генераторов расположенные на земной поверхности специальные датчики вместо световых волн фиксируют амплитуду и фазу электромагнитного поля, создаваемого МГД-источником. Процедура освещения голограммы лучом лазера, свойственная оптической голографии, заменяется тем, что в точках земной поверхности, где расположены датчики поля, как бы мысленно размещаются вспомогательные источники тока, форма сигналов в которых меняется по закону, определяемому зарегистрированным полем. Электромагнитное поле, создаваемое такими "вспомогательными" источниками, называется миграционным полем. Оно так же, как и в обычной голографии, формирует изображение глубинного строения Земли.

Совсем "не такая"

Земля...

Лет двадцать назад молодой геолог Владимир Николаевич Ларин часто бывал в Казахстане. Занимали его месторождения редких металлов - те, что скрыты от нас на большой глубине. Месторождения эти гидротермальные, то есть образуются из горячих минерализованных вод, циркулирующих в недрах Земли. И никак не мог понять Ларин: откуда в гранитной магме, которая выплавляется из кристаллических пород земной коры, могла появиться вода? Никто над этим раньше не задумывался, а у Владимира Николаевича повод для вопроса появился вполне обоснованный. Вода состоит, как известно, из кислорода и водорода.

И как ни пытался Ларин "свести баланс", одно и то же получалось: кислорода достаточно (его, по современным представлениям, более 40 процентов в теле планеты), а водорода катастрофически не хватало. Но вода тем не менее есть - месторождения гидротермальные, этим все сказано.

Вот тогда впервые и подумал В. Ларин: а что, если водород поступает из более глубоких недр - из мантии Земли7

Подумал - и сам себе удивился:

откуда только смелость взялась? По нынешним понятиям, никакого водорода в мантии нашей планеты вообще нет. Кислорода сколько угодно, а про водород, кажется, до сих пор не слыхали...

А что мы вообще "слыхали" о составе и строении Земли?

Ядро железное, мантия силикатная (различные соединения кремния с кислородом) - так решили еще в прошлом веке. Позднее, в начале двадцатого века, сейсмологи установили, что в самом центре Земли более плотное и тяжелое ядро. Единственный тяжелый элемент, широко распространенный в природе,- это железо.

Вспомнили и про железные метеориты, по составу которых судят о строении Земли. В общем, ядро нашей планеты было окончательно признано железным. А силикаты? Тут на помощь пришло воображение: в начале столетия бурно развивались металлургия, доменные процессы. Землю без тени сомнения уподобили домне: в ней когда-то, мол, произошло плавление, тяжелое железо потекло вниз, к центру планеты, а легкие силикаты (подобно шлакам в домне) всплыли наверх, образовав мантию и кору Земли.

Все вроде хорошо: и аналогия впечатляющая, и состав Земли вполне объясним и понятен. Об одном забыли - аналогия была чисто умозрительной, не более. Домна как модель Земли всего лишь образное сравнение.

Никогда никем не подтвержденное и не доказанное, оно незаметно для всех превратилось в постулат. Из теоремы в аксиому.

Эта научная несправедливость не давала покоя В. Ларину. Откуда в таком случае мы знаем, что ядро Земли железное, а мантия силикатная? Специалисты, которых Ларин донимал вопросами, в поддержку "железосиликатного" состава Земли приводили только один довод: среди метеоритов, по которым принято судить о составе планет земной группы, встречались силикатные и железные.

"Вправе ли мы считать метеориты за образец? - подумал Владимир Николаевич.- Они приходят к нам из пояса астероидов, расположенного далеко за Марсом (последней планетой земного типа). Дальше- планетыгиганты, которые значительно отличаются по составу от своих меньших собратьев по Солнечной системе. Так по какому праву мы "записали" метеориты в кандидаты на модель Земли?

Скорее они характеризуют вещество именно из промежуточной зоны...

"Колосс-то, кажется, на глиняных ногах!" - решил для себя В. Ларин.

Итак, метеоритная гипотеза небезупречна. "Доменная модель" с ее силикатами была принята без доказательств, а потому вызывает справедливые сомнения.

Кто знает, возможно, и стерлись бы со временем у В. Ларина все эти сомнения и догадки, если бы в конце 60-х годов с новой силой не разгорелся спор об эволюционном развитии Земли. Спорили две мощные группировки ученых: мобилисты и фиксисты.

Первые уверяли, что 250 миллионов лет назад Атлантического океана не было и обломочный материал сносился ледниками из Африки в Южную Америку. Фиксисты ничего подобного и слышать не желали: материки как стояли незыблемо на одном месте, так и стоят по сей день. Доказательство? На том и другом континентах есть регионы, где из глубин поднималась по особым природным каналам расплавленная магма. И если бы материки начали движение, они, несомненно, оторвались бы от этих каналов.

А этого не произошло. Но, с другой стороны, флора, фауна, очертания Африки и Южной Америки подтверждают их движение - тогда правы мобилисты...

И появилась среди спорящих еще одна группа, очень небольшая. Ее представители, словно стараясь примирить фиксистов и мобилистов, выдвинули гипотезу расширяющейся изнутри Земли: материки действительно раздвигались, но вместе с каналами.

Правда, приверженцам этой гипотезы тут же досталось и от фиксистов, и от мобилистов. Антидоводов приводилось много, и главный - непонятен был механизм внутреннего расширения планеты: просто так ничего не расширяется.

Просто так... "Нет, не просто так, что-то здесь есть, причем вполне реальное".

А потом Владимир Николаевич, просматривая специальную литературу, усмотрел в ней то, на что раньше, возможно, и не обратил бы внимания.

Прочитал он про водородистые соединения металлов - гидриды. И подметил интересный факт: многие металлы, поглощая сотни объемов водорода на один свой объем, не разбухают при этом, а, наоборот, уплотняются. То есть в гидриде атомы металла упакованы более плотно, чем в самом металле.

Теперь представим, что гидрид начал разлагаться: водород из него уходит (дегазируется), а атомы металла, ничем не связанные, удаляются друг от друга. А раз удаляются, значит, металл в объеме увеличивается, расширяется?

Вот они, первые звенья логической цепи. Допустим, глубинные недра планеты содержат водородные соединения металлов - гидриды. Разлагаясь, они выделяют водород. Земля при этом за счет разбухания металлов, расставшихся с водородом, увеличивает свой объем.

Так постепенно обретала конкретные очертания новая гипотеза о геохимическом строении Земли. Многое из того, что раньше было неясно, она объясняла. Водород для гидротермальных месторождений? Он поступает с большой глубины за счет дегазации из гидридов. Спор между фиксистами и мобилистами, компромиссная версия "внутреннего расширения"

Земли? Опять же благодаря разложению гидридов: водород ушел, металлы разбухают. Водород, конкурируя с другими соединениями, претендовал на роль одного из главных компонентов в составе Земли. Кислороду отводилось куда более скромное место.