Под покровом мантии

За взрывом наблюдали не только человеческие глаза и кинофотообъективы. Специальные сейсмические станции, расположенные далеко от зоны взрыва, были начеку.

Каждое искусственное землетрясение-взрыв интересно тем, что можно, расставив должным образом сейсмические станции, получить характеристику горных пород там, где это необходимо. Взрыв в Покровске-Уральском давал нам возможность осветить геологическое строение тех участков Урала, которые еще недостаточно изучены. Это был сигнал в неизведанное.

Дело в том, что волны, идущие от очага взрыва или центра землетрясения, проходят с разной скоростью по различным породам. Так как волны на своем пути неоднократно преломляются и отражаются, то к пункту наблюдений они приходят в разные сроки. Этой особенностью и воспользовались геофизики для определения типа горных пород, по которым проходила волна, их мощности и свойств.

По радиосигналу, переданному с командного пункта, включились записывающие системы сейсмоприемников. До Свердловска первые волны шли около минуты, а потом в течение полутора-двух минут их «догоняли» другие преломленные и отраженные волны различной силы. Восемь специальных сейсмических станций были расставлены в различных пунктах Урала, Предуралья и Зауралья. Кроме того, все сейсмостанции Советского Союза принимали сигналы из Покровска-Уральского.

Больше часа мы ждали, когда траншея проветрится от газов и ее осмотрит служба техники безопасности: ведь могли остаться невзорвавшиеся заряды. Наконец по команде «отбой» все устремились к месту взрыва, чтобы осмотреть результаты. Они были немалыми. В радиусе около 80 метров от каждого шурфа лес оголило и повалило. На снегу лежали крупные каменные глыбы. Некоторые из них весили сотни тонн. Это были обломки крепких скальных пород, порфиритов, древних застывших лав. 350–400 миллионов лет мирно пролежали в земле эти лавы, включающие «вулканические бомбы». И вот бомбы снова поднялись в воздух и веером разметались вокруг зоны взрыва.

Свыше 700 тысяч кубических метров породы было поднято ввысь и отброшено на большое расстояние. Образовалась траншея 1100 метров длиной, до 33 метров глубиной и до 120 метров шириной. По этой траншее потекли воды речки Колонги, после того как она была перегорожена плотиной.

После взрыва у ученых началась кропотливая работа: надо было собрать все записи сейсмостанций и вдумчиво обработать их. Покровск-Уральский и знаменитый Коркинский взрыв позволили установить на Урале толщину земной коры. Она оказалась равной 38 километрам и состояла из четырех слоев: в 10, 7, 12 и 9 километров. Так сигналы в неизвестное, неоднократно преломленные и отраженные, еще раз помогли нам разгадать некоторые тайны строения земной коры. Из наблюдений за всеми содроганиями Земли, естественными и искусственными, понемногу вырисовывается общая картина строения той части нашей планеты, которую мы называем земной корой.

По существу, термин «земная кора» не совсем правомерен. Он возник в те далекие времена, когда ученые считали, что Земля произошла из расплавленного сгустка материи, а потом, постепенно остывая, покрылась корой. Теперь большая часть астрономов и геологов думает иначе, но термин, не соответствующий истине, все-таки остался в литературе. И это не единственный пример. У нас много таких терминов, которые имели известный смысл в то время, когда они возникли, а потом стали привычными и сохранились. Земная кора — так земная кора. Надо же как-то назвать эту часть планеты!

Многочисленными исследованиями земной коры установлено, что почти на всех континентах она имеет толщину в 40–50–60 километров.

Сторонники так называемой гипотезы изостазии утверждают, что континенты сложены относительно легкими породами, а дно океанов тяжелыми. Существует определенное равновесие массы, и легкие участки в конечном итоге все время приподнимаются кверху. Приподнимаясь, они разрушаются в поверхностных зонах. Разрушенный материал сносится в океанические впадины, в зоны тяжелых пород. Дно океанов непрерывно погружается глубже и глубже в мантию Земли. В результате такой компенсации легких и тяжелых масс, говорят сторонники гипотезы изостазии, и сложилась жизнь земной коры.

Правда, следует заметить, что если бы все обстояло действительно так, как говорят сторонники этой гипотезы, то континенты поднимались бы без предела. В этом случае они должны были окончательно разрушиться и на поверхность вышел бы тот комплекс пород, который слагает мантию Земли. Так что правильность этой гипотезы весьма сомнительна. Земная кора на континентах не монолитна, она разделяется на пачки слоев. Самый верхний слой сложен осадками, возникшими либо на дне морском, либо в условиях континентального накопления обломков. Этот осадочный слой имеет разную мощность. В пределах Европейской части СССР он достигает трех километров. В среднем или, вернее, на значительной площади он доходит примерно до полутора километров толщины. Но есть участки, где он постепенно выклинивается полностью, исчезает.