Скульптуры земной поверхности

Эту границу называют поверхностью или разделом Мохоровичича в честь югославского ученого, открывшего ее путем изучения записей землетрясений — сейсмограмм, сокращенно — разделом Мохо или чаще всего — разделом М. И вот, очутившись как бы по волшебству где-нибудь в низах литосферы и увидев таким же волшебным способом поверхность М снизу, мы бы, конечно, изумились: в самых общих чертах «нижний» рельеф земной коры зеркально подобен ее верхнему, наружному рельефу. Иначе говоря, земная кора над материками имеет выпуклости, а под океанами — вогнутости, т. е. в целом она утолщается под материками и утоньшается под океанами. На обширных материковых равнинах кора толще, чем под океанами, но тоньше, чем под горными областями на материках. Конечно, это лишь самая общая картина, в деталях рельеф раздела М в литосфере намного сложнее. Но все же, откуда эта грубая, но вполне отчетливая «зеркальность» верхнего и нижнего рельефов земной коры? Ответить на этот вопрос в нескольких словах трудно, но все же попытаемся, пользуясь при этом готовыми и много раз проверенными данными геологии и геофизики.

Земная кора в своих верхних и наружных частях сложена главным образом породами с плотностью 2,7 г/см³, а в нижних частях — с плотностью 2,9 г/см³. Ниже коры, т. е. ниже раздела М, находится до глубин 100–150 км часть литосферы, где плотность пород еще выше — 3,3 г/см³, возможно и более. Получается, что сравнительно легкая земная кора лежит на более тяжелом субстрате, где господствуют очень высокие температуры и давления, где меняется и вязкость вещества. Все это делает субстрат способным к очень медленному течению. Ко всей этой на современном уровне наших знаний достоверной ситуации подходит модель тяжелой жидкости, на которой плавает твердое и более легкое тело. Если оно почему-либо становится легче, то всплывает еще выше, если тяжелеет — погружается в жидкость глубже. Перед нами — действие закона Архимеда. Таким образом, земная кора как бы плавает на своем медленно-текучем тяжелом субстрате и здесь также действуют архимедовы силы. Так как кора тонка под океанами, она погружается в подстилающий субстрат на меньшую величину, толстая кора, материков погружается соответственно глубже. Этим поддерживается равновесие земной коры, называемое изостазией. Нарушение этого равновесия по той или иной причине вызывает стремление к компенсации таких нарушений путем поднятия, выталкивания земной коры вверх, либо к ее погружению. Все сказанное не является простой догадкой, Это важное достояние науки, которое, безусловно, имеет силу и для других планет, обладающих сравнительно легкой корой. Только с помощью изостазии, очевидно, можно объяснить тот факт, что ускорение силы тяжести на земном шаре примерно одинаково и в океанах и на суше. Кстати, общая «зеркальность» рельефа нижней и верхней границ земной коры установлена и другими методами, прежде всего сейсмологическими, позволившими «отбить» границу М по изменению скоростей упругих сейсмических волн. Материки как утолщения земной коры, грубо напоминающие своей формой гигантские двояковыпуклые линзы легкого вещества, и океаны — не менее обширные двояковогнутые линзы более тяжелой земной коры — это, как теперь выяснено, неизбежный результат развития Земли как планеты в течение 4 млрд. лет.

Поскольку мы остановились на рельефе нижней поверхности земной коры и притом были вынуждены коснуться некоторых других вопросов, напомним, каковы же в общих чертах строение и состав нашей планеты, находящие в той или иной степени отражение в чертах ее лица.

Внутреннее строение (оболочки, или геосферы) земного шара

Гипсографическая кривая земной поверхности

Амплитуда высот суши и глубин океана составляет 20 км. В этих пределах в современную эпоху развивается рельеф Земли

Ниже литосферы располагается мощная оболочка или шаровой слой, называемый геологами мантией. Она имеет силикатный состав и по физическим свойствам делится на верхнюю и нижнюю. В верхней мантии находится слой пониженных скоростей сейсмических волн, температура там близка к точке плавления силикатов, вязкость соответственно ниже, давление огромно. Этот слой именуется астеносферой, т. е. ослабленной сферой, вещество которой, хотя и не жидкое, обладает медленной текучестью. Ниже мы увидим, что очень многие ученые считают возможным горизонтальное скольжение по этой астеносфере гигантских литосферных (т. е. захватывающих и кору) плит или геоблоков, видя в таком движении главную причину тектонических движений, включая сюда коренные преобразования самой земной поверхности — ее рельефа.