В поисках чуда (с илл.)

Именно геофизические приемы позволяют заглянуть на такую глубину, которая недосягаема для других способов. Наиболее важный из них — сейсмический. Его основоположник — академик Борис Борисович Голицын. Он не только создал теоретическую базу сейсмологии (от греческого слова, означающего «землетрясение»). Сконструированный им электродинамический сейсмограф гораздо более чутко, чем любой из прежних, механических, реагировал на малейшие содрогания почвы. Голицынское изобретение, вошедшее в исследовательскую практику в начале XX века, открыло перед геофизикой новые возможности, привело ко многим замечательным находкам.

В 1909 году серб Андрие Мохоровичич обнаружил, что колебания, вызванные землетрясением на Балканах, распространяются в веществе нашей планеты с неодинаковой скоростью. Было похоже, что они преломляются и отражаются на глубине в несколько десятков километров. Значит, ниже этого уровня вещество Земли имеет иные свойства, чем выше его?

Позднее другие исследователи подтвердили: да, подобные скачкообразные изменения наблюдаются повсеместно, а не только «под звездами балканскими».

Так в геофизический лексикон вошло понятие «граница Мохоровичича». Выше «раздела Мохо» (некоторую фамильярность такого терминологического варианта искупает его краткость) находится земная кора, а ниже расположен намного более мощный, толщиной около 3000 километров, сферический слой, названный мантией, — он окутывает собою ядро под стать яичному белку, охватывающему желток (кстати, такая аналогия дает некоторое представление об относительных размерах земной сердцевины и ее оболочки). В тех же масштабах кора оказалась бы гораздо тоньше скорлупы.

Сейсмограф стал эффективнейшим дальнобойным орудием в руках геофизиков. Именно он рассказал о том, что существует земное ядро и, более того, что в нем заключено второе, внутреннее; что мантия тоже неоднородна и разделена на слои (один из них назван именем Голицына). Что касается коры, то детальное изучение ее структуры оказалось возможным лишь после того, как родилось — опять-таки в нашей стране! — глубинное сейсмическое зондирование. Его методику разработал академик Г. А. Гамбурцев. Состоит она вот в чем.

Проводится взрыв, имитирующий землетрясение. Волны же, вызванные им, регистрируются не одиночными приборами, а целой их системой. В нее входят десятки чувствительнейших приемников, расположенных недалеко друг от друга; причем самописцы, соединенные с ними, вычерчивают каждый свою зигзагообразную линию не порознь, а на одной общей ленте — параллельными рядами. При такой «фронтальной инспекции» прослеживаются более тонкие особенности и различия в свойствах пластов. Случайные же отклонения — «шумы», которые на одиночной сейсмограмме легко посчитать за сигналы, несущие какой-то определенный смысл, — здесь, при сравнении с соседними кривыми, сразу же бросаются в глаза и никого уже не вводят в заблуждение. Точность измерений и их анализа возрастает. Гамбурцевский метод быстро завоевал мировую известность. А исследования, выполненные с его помощью у нас в Казахстане, Средней Азии, на Кавказе, на Дальнем Востоке, на Русской платформе, по словам В. В. Белоусова, «положили начало реальному пониманию глубинного строения земной коры».

Сейчас 60 процентов всего объема геофизических работ падает на долю сейсморазведки. Применяются главным образом две ее разновидности. Первая регистрирует волны, преломленные в слоистой неоднородной среде; другая — отраженные, отхлынувшие от каждой границы раздела (они зачастую слабее, тем не менее четко прорисовывают разрез участка, «прощупываемого» искусственным землетрясением). Основным является скорее второй вариант. Патент на него — на «способ акустического исследования земных напластований путем звуковых отражений» — получен еще в 1923 году советским ученым В. С. Воюцким. Правда, в то время американцы, как недавно выяснилось, тоже приступили к аналогичным полевым экспериментам со взрывами, но они прослушивали не отраженные, а преломленные колебания. Фирмы соблюдали строжайшую конспирацию, стремясь не выдать своего секрета. Между тем в далекой России уже овладевали другим, весьма эффективным приемом.

В 1962 году сейсморазведку применяли у нас 850 из 1200 геологических партий, занятых поисками нефти и газа. Сегодня в стране вместе с сейсмографами насчитывается 15 тысяч всевозможных геофизических приборов.

Геофизика располагает и многими иными методами, но все они косвенные. А хотелось бы непосредственно увидеть, потрогать, что ли, проанализировать само глубинное вещество, извлеченное с разных горизонтов, особенно из-под уровня Мохо.

Впрочем, постойте-ка… Разве вулканический прах, захоронивший Помпею, не дает представления о том, чем «вымощен ад»? Разве величественный султан Везувия не «исчадие ада», которое легко подвергнуть лабораторной экспертизе? Эти выбросы, пройдя через горнило физико-химических превращений, становятся уже далеко не теми, какими они были там, внизу, в раскаленном чреве горы.