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.
Реки лавы, вытекающие из вулканических жерл, вроде бы наталкивают на мысль, что Материки, как и океанические котловины, подобны плотам, плавающим на море расплавленной магмы. Ведь там, откуда изрыгаются огненные потоки, сущее «адское пекло»: верхняя часть мантии раскалена до 1000–1500 градусов, а нижняя, на границе с ядром, — до 3000–4000! При такой температуре силикатные породы, из которых, по-видимому, сложена оболочка, должны перейти в жидкое, легко подвижное, текучее состояние. Однако сейсмологи готовы засвидетельствовать хоть под присягой: «расплав» тверже камня! По жесткости он не уступит лучшей булатной стали.
Быть может, вещество, стиснутое давлением в тысячи и миллионы атмосфер, господствующим там, приобретает какие-то необычные пластические свойства? На сей счет имеется немало мнений и сомнений. А ведь именно там, в подкоровой зоне, идет борьба титанических сил, способных в мгновение ока превратить покой мирного селения в кошмар Помпеи или Анкориджа…
Не меньше загадок хранит в себе ядро нашей планеты. Какое оно? Жидкое или твердое? Железо — никелевое или иное? Не исключено, что само понятие химического элемента в условиях чудовищного сжатия не поддается традиционной трактовке. По гипотезе члена-корреспондента АН СССР А. Ф. Капустинского, в сильно сдавленных атомах электронные облака деформируются, вырождаются, искажая первозданную картину, соответствующую менделеевской таблице. Да что ядро? Даже кора — во всяком случае, ее нижние ярусы — все еще окутана тайной.
Где же он, Геркулес, который сразился бы с Плутоном?
Шесть шагов в царство Плутона
В 1960 году президент Международного геодезического и геофизического союза В. В. Белоусов на конференции в Хельсинки выдвинул на обсуждение комплексную исследовательскую программу, рассчитанную на сотрудничество многих стран, — «Верхняя мантия и ее влияние на развитие земной коры». В осуществлении глобального проекта участвуют СССР, ГДР, Чехословакия, США, Япония — всего свыше 60 государств.
25 августа 1961 года на расширенном заседании коллегии Министерства геологии и охраны недр СССР были рассмотрены предложения ученых о закладке пяти уникальных, беспрецедентных в мировой практике буровых скважин, глубиной до 15 километров каждая. Вот уж буквально семимильные шаги в царство Плутона! Пункты выбраны — в Карелии, Азербайджане, северном Прикаспии, на Урале, на Курилах — с таким расчетом, чтобы по пяти характерным разрезам получить наиболее полную информацию о составе и структуре всей земной коры.
Наружная пленка планеты, облекающая мантию, выглядит как слоеный пирог. Снизу — плотный базальтовый ковер. На нем покоится толща более легких гранитов и им подобных образований. А она, в свою очередь, прикрыта сверху рыхлым чехлом осадочных пород — глин, песчаников, известняков, сланцев. Правда, профиль такого «наполеона» не везде трехступенчатый. Граниты, гнейсы и их сородичи, составляющие от половины до трех четвертей континентальных массивов, кое-где (в Карелии, например) выглядывают прямо на поверхность через обширные прорехи в мягком покрове; зато под океаном они отсутствуют вообще: дно там повсюду двойное (осадки и под ними базальт), а не тройное.
Осадочный пласт напоминает губку, насыщенную земными дарами. В том месте, где он особенно мощен, его и пронижет насквозь одна из скважин.
Геологи смогут разведать новые, пока еще недоступные скопления нефти, установить нижние пределы их распространения, выяснить, как образуется жидкое топливо: из минеральных ли веществ — карбидов, воды (точка зрения Д. И. Менделеева) или же из органических остатков (гипотеза М, В. Ломоносова).
Другой бур просверлит карельские граниты — древнейшие в нашей стране, принесет новые сведения об их образовании и эволюции, об их физико-химическом перерождении в гнейсы и, наоборот, о гранитизации различных пород, не исключая осадочных.
«Проблема гранитизации, — считал член-корреспондент АН СССР А. А. Сауков, — одна из наиболее интересных и практически важных в геологии; в последние годы она особенно усиленно обсуждается.
Ведь с гранитом связаны своим происхождением многие ценные полезные ископаемые, в том числе драгоценные камни — изумруды, сапфиры и другие; слюды, керамическое сырье, олово, вольфрам, молибден и так далее».
Третий бур пронзит дряхлый Уральский кряж до самых его корней, поведает еще неслыханные сказы о его богатейших «малахитовых шкатулках», о кладовых, опекаемых бажовской Хозяйкой Медной горы.
Короче говоря, у каждого из пяти маршрутов своя программа — неповторимая, одинаково обширная и захватывающая. Но, пожалуй, особенно интересна она у броска к таинственной мантии. На берегу моря базальтовая подстилка расположена гораздо ближе к дневной поверхности, нежели в иных точках суши; в нее-то и вгрызается бурильное долото своими алмазными челюстями, шаг за шагом подбираясь к рубежу Мохо. Достигнет ли оно заветного Рубикона? Успех зависит главным образом от того, насколько велико расстояние до «финишной ленточки», а оно вполне может оказаться чересчур большим. Между тем каждый лишний километр дается с боем. Нелегко пробиваться через крепчайшие скальные баррикады.
