Внутренне строение Земли

Внутреннее строение Земли (Гутенберг, 1963; Сорохтин, 1974; Ушаков, 1974; Белоусов, 1975; Косыгин, 1983 и др.). Планета состоит из нескольких оболочек, отличающихся плотностью и химическим составом. Первоначально было открыто ядро Земли. Р. Д. Олдгем в 1906 г. обратил внимание на то, что продольные сейсмические волны (волны Р) пересекают Землю по диаметру и приходят в точку с эпицентральным расстоянием 180° позднее, чем можно было ожидать, считая вещество планеты однородным. Это он объяснил существованием ядра внутри Земли, вещество которого характеризуется пониженными значениями скорости прохождения продольных упругих волн.

Открытие Р. Д. Олдгема позднее было подтверждено обнаружением «теней» сейсмических волн, пересекающих Землю. Волны Р не обнаруживаются («зона тени») между точками с эпицентральными расстояниями 103 и 142°, а поперечные сейсмические волны (волны S) дальше эпицентрального расстояния 103° вообще не проходят, т. е. пересечь Землю в диаметральном и субдиаметральном направлениях они не способны. Из этого следует, что внутри планеты, начиная с глубин 2 900 км, располагается жидкое ядро. Жидким веществом ядра волны S полностью поглощаются, а волны Р на границе этого вещества с вышележащей твёрдой мантией резко преломляются и поэтому подходят к земной поверхности лишь на расстоянии 142° и более. Граница раздела между ядром и мантией носит имя Б. Гутенберга — исследователя, впервые определившего глубину её положения.

Вторая отчётливая поверхность раздела внутри Земли располагается на глубинах 10–15 км под океанами и 40–70 км под континентами. Она открыта югославским геофизиком А. Мохоровичичем (1909 г.) и называется границей Мохоровичича или сокращённо границей «Мохо» и границей М. Граница разделяет высокоскоростную мантию Земли и сравнительно низкоскоростную верхнюю гипергенную оболочку планеты или земную кору.

Таким образом, уже в начале текущего века было установлено, что наша планета состоит из трёх основных оболочек — геосфер: ядра, мантии и земной коры. Последующими геофизическими исследованиями первоначальная модель была существенно детализирована, но принципиально не изменена (рис. 1). В настоящее время по данным сейсмологии, изучающей реакцию вещества Земли на мгновенные ударные механические воздействия, создаваемые естественными и искусственными землетрясениями, наша планета представляется в виде твёрдого толстостенного шара с внутренней полостью, заполненной жидким веществом (внешнее ядро), в котором удерживаемое силами гравитации плавает твёрдое внутреннее ядро.