Как образовалась Земля, из каких пород она состоит. Каменный пояс Земли. Базальты

 

ФЕРСМАН. ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ МИНЕРАЛОГИЯ

 

 

Как образовалась Земля, из каких пород она состоит. Каменный пояс Земли. Базальты

 

Что же мы знаем о глубинах нашей Земли и о тех веществах, из которых она состоит?

 

Знаем мы довольно мало, но за последние годы кое-что новое в науке начинает нам раскрывать глаза. Мы сейчас знаем, что удельный вес Земли 5,52, что она в среднем в пять с половиною раз тяжелее воды; а между тем обычные камни нашей поверхности — известняки, песчаники, граниты — только в два-три раза тяжелее воды. Надо думать, что в глубинах содержатся гораздо более тяжелые вещества, чем вокруг нас. Далее, мы знаем, что в пределах 15—20 километров, о которых мы говорили, наблюдается некоторое изменение состава с глубиной. Некоторых металлов — железа и магния — делается больше. Можно думать, что и дальше к центру Земли это будет продолжаться. Это еще не все: наша Земля есть одно из небесных тел, и потому очень заманчиво сравнение ее с Солнцем, звездами и кометами. И, как ни странно, о составе многих из этих отдаленнейших тел мы знаем гораздо больше, чем о глубинах Земли. Даже частицы этих тел иногда к нам залетают в виде метеоритов, и мы по громадным кускам этих «гостей» из неведомых миров кое-что начинаем понимать о веществе, из которого построен весь мир.

 

Но особенно замечательные сведения дала нам за последние годы наука о землетрясениях. Землетрясение — это колебание Земли, которое волнами передается во всех направлениях из тех точек, где оно возникло. Одни волны таких колебаний идут по самой поверхности Земли, другие пересекают Землю во всех направлениях. Когда возникает землетрясение,— например в Японии или, вернее говоря, где-то в глубинах под Японией, — тогда на каждую сейсмическую станцию, где установи лены точные приборы, доходят две волны: одна идет вокруг Земли, другая через Землю. И вот оказалось, что эти волны, проходя через Землю, идут в ней с разной скоростью, так как на разных глубинах они встречают различные вещества. В наружных — скорее, в глубоких — медленнее, так как вещество там плотнее, тяжелее. Можно даже на основании изучения волн установить те глубины, на которых происходит изменение в составе Земли.

 

Теперь, после всех этих предварительных сведений, мы можем начать наше путешествие в глубину, в область громадных давлений и больших, правда, нам еще неизвестных, температур. При нашем путешествии надо помнить, что только в небольших глубинах, от 30 до 100 километров, в самом начале путешествия, мы попадем в раскаленную, расплавленную массу; дальше с глубиной ее свойства перестанут нам напоминать жидкости, и мы будем в области вещества, похожего на твердое, хотя и сильно нагретое стекло.

 

 

Мы начинаем наше путешествие с поверхности, хорошо нам знакомой. Большие материки, на которых мы живем, как бы плавают на поясе окружающей всю Землю темной породы — базальта. В материках преобладают граниты, их удельный вес около 2,5; в них много кислорода и кремния. Это — самая поверхностная корка. Под ней. базальтовый пояс из более тяжелых пород. Железа в нем больше: он в три с половиной раза тяжелее воды,— и уже на глубинах 30 километров вся эта масса, благодаря обилию соединений радия, выделяющего тепло, находится в огненно-жидком состоянии.

 

Так продолжается дальше до 1200 километров: это каменный пояс Земли, и в самых больших его глубинах, ниже расплавленных очагов, мы встречаемся снова с тяжелыми породами — эклогитами, вероятно, по внешнему виду и строению напоминаю* щими стекло. Глубокие взрывы вулканов иногда нам при» носят кусочки этих пород, и в воронках от этих взрывов, в знаменитых копях Южной Африки, мы находим кристаллики доро» гого алмаза.

 

Ниже, между 1200 и 2900 километров, идет рудный пояс; здесь накоплены руды железа: магнитный' железняк, железный колчедан. К ним примешиваются руды металлов хрома, титана; много металлического железа, кислорода меньше; вся масса в пять-шесть раз тяжелее воды. Давление сверху так велико, что, несмотря на высокую температуру, все находится в твердом состоянии.

 

Но вот за пределами 2900 километров мы входим в центральное ядро нашей Земли; оно раз в одиннадцать тяжелее воды и в полтора раза тяжелее стали. Здесь царствует железо, которому принадлежит больше 90 процентов; к нему примешивается металл никель, немного серы, фосфора и углерода.

 

Каков же состав всей нашей Земли и какие вещества (элементы) играют в нем главную роль? По-видимому, мы сейчас можем это сказать и написать их подряд, сначала более важные, а потом менее важные: водород, гелий, железо, кислород, кремний, магний, никель, кальций, алюминий, сера, натрий, калий, кобальт, хром, титан, фосфор, углерод.

 

Как же образовалась наша Земля, почему же в ней около сорока процентов железа, и почему так распределились в ней вещества? Для нас было бы много выгодиее, если бы железных руд было больше на поверхности Земли и мы могли бы в нашем хозяйстве не заботиться о будущем и не бояться железного голода.

 

Десятки разных теорий пытаются объяснить эту задачу. Самое вероятное объяснение, что наша Земля образовалась из мелких космических обломков, которые собирались вместе} на них падали новые обломки, — все это перемешивалось, расплавлялось, и при этом тяжелые вещества опускались в глубины, к центру, а легкие всплывали на поверхность, застывая в виде каменного пояса.

 

Это объяснение кажется убедительным: при изучении состава небесных тел мы встречаем те же вещества, что и на Земле. Правда, мы знаем минералогию небесных светил еще очень мало. Ученые лишь догадываются о тех породах и минералах, которые встречаются, скажем, на Луне, по падающим на Землю камням; знают минералы мелких космических тел, может быть комет, но все это только отрывки знания.

 

Минералогия Луны, планет, комет и звезд — это еще огромная область будущего, и перед нами стоит задача узнать минералогию глубин Земли и сравнить между собой минералы вселенной...

 

Вы видите, что наше путешествие к центру Земли увлекло нас к далеким мирам неба, и мы — минералоги земной коры — не в полете фантазии, а в глубоком научном анализе пытаемся проникнуть нашими глазами во всю вселенную. Мы начинаем по-немногу понимать весь мир, и нам сейчас кажется, что вся вселенная со всеми своими кометами, звездами, туманностями и планетами построена довольно однообразно. Одни и те ж© вещества составляют ее основу, двенадцать—пятнадцать химических элементов как бы оказываются главными, а среди них пер-» вое место занимают железо, кремний, магний и газы — водород, кислород и гелий. Наша Земля лишь кусочек этой все- ленной, и ее законы — законы всего мироздания.

 

 

К содержанию: Академик Ферсман: "Занимательная минералогия"

 

Смотрите также:

 

Крымские минералы   Геохимия и  минералогия  возраст породы минералов

 

Рассказы о самоцветах     Путешествия за камнем

 

 Последние добавления:

 

Римское право. Закон 12 таблиц    Ферсман. Рассказы о самоцветах     Ферсман. Путешествия за камнем    законы буржуазных государств     Очерки Крыма