Brown & Mussett The Inaccessible Earth 01 Introduction (Д. Браун, А. Массет - Недоступная Земля)

Ьопдоп ТЬе 1пассеяяЫе Еагй Су. С, Вгоугп Орел ЬУиц:егчйу А. Е, Мивяе11 Ь1гегроо! Ггпиегкнк сеОасе А1л.ех й 33х%!х попов - зудиеу Д. БРАУН А. МАССЕТ Перевод с английского канд. геол,-мин. наук Б. А, Борисова под редакпией д-ра физ.-мат. наук В. ЬЬ Жаркова МОСКВА «МИР» 1984 ББК 26З Б87 УДК 551Л Браун Д., Массет А. Б87 Недоступная Земля: Пер.

с англ.-Мл Мнр, 1984.— 262сн нл. Кима, мапнеанна» анхиийакими учеными пмхимиком Д браунам и еафнзик м д М гыт ь а копит итатеа» е повременными вреде"авл пнями о етроенни, развиты» н динамике Земл». В ади й ог едавагельно 'и, па оен м потаенных дог гипеннй науки, рагемагрнваюте» праиахомленне Союечной е»- етемм, планы, м зв люпи м оаременпае етроение. Подобиям лржраено налнмтрироаанная книга, гпаапяванмпам практнчееки им яепекты мой ымы и»маг»юмам нх на пакт»точно вмеекам научном уровне и алнаяременно Популярно, в озечееменгый хммратуре озеутензует. для Геолнон, препоаааателей, аепиравтав н егуденгов геологи еекнх ел »пальм ей,а такие ны теми, ннтерееуюгггихе» вапраеамн образования, отравным и развития Зеипи и других лчанег ('олиечной енатемы. ББК 26.3 1904030000-250 Б - -- -- - - ---- 119-84, ак 1 041(01)-84 Редакция лигнерамуры ло геологии 8 С О.С.

Вготпп апд А.Е. Ми»лен, 198! С Перевод иа русский язык, «Мир», 1984 Иа современном этапе исследований все разделы наук о Земле сложным образом переплетаются друг с другом, поэтому уже с первых шагов необходимо обладать определенным минимумом знаний по геологии, геофизике и геохимии, чтобы адекватно понимать практически любой вопрос, так илн иначе связанный со строением и эволюцией Земли.

С другой стороны, быстрое развитие науки о Земле и специализация ее различных дисциплин заметно усложнили проблему написания хорошего элементарного вводного курса по этим проблемам. Предлагаемая вниманию читателя книга написана двумя молодыми английскими преподавателями, один из которых является геохимнком (Браун), а другой-.геофизиком (Массет). В результате мы имеем дело с книгой, которая представляет собой введение в физику и химию Земли. Так как читательская аудитория, которой адресована книга, весьма неоднородна по своей физнко-математической подготовке, зо авторы, стремясь создать универсальный вводный курс, свели использование формул к разумному минимуму при достаточно строгом и ясном изложении основных понятий.

Интересной особенностью данного учебника о строении, составе и истории различных оболочек Земли является и то, что в нем, пожалуй впервые в мировой учебной литературе, геохимический аспект проблемы играет ведугную роль. Изложение предмета построено так, что протягивается цепочка от происхождения элементов к происхождению Солнечной системы и планет, их эволюции и, наконец, к их современному строению.

Такое построение учебника нам представляется методически совершенно правильным. Книга состоит из десяти глав и десяти коротких математических дополнений. Во введении лается постановка задачи н кратко излагается история основных идей о Земле Вторая глава посвящена сейсмологии-основной геофизической дисциплине, данные ~второй позволяют установить структуру земных недр. Моделям Земли, т.е. установле"ню Распределения плотности, посвящена третья глава.

В четвертой главе рассмотрены проблемы, связанные с образованием Солнечной системы и распространенностью элементов- Аккреция и химическая расслоенность планет земной группы обсуждаются в пятой ой 'заве. Проблемы, связанные с ядром Земли" его энергетика, генерация магнитного поля,— составляют содержание шестой главы. Строение и состав мантии и океанической Рга обсуждаются в седьмой главе. Цикл вопросов, связанных с геодннамикой.

рассматривается в восьмой ~лаве. Девятая глава посвящена строению и составу, а десятая - зволюции контине~гзальной коры. Каждая ~лава заканчиваез.ся кратким резюме. Говоря об згой интересной и обладающей высокими педагогическими качествами книге, нельзя не озметить прекрасный подбор иллюстраций. Можно полагать, чго кинга Брауна и Массета будет хорощим дополнением к имеющейся на русском языке литературе, касающейся внутреннего строения Земли, В.

Жарков В этой книге речь пойдет о Земле: о ее образовании, развитии и в особенности о ее >шшсшнем внузреннем сосгоянии и вещественном составе. Именно здесь встречаются две крупныс озрасли современных наук о Земле .геофизика и геохимия, хотя в учебниках для шудентов редко можно пай>и обобщенные геофизические и геохимичсские данные о вну>репних частях Земли, Наши прслставления о земных недрах претерпели в последние два дссятилегня удиви>сльно глубокис изменения, и хотя в будущем, несомненно, эти представления сильно изменятся, все же имеются признаки то>о, по прогресс в науках о Земле пойдет прежде все>о в направлении консолидации современных плей, что соогветствуе> куновской' фазе >п>крепления на зашпых рубежах».

Полому задача авторов настоящей кни> и сосгояла в обьсдинении различных современных данных, причем нс только данных геофизики и >сохимии, по и отдельных отраслей астрономии, метеоригнки и т.л. Именно шнрога н рапцюбразие источников информации дела>от э>у задачу столь увлекательной, однако нз->а .>о>о.

что имеющиеся сведения рассрелож>чсны в мнгн очислснпых сгатьях и книгах, мало поняп>ых песпсциалисзу, опи редко попадаюз в поле зрения студентов. Поскольку наша книга рассчитана в больц>ей мере на читг>гелей с широкими интересами, чем нв специалистов. мы стремились разьясиизь основные физические и химические принципы н использовали ма>сматнку лишь в очень малой степени. В дополнениях, введенных в текс> (они набраны петин>м), изложены особенно трудные теоретические выво >ы. которые мы считали важными для наиболее заицгересовапнь>х и специализирун>- п(пхся в линной области читателей.

Для менее пал>о>овлс>шых чиппелей в конце книги .(аю>ся приложения, в которых приводя>ся неко>орые фупдаме>пальные свслепия, имен>- п(псся в большинсзве курсов для стулсн гоп. Каждая >лава заканчивается списком ли >ера>урь>, рекомендуемой для дальнейшего чтения. В шн списки включены дос>упные для >пнрокщо круга чи газелей обзорные работы н специальцыс руководсзва, а также подавно >щублпкованные сга>ьи, с помощьп> ко>орых можно ориеп>ировазься в научных публикш(пях. Желак>щис проникну>ь > лубжс в изучаемый предмсз мсп'ут воспользоваться списком ппературы, помещенным в кг>нцс кц>пи.

В зггм список включены вес цитируемые Р»боты, за исключением самых старых. На форзацах книги (в начале и в конце) размещепы две таблицы, суммирующие разцообразпыс сведения о Земле и позволяющие их .>а ко сопос.>явить. толые Куп (Кпьп; рол. 1929) американский философ в историк пауки. Лвгор конпеппив в*>у'пп» революций как смени способов поста»пеки проблем и ме>плов исследования, >неволе>- в»в>пп> в науке ш>релелеппао негорвчееко> о пернеле (Кун 1. ( >рук>урв научных революций.

'( 1)рп>реве 1977 3(Х>с) 11р>гю гнргв. Если какие-либо суждения, црнведенные в книге, не будут благожелательно встречены корифеями нашей академической науки, то ответственность должна лежать только на иас двоих-авторах книги. Но если окажется, что мы достигли своей цели, и книга получилась доступной и интересной для студентов, то мы хотели бы передать горячую благодарность всем нашим друзьям и коллегам„которые помогли нам, прочитав и обсудив с нами первые варианты глав.

В особенности мы благодарны Биллу Файфу, Яну Гассу, Питеру Харрису, Афтабу Хану, Ричарду Куперу, Питеру Дагли, Питеру Франсису, Бобу Мак-Коннеллу, Керри Палмеру, Ричарду Терну, Роду Уилсону и Брайану Уиндли. Мы признательны также двум нашим машинисткам- Полине Лайберт и Сью Хартнетт, которые напечатали массу вариантов текста, часто под жестоким нажимом нетерпеливых авторов. Наконец, Дж. Браун глубоко благодарен своей жене Джоан и детям за нх терпеливое и ободряющее участие в течение долгих часов подготовки этой книги, ко~да он не мог уделить семье должного внимания; что касается А. Массета, то он, слава богу, никому не досаждал, так как у него нет жены.

1.1. Цели и намерения. Эта книга-о внутренних областях Земли. В ней обсуждаются отве>ы на такие вопросы, как вопрос о том, из чего сделана Земля, как она ведс> себя? Иными словами, какие химические элеменл>ы присутствуют в разных ее частях н как они группируются в соединения, из которых образованы минералы и горные породы? Какими физическими свой«таили обладал>т эти минералы и породы: жидкие оин или твердые, проводят ли они электричество и т.л. Известно, что недра Земли это динамическая система.

Об этом говорит подвижность земной поверхности, выражающаяся, например, в лвижении континентов, что в свою очередь порождает сщс два важных вопроса: какие силы и какие процессы действуют в Земле и какие изменения претерпела наша планета со времени своего формирования около 4600 млн. лет назад? Нам хотелось бы ответить на эти и другие вопросы, но трудность состоит в том, что большая часть земных недр недоступна для непосредственного изучения и наблюдения. Правда, на поверхности найдены породы, поднявшиеся по алмазоносным кнмберлитовым трубкам и через жерла других вулканов с глубин до 200 км, но чем глубже область их образования, тем вероятнее, что во время подъема на поверхность они сильно изменились.