Найти тему

Для геологов и не только. Шпаргалки-запоминалки.Часть 5-3-1.

Начало статей Вы можете прочитать здесь.

Но то, о чем я хочу рассказать сейчас, - это ответ для нашей читательницы и активного подписчика, которая эмоционально отреагировала на отсутствие сведений о других внутри земных границах, кроме границы Мохо. Мне пришлось пообещать исправиться и написать статью о глобальных сейсмических границах внутри Земли.

Но сначала надо пояснить что такое сейсмология вообще.

Объектом ее изучения являются подвижки земных платформ и землетрясения, а предметом – внутренняя структура и строение планеты.

Ученым понадобилось более сотни лет для понимания того, что землетрясения связаны с создаваемыми ими сейсмоволнами. И практически пятьдесят лет ушло на получение общего понимания о внутреннем устройстве недр Земли и свойствах распространения в них сейсмических волн.

Со времени образования земного шара основание поверхности постоянно находится в движении, вызывая землетрясения. При столкновении литологических плит накапливается внутреннее напряжение материковой коры, которое при освобождении вызывает сотрясения. Для исследований землетрясений, в 1906 году русским князем Б.Б. Голицыным был изобретен прибор сейсмограф.

Князь Бори́с Бори́сович Голи́цын (1862 - 1916) — русский физик и геофизик из рода Голицыных, один из основоположников сейсмологии, геофизик, изобретатель первого электромагнитного сейсмографа (1906).
Князь Бори́с Бори́сович Голи́цын (1862 - 1916) — русский физик и геофизик из рода Голицыных, один из основоположников сейсмологии, геофизик, изобретатель первого электромагнитного сейсмографа (1906).

Вот были люди! Вместо того, чтобы почивать на лаврах княжеской фамилии, пить шампанское своего знаменитого родственника (Лев Голицын - основатель российского виноделия и автор уникального рецепта шампанского "Лев Голицын"), этот представитель "золотой молодежи" получал блестящее образование и занимался серьезной наукой! Очень советую за новогодним столом, разлив по бокалам игристый напиток, под бой кремлевских курантов вспомнить о... сейсмографе😂!

Князь Лев Сергеевич Голицын с императором Николаем II на тропе Голицына в Крыму. Говорят, что после прогулки Николай II выпил шампанского и "увидел жизнь в новом свете".
Князь Лев Сергеевич Голицын с императором Николаем II на тропе Голицына в Крыму. Говорят, что после прогулки Николай II выпил шампанского и "увидел жизнь в новом свете".

Само слово "сейсмограф" происходит от греческого и прямо обозначает "записывать", "колебание". Принцип работы сейсмографа основан на передаче колебаний предметам, установленным на поверхности Земли. С его помощью стало возможно определять количество энергии, высвобожденное при колебаниях земной коры.

Схема сейсмографа Б.Б. Голицына.
Схема сейсмографа Б.Б. Голицына.
Самый древний сейсмограф был изготовлен в древнем Китае. Он представлял собой большую бронзовую чашу, которая держалась на восьми драконах, в раскрытой пасти каждого дракона находился шар. Внутри чаши был подвешен маятник, прикрепленный к стойке, которая была установлена жестко на основании плиты, лежащей на поверхности земли. При возникновении колебания маятник ударял по стенке чаши, и из пасти дракона выпадал шар, попадая в пасть металлической жабе, находящейся внизу этой конструкции. Такое устройство могло фиксировать колебания на расстоянии в 600 км.
Древнекитайский сейсмограф.
Древнекитайский сейсмограф.

Современные приборы по своему принципу работы мало чем отличаются от голицынского, просто стали намного чувствительнее и внушительнее!

Современный сейсмограф.
Современный сейсмограф.

В те далекие годы, по результатам многолетних наблюдений за тысячами землетрясений и натурных экспериментов с измерением скоростей отраженных волн от различных поверхностей, были установлены основные предполагаемые сейсмические границы внутри Земли.

  • Граница Конрада (англ. Conrade discontinuity) — условная граница, разделяющая гранитный (верхний) и базальтовый (нижний) слои земной коры, выявляемая по увеличению скорости прохождения сейсмических волн. Названа в честь австрийского геофизика В. Конрада, который установил её наличие в 1925 г. при изучении землетрясения в Альпах. Поверхность Конрада встречается в различных районах континентальной коры на глубине 15—20 км, однако отсутствует под океанической.
Австрийский геофизик Виктор Конрад. 1876-1962 г.г.
Австрийский геофизик Виктор Конрад. 1876-1962 г.г.

Поэтому был сделан вывод , что континентальная кора состоит из трех слоев: осадочного, гранитного и базальтового. Океаническая- из двух: небольшого по мощности осадочного и базальтового.

Условная граница Конрада.
Условная граница Конрада.
  • Граница Мохоровичича (Мохо) отделяет земную кору от верхней мантии. Мы уже писали о ней подробно, не будем повторяться.
  • Слой Гутенберга (или сейсмический волновод) совпадает с астеносферой и отличается пониженной скоростью распространения сейсмических волн в верхней мантии Земли.. Гутенберг (1926) доказал его существование и связь с астеносферой.
Бе­но Гутенберг (1889 – 1960) американо-немецкий геофизик. Он был коллегой, наставником  и соавтором Чарльза Рихтера в разработке шкалы магнитуд Рихтера для измерения землетрясений
Бе­но Гутенберг (1889 – 1960) американо-немецкий геофизик. Он был коллегой, наставником и соавтором Чарльза Рихтера в разработке шкалы магнитуд Рихтера для измерения землетрясений
  • Граница (слой) Голицына. Да, да, именно того князя Б.Б. Голицына, который изобрел прототип современного сейсмографа. Определяет границу между верхней и нижней мантией, находится на глубине от 400 км и может достигать 600 км по мощности. Поэтому, строго говоря, это слой Голицына.
  • Граница Гутенберга -это зона разделения жидкого ядра Земли от нижней мантии, залегает на глубине около 2900 км, на которой скорость сейсмических волн резко падает.
Основные сейсмические границы внутри Земли.
Основные сейсмические границы внутри Земли.

На графике показаны скорости P и S волн. Поясню. Основные различия между сейсмическими P-волнами и S-волнами заключаются в скорости распространения и возможности перемещения в различных средах. Первичные волны P (продольные) распространяются быстрее и проходят сквозь твердые частицы, жидкости и газы. Вторичные волны S (поперечные) распространяются медленнее, движутся вверх-вниз, распространяются только сквозь твердые тела, поэтому отсутствие S-волн (см. картинку) во внешнем ядре Земли предполагает его жидкое состояние.

Всё - просто! Ну, а свое обещание я выполнила😅!

Геологи
1183 интересуются