Бүх сургуулийн сурагчид Дэлхий гараг нь царцдас, манти, цөм гэсэн гурван (эсвэл дөрвөн) том давхаргад хуваагддаг гэдгийг мэддэг. Ерөнхийдөө энэ нь үнэн боловч энэ ерөнхийдөө эрдэмтдийн тодорхойлсон хэд хэдэн нэмэлт давхаргыг тооцдоггүй бөгөөд тэдгээрийн нэг нь жишээлбэл, мантийн доторх шилжилтийн давхарга юм.
15 оны 2019-р сарын 1994-нд нийтлэгдсэн судалгаанд геофизикч Жессика Ирвинг, Принстоны их сургуулийн аспирант Вэнбо Ву нар Хятадын Геодези, геофизикийн хүрээлэнгийн Сидао Нитэй хамтран 660 оны Боливийн хүчтэй газар хөдлөлтийн мэдээллийг ашиглан уулс болон бусад байр зүйн байршлыг тогтоожээ. мантийн гүн дэх шилжилтийн бүсийн гадаргуу дээрх онцлог. Газар доор 660 километрийн зайд орших энэ давхарга нь мантийн дээд ба доод хэсгийг тусгаарладаг (энэ давхаргыг албан ёсны нэргүйгээр судлаачид зүгээр л "XNUMX км хил" гэж нэрлэсэн).
Эрдэмтэд газар доорх ийм гүнийг "харахын" тулд хамгийн хүчтэй газар хөдлөлтөөс үүдэлтэй манай гаригийн хамгийн хүчтэй долгионыг ашигласан. Геофизикийн шинжлэх ухааны дэд профессор Жессика Ирвинг “Гариг донсолгохын тулд танд том, гүн газар хөдлөлт хэрэгтэй.
Томоохон газар хөдлөлт нь ердийнхөөс хамаагүй хүчтэй бөгөөд түүний эрчим хүч нь Рихтерийн шатлалаар нэмэгдэх тусам 30 дахин нэмэгддэг. Ирвинг 7.0 ба түүнээс дээш магнитудын газар хөдлөлтөөс хамгийн сайн мэдээллээ авдаг, учир нь ийм хүчтэй газар хөдлөлтөөс үүдэлтэй газар хөдлөлтийн долгионууд хоорондоо зөрж, цөмөөр дамжин гаригийн нөгөө талд болон буцаж ирдэг. Энэхүү судалгааны хувьд 8.3 онд Боливийг донсолгосон геологичдын тэмдэглэсэн хамгийн гүн хоёр дахь газар хөдлөлт болох 1994 магнитудын газар хөдлөлтөөс бүртгэгдсэн газар хөдлөлтийн долгионы үндсэн мэдээллийг авсан.
“Ийм хэмжээний газар хөдлөлт тэр бүр болдоггүй. Дэлхий даяар 20 жилийн өмнөхөөс илүү олон газар хөдлөлт хэмжигч суурилуулсан нь бид маш их азтай. Сүүлийн 20 жилд шинэ багаж хэрэгсэл, компьютерийн хүчин чадлын ачаар сейсмологи маш их өөрчлөгдсөн.
Газар хөдлөлт судлаачид болон мэдээлэл судлаачид Принстоны барын кластерын суперкомпьютер гэх мэт суперкомпьютер ашиглан газар доорхи гүн дэх газар хөдлөлтийн долгионыг тараах нарийн төвөгтэй үйлдлийг дуурайдаг.
Технологи нь долгионы үндсэн шинж чанарт суурилдаг: тэдгээрийн тусгах, хугарах чадвар. Гэрлийн долгион нь призмээр дамжин өнгөрөхдөө толин тусгалаас ойж (тусгах) эсвэл нугалж (хугарч) чаддаг шиг газар хөдлөлтийн долгион нь нэгэн төрлийн чулуулгаар дамжин өнгөрдөг боловч зам дээр барзгар гадаргуутай тулгарах үед ойж эсвэл хугардаг.
Саяхан Геномийн чиглэлээр докторын зэрэг хамгаалсан, одоо Калифорнийн Технологийн Хүрээлэнд докторын зэрэг хамгаалсан судалгааны удирдагч Вэнбо Ву "Бараг бүх объект тэгш бус гадаргуутай тул гэрлийг тарааж чаддаг гэдгийг бид мэднэ." "Энэ баримтын ачаар бид эдгээр объектуудыг "харж" чадна - тархах долгион нь замд тааралдсан гадаргуугийн барзгар байдлын талаархи мэдээллийг дамжуулдаг. Энэхүү судалгаагаар бид олсон 660 километрийн хилийн “барзгар байдлыг” тодорхойлохын тулд дэлхийн гүнд тархаж буй газар хөдлөлтийн долгионыг судалсан.”
Судлаачид энэ хил хязгаар нь бидний амьдарч буй гадаргуугийн давхаргаас ч илүү "барзгар" болохыг гайхсан. "Өөрөөр хэлбэл, энэ газар доорх давхарга нь Хадтай уулс эсвэл Аппалачийн уулын системээс илүү төвөгтэй газар зүйн байрлалтай" гэж Ву хэлэв. Тэдний статистик загвар нь эдгээр газар доорх уулсын өндрийг нарийн тодорхойлж чадаагүй ч дэлхийн гадаргуу дээрх бүх уулсаас хамаагүй өндөр байх магадлал өндөр байна. Эрдэмтэд мөн 660 километрийн хил тэгш бус тархсан байгааг анзаарчээ. Хуурай газрын давхарга нь зарим хэсэгт далайн гөлгөр гадаргуутай, зарим хэсэгт асар том уулстай байдагтай адил 660 км-ийн хилийн гадаргуу нь тэгш бус бүс, тэгш давхаргатай байдаг. Судлаачид мөн 410 километрийн гүнд болон мантийн дунд давхаргын дээд хэсэгт байрлах газар доорх давхаргыг судалсан боловч эдгээр гадаргуугийн ижил тэгш бус байдлыг олж чадаагүй байна.
Судалгаанд оролцоогүй Токиогийн Технологийн Хүрээлэнгийн туслах профессор, газар хөдлөлт судлаач Кристина Хаузер “Тэд 660 километрийн хил нь дэлхийн гадаргын давхарга шиг нарийн төвөгтэй болохыг олж тогтоосон. “Хүчтэй газар хөдлөлтөөс үүссэн газар хөдлөлтийн долгионыг ашиглан газрын гүнээс 3 км-ийн өндрийн 660 км-ийн зөрүүг олох нь төсөөлшгүй амжилт юм... Тэдний нээлт нь ирээдүйд илүү боловсронгуй газар хөдлөлтийн багаж хэрэгслийг ашиглан урьд өмнө нь үл мэдэгдэх, нарийн ширийн зүйлийг илрүүлэх боломжтой болно гэсэн үг юм. Манай гаригийн дотоод давхаргын шинэ шинж чанарыг бидэнд илчлэх дохио.
Газар хөдлөлт судлаач, геофизикийн туслах профессор Жессика Ирвинг Принстоны их сургуулийн цуглуулгаас төмөр агуулсан, дэлхийн гаригийн нэг хэсэг гэж үздэг хоёр солир хадгалдаг.
Зургийг Денис Аппелвайт авсан.
Энэ юу гэсэн үг вэ?
660 км-ийн хил дээр барзгар гадаргуу байгаа нь манай гараг хэрхэн үүсч, хэрхэн үйл ажиллагаа явуулж байгааг ойлгоход зайлшгүй шаардлагатай. Энэ давхарга нь манай гаригийн эзлэхүүний 84 орчим хувийг бүрдүүлдэг мантийг дээд ба доод хэсэгт хуваадаг. Олон жилийн турш геологичид энэ хил хязгаар хэр чухал болохыг маргаж ирсэн. Ялангуяа халсан чулуулаг нь мантийн нөмрөгөөр хэрхэн дамждаг, мөн халсан чулуулагууд Гутенбергийн хилээс (2900 км-ийн гүнд мантийг цөмөөс тусгаарладаг давхарга) мантийн орой хүртэл хөдөлж байгаа эсэхийг судалжээ. 660 километрийн хил дээр тасалдсан. Зарим геохими болон минералог судлалын нотолгоонууд мантийн дээд ба доод давхарга нь өөр өөр химийн найрлагатай болохыг харуулж байгаа нь хоёр давхарга нь дулааны болон физикийн хувьд холилдохгүй гэсэн санааг баталж байна. Бусад ажиглалтаас харахад мантийн дээд ба доод давхаргад химийн ялгаа байхгүй тул мантийн хоёр давхарга нь зэргэлдээх дулаан солилцооны мөчлөгт оролцдог "сайн холилдсон мантийн" маргааныг үүсгэдэг.
Вэнбо Ву хэлэхдээ "Бидний судалгаа энэ маргааныг шинэ өнцгөөс харж болно." Энэ судалгааны тоо баримтаас харахад хоёр тал хэсэгчлэн зөв байж магадгүй юм. 660 км-ийн хилийн давхрагууд жигдэрсэн нь босоо тэнхлэгт сайтар холилдсоноос шалтгаалж, мантийн дээд ба доод давхаргын холилдолт жигд явагдаагүй бүдүүлэг, уулархаг бүсүүд үүссэн байж магадгүй юм.
Нэмж дурдахад, олсон хил дээрх давхаргын "барзгар" -ыг судлаач эрдэмтэд том, дунд, жижиг масштабаар илрүүлсэн бөгөөд энэ нь онолын хувьд дулааны аномали эсвэл химийн нэг төрлийн бус байдлаас үүдэлтэй байж болно. Гэвч нөмрөгт дулааныг зөөвөрлөж байгаа учраас ямар ч жижиг хэмжээний дулааны гажиг хэдхэн сая жилийн дотор арилна гэж Ву тайлбарлав. Тиймээс зөвхөн химийн нэг төрлийн бус байдал нь энэ давхаргын барзгар байдлыг тайлбарлаж чадна.
Химийн ийм их ялгаатай байдлын шалтгаан юу байж болох вэ? Жишээлбэл, дэлхийн царцдасын мантийн давхарга дахь чулуулгийн дүр төрх, тэнд олон сая жилийн туршид нүүсэн. Номхон далай болон бөмбөрцгийн бусад хэсэгт мөргөлддөг субдукцийн бүсэд далайн ёроолд байрлах ялтсуудын хувь заяаны талаар эрдэмтэд эртнээс маргаж ирсэн. Вейбо Ву, Жессика Ирвинг нар эдгээр ялтсуудын үлдэгдэл одоо 660 км-ийн хилийн дээгүүр эсвэл доор байж магадгүй гэж үзэж байна.
“Зөвхөн газар хөдлөлтийн долгионы мэдээллийг ашиглан гаригийн дотоод бүтэц, түүний сүүлийн 4.5 тэрбум жилийн өөрчлөлтийг судлах нь нэлээд хэцүү гэж олон хүн үзэж байна. Гэхдээ энэ нь тийм ч хол байна!- Ирвинг хэлэв - Энэхүү судалгаа нь олон тэрбум жилийн туршид манти руу бууж ирсэн эртний тектоник хавтангийн хувь заяаны талаар шинэ мэдээлэл өгсөн.
Төгсгөлд нь Ирвинг нэмж хэлэхдээ, "Миний бодлоор газар хөдлөлт нь манай гаригийн дотоод бүтцийг орон зай, цаг хугацааны хувьд ойлгоход тусалдаг үед хамгийн сонирхолтой байдаг."
Орчуулгын зохиогчоос: Би үргэлж шинжлэх ухааны алдартай нийтлэлийг англи хэлнээс орос хэл рүү орчуулах гэж оролдохыг хүсдэг байсан ч төсөөлөөгүй. гэх мэт энэ бол хэцүү. Хабрегийн нийтлэлийг тогтмол бөгөөд үр дүнтэй орчуулдаг хүмүүст маш их хүндэтгэлтэй байна. Текстийг мэргэжлийн түвшинд орчуулахын тулд англи хэл мэддэг байхаас гадна гуравдагч талын эх сурвалжийг судлах замаар тухайн сэдвийг өөрөө ойлгох ёстой. Илүү байгалийн сонсогдохын тулд бага зэрэг "гаг" нэмээрэй, гэхдээ нийтлэлийг сүйтгэхгүйн тулд үүнийг бүү хэтрүүл. Уншиж байгаад маш их баярлалаа 🙂
Эх сурвалж: www.habr.com