Текст книги "Эврика-87"
Автор книги: Автор Неизвестен
сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 27 страниц)
В нашей стране в системе Министерства геологии СССР, в объединении "Аэрогеология", недавно создано специальное подразделение, которое занимается проблемами охраны литосферы. Связь с "Аэрогеологией" не случайна, поскольку именно дистанционные наблюдения – с самолетов, из космоса – наиболее эффективны для надзора за состоянием верхних слоев литосферы, за теми изменениями, которые происходят под влиянием хозяйственной деятельности человека как на земной поверхности, так и в более глубоких горизонтах. Руководит работой подразделения начальник партии космоаэрогеологической экспедиции А. Мирнова.
Для обследования и надзора выбраны такие крупные горнодобывающие объекты, как район Курской магнитной аномалии, Тюменский край, Хибинский горный массив, где ведется добыча апатитовой руды, Восточный Прикаспий.
Как проявляют себя эти районы на космических и аэрофотоснимках? Они отличаются от окружающего ландшафта отражательными и излучательными свойствами. Их альбедо (в дословном переводе – белизна) – способность отражать падающий поток света – всегда выше, чем на соседних участках.
На аэрокосмических изображениях поверхности это выражается более светлым фототоном и цветом.
Нефтегазодобывающие комплексы особенно наглядно дают о себе знать в ночное время суток. Интенсивное световое излучение, пятна горящих факелов хорошо видны на снимках.
Тепловые контрасты отчетливее всего проявляются на весенних снимках, когда начинает сходить снежный покр ров. Из-под него первыми проступают "горячие" карьеры, отвалы, дороги, по которым идет перевозка горной массы.
Каждый горнодобывающий комплекс "фотогеничен" по-своему. Один лучше выходит на черно-белых фотографиях, другой на цветных; третьи раскрываются при спектрозональных снимках, полученных путем съемки в одном, но широком интервале электромагнитного спектра, или многозоналычых, отснятых в нескольких узких интервалах; то, что может ускользнуть, например, на черно-белом снимке, проявится на многозональном или тепловом.
Космические и воздушные портреты выходят лучше или хуже в зависимости от времени года. Например, традиционная аэрофотосъемка для нужд топографии, геологии, геоморфологии зимой практически не проводится, поскольку она малоинформативна. А для литомониторинга именно зимние съемки оказались весьма "словоохотливыми". Снежный покров аккумулирует атмосферные загрязнения, собирает пыль, разносимую окрест из карьеров и угольных разрезов в момент добычи или во время транспортировки руды и угля, а также загрязнения от дымовых шлейфов перерабатывающих предприятий. Так, например, на зимних фотографиях района КМА видны темные полосы шириной в километры и длиной в десятки километров – это шлейфы пыли, законсервированные снегом. Их образовали частички руды и породы, день за днем разносимые ветрами преобладающих направлений.
Чтобы извлечь из аэрокосмического изображения как можно больше информации, используют электроннооптический преобразователь. Прибор способен различать и соответственно выделять более двух сотен оттенков, его зоркость в этом смысле значительно превосходит человеческие глаза.
В сером снежном покрове, который на черно-белой фотографии выглядит одинаково светлой полосой, преобразователь находит более темные участки, определяет их контуры. Это запыленные зоны.
Далее электронно-оптический преобразователь такое изображение может превратить в многокрасочный рисунок. Окрашивает в различные условные цвета, скажем, площади, захваченные отвалами, хранилищами шлака, рудной пылью, совсем иначе окрашивает нетронутые территории, поля, зоны отдыха, другой цвет придает застроенным площадям. В итоге появляется цветное изображение, на котором резко различаются все слагаемые данного ландшафта.
Итак, проведен анализ аэрокосмических материалов, наземные отряды собрали пробы почвы, снега, воды, все данные учтены и обобщены в виде карт различного содержания, на которых указаны источники загрязнения и пути миграции отходов горнодобывающего комплекса. По этим картам можно судить о воздействии горнодобывающего комплекса на окружающий ландшафт, на режим подземных вод, на состояние мерзлотных условий, можно определить его тепловое влияние на местный микроклимат... Вся сумма последствий горной добычи зафиксирована в документах литомониторинга. Ну а каковы же результаты?
Если надзор за горнодобывющим районом ведется регулярно, то накапливаются точные данные об изменениях, происходящих на контролируемой территории, выявляются новые черты на лике земной поверхности.
Ретроспективный подход показывает жизнь территории в динамике.
Такой литомониторинг дает возможность проанализировать, правильно ли выбраны места отвалов, подсчитать, сколько пустой породы там разместится безболезненно для окружающей среды или даже с пользой (засыпанные овраги, балки приостанавливают эрозию почвы). Поможет определить, в каких именно местах развеивание пыли надо преградить.
О последствиях подземной добычи удается судить по косвенным признакам. Шахты или рудники, сооруженные на глубине, оказывают влияние на состояние поверхностных или подземных вод, это, в свою очередь, сказывается на рельефе, на почвеннорастительном покрове. По таким изменениям, замеченным при дистанционных съемках, можно судить, насколько рационально ведется рудничное хозяйство. Заболачивание территории над рудником, появление просадок электромагнитных зондировании с использованием искусственных источников, сила тока в которых и его конфигурация заведомо задаются исследователем. Трудность была одна:
отсутствовали источники достаточно большой мощности.
Пороховой двигатель в упряжке геофизиков
Ученые Института атомной энергии имени И. В. Курчатова предложили мощные магнитогидродинамические (МГД) генераторы, развивающие в коротких импульсах колоссальную мощность-до 80-100 тысяч киловатт и создающие ток силой до 20 тысяч ампер!
Импульсный МГД-генератор представляет собой пороховой ракетный двигатель, преобразующий энергию сгорающего твердого топлива в электрический ток. В таком двигателе сгорает твердое топливо с добавками легкоионизирующихся веществ. Образующийся поток электропроводящей плазмы с температурой около 3000 градусов Цельсия с огромной скоростью проносится через сопло прямоугольного сечения. Верхняя и нижняя стенки этого так называемого МГД-канала выполнены из термостойкого электроизолирующего материала, боковые же имеют покрытия из тугоплавкого металла – они выполняют роль токосъемных электродов. Сверху и снизу от МГД-канала укреплены катушки с проводом (соленоиды), по которым одновременно с началом сжигания топлива пропускается ток большой силы. Он создает поперечное магнитное поле, в котором поток плазмы резко тормозится. В результате между электродами в МГД-канале возникает сильный импульс тока.
Этот импульс направляется либо к двум электродам, закопанным в землю на расстояниях от сотен метров до нескольких километров друг от друга, либо питает большую (диаметром до нескольких километров) петлю с про
водом, расположенную на поверхности Земли. В первом случае говорят, что в качестве источника первичного поля используется электрический диполь, а во втором – индукционная петля. Ток в диполе или петле весьма резко меняется во времени, причем форма импульса тока близка к прямоугольной, а его длительность меняется от 5 до 15 секунд.
Первичное переменное электромагнитное поле, возникающее при прохождении тока в диполе или петле, индуцирует в проводящих слоях Земли электрические токи, которые создают вторичное (индуцированное) поле, Специальные датчики, расположенные на поверхности, регистрируют суммарный эффект этих двух полей. При этом индуцированные в Земле токи и соответственно вторичные поля зависят от распределения электропроводности исследуемой области земной коры.
Электропроводность же земных недр может дать информацию о так называемом термодинамическом и фазовом состоянии горных пород на больших глубинах, а также о зонах, перспективных в отношении полезных ископаемых (рудные залежи – хорошие проводники, нефть и газ-плохие).
Токовые петли
В СССР разработано несколько типов геофизических МГД-установок. Одна из них-"Хибины"-установлена на узком перешейке, соединяющем Кольский полуостров и полуостров Рыбачий, и служит для "просвечивания" материковых недр и прилегающего шельфа Баренцева моря на глубину до нескольких десятков километров.
Ток, вырабатываемый МГД-генератором, идет по двум массивным алюминиевым проводам к металлическим заземлениям, расположенным в двух заливах, окружающих перешеек. Этот ток растекается в море, образуя вокруг полуострова Рыбачий расходящиеся петли радиусом 50-100 километров.
Токовые петли и являются первичными источниками электромагнитного поля, зондирующего глубины. Сила тока в излучателе, как уже сказано, составляет около 20 тысяч ампер, что в сотни раз больше, чем в применявшихся стандартных геофизических установках, основанных на использовании автомобильных генераторов.
Использование источников такой мощности позволило не только резко увеличить глубину зондирования.
Появилась возможность исследовать в поле одного излучателя огромные территории. В частности, на Кольском полуострове с помощью МГД-зондирования изучена структура проводимости земной коры на большой площади. И результаты, надо сказать, оказались неожиданными. Так, раньше считалось, что местный кристаллическийщит – это сравнительно однородная область, сложенная плохо проводящими породами. В действительности же обнаружено около десятка крупных блоков разного электрического сопротивления. В ходе эксперимента выявлены токопроводящие каналы, связанные с рудоносными объектами, определены зоны, перспективные с точки зрения поиска месторождений полезных ископаемых.
Голограммы залежей
Итак, применение в геофизике МГДгенераторов позволяет лучше разбираться в сложной мозаике электропроводности глубинных горных пород.
Возник вопрос: а нельзя ли с помощью описанного МГД-метода не только "высвечивать" скрытые залежи, а и получать их объемные изображения? Оказывается, можно. В СССР разработан и применяется метод, использующий идеи оптической голографии.
С той лишь разницей, что при зондировании с применением МГД-генераторов расположенные на земной поверхности специальные датчики вместо световых волн фиксируют амплитуду и фазу электромагнитного поля, создаваемого МГД-источником. Процедура освещения голограммы лучом лазера, свойственная оптической голографии, заменяется тем, что в точках земной поверхности, где расположены датчики поля, как бы мысленно размещаются вспомогательные источники тока, форма сигналов в которых меняется по закону, определяемому зарегистрированным полем. Электромагнитное поле, создаваемое такими "вспомогательными" источниками, называется миграционным полем. Оно так же, как и в обычной голографии, формирует изображение глубинного строения Земли.
Совсем "не такая"
Земля...
Лет двадцать назад молодой геолог Владимир Николаевич Ларин часто бывал в Казахстане. Занимали его месторождения редких металлов – те, что скрыты от нас на большой глубине. Месторождения эти гидротермальные, то есть образуются из горячих минерализованных вод, циркулирующих в недрах Земли. И никак не мог понять Ларин: откуда в гранитной магме, которая выплавляется из кристаллических пород земной коры, могла появиться вода? Никто над этим раньше не задумывался, а у Владимира Николаевича повод для вопроса появился вполне обоснованный. Вода состоит, как известно, из кислорода и водорода.
И как ни пытался Ларин "свести баланс", одно и то же получалось: кислорода достаточно (его, по современным представлениям, более 40 процентов в теле планеты), а водорода катастрофически не хватало. Но вода тем не менее есть – месторождения гидротермальные, этим все сказано.
Вот тогда впервые и подумал В. Ларин: а что, если водород поступает из более глубоких недр – из мантии Земли7
Подумал – и сам себе удивился:
откуда только смелость взялась? По нынешним понятиям, никакого водорода в мантии нашей планеты вообще нет. Кислорода сколько угодно, а про водород, кажется, до сих пор не слыхали...
А что мы вообще "слыхали" о составе и строении Земли?
Ядро железное, мантия силикатная (различные соединения кремния с кислородом) – так решили еще в прошлом веке. Позднее, в начале двадцатого века, сейсмологи установили, что в самом центре Земли более плотное и тяжелое ядро. Единственный тяжелый элемент, широко распространенный в природе,– это железо.
Вспомнили и про железные метеориты, по составу которых судят о строении Земли. В общем, ядро нашей планеты было окончательно признано железным. А силикаты? Тут на помощь пришло воображение: в начале столетия бурно развивались металлургия, доменные процессы. Землю без тени сомнения уподобили домне: в ней когда-то, мол, произошло плавление, тяжелое железо потекло вниз, к центру планеты, а легкие силикаты (подобно шлакам в домне) всплыли наверх, образовав мантию и кору Земли.
Все вроде хорошо: и аналогия впечатляющая, и состав Земли вполне объясним и понятен. Об одном забыли – аналогия была чисто умозрительной, не более. Домна как модель Земли всего лишь образное сравнение.
Никогда никем не подтвержденное и не доказанное, оно незаметно для всех превратилось в постулат. Из теоремы в аксиому.
Эта научная несправедливость не давала покоя В. Ларину. Откуда в таком случае мы знаем, что ядро Земли железное, а мантия силикатная? Специалисты, которых Ларин донимал вопросами, в поддержку "железосиликатного" состава Земли приводили только один довод: среди метеоритов, по которым принято судить о составе планет земной группы, встречались силикатные и железные.
"Вправе ли мы считать метеориты за образец? – подумал Владимир Николаевич.– Они приходят к нам из пояса астероидов, расположенного далеко за Марсом (последней планетой земного типа). Дальше– планетыгиганты, которые значительно отличаются по составу от своих меньших собратьев по Солнечной системе. Так по какому праву мы "записали" метеориты в кандидаты на модель Земли?
Скорее они характеризуют вещество именно из промежуточной зоны...
"Колосс-то, кажется, на глиняных ногах!" – решил для себя В. Ларин.
Итак, метеоритная гипотеза небезупречна. "Доменная модель" с ее силикатами была принята без доказательств, а потому вызывает справедливые сомнения.
Кто знает, возможно, и стерлись бы со временем у В. Ларина все эти сомнения и догадки, если бы в конце 60-х годов с новой силой не разгорелся спор об эволюционном развитии Земли. Спорили две мощные группировки ученых: мобилисты и фиксисты.
Первые уверяли, что 250 миллионов лет назад Атлантического океана не было и обломочный материал сносился ледниками из Африки в Южную Америку. Фиксисты ничего подобного и слышать не желали: материки как стояли незыблемо на одном месте, так и стоят по сей день. Доказательство? На том и другом континентах есть регионы, где из глубин поднималась по особым природным каналам расплавленная магма. И если бы материки начали движение, они, несомненно, оторвались бы от этих каналов.
А этого не произошло. Но, с другой стороны, флора, фауна, очертания Африки и Южной Америки подтверждают их движение – тогда правы мобилисты...
И появилась среди спорящих еще одна группа, очень небольшая. Ее представители, словно стараясь примирить фиксистов и мобилистов, выдвинули гипотезу расширяющейся изнутри Земли: материки действительно раздвигались, но вместе с каналами.
Правда, приверженцам этой гипотезы тут же досталось и от фиксистов, и от мобилистов. Антидоводов приводилось много, и главный – непонятен был механизм внутреннего расширения планеты: просто так ничего не расширяется.
Просто так... "Нет, не просто так, что-то здесь есть, причем вполне реальное".
А потом Владимир Николаевич, просматривая специальную литературу, усмотрел в ней то, на что раньше, возможно, и не обратил бы внимания.
Прочитал он про водородистые соединения металлов – гидриды. И подметил интересный факт: многие металлы, поглощая сотни объемов водорода на один свой объем, не разбухают при этом, а, наоборот, уплотняются. То есть в гидриде атомы металла упакованы более плотно, чем в самом металле.
Теперь представим, что гидрид начал разлагаться: водород из него уходит (дегазируется), а атомы металла, ничем не связанные, удаляются друг от друга. А раз удаляются, значит, металл в объеме увеличивается, расширяется?
Вот они, первые звенья логической цепи. Допустим, глубинные недра планеты содержат водородные соединения металлов – гидриды. Разлагаясь, они выделяют водород. Земля при этом за счет разбухания металлов, расставшихся с водородом, увеличивает свой объем.
Так постепенно обретала конкретные очертания новая гипотеза о геохимическом строении Земли. Многое из того, что раньше было неясно, она объясняла. Водород для гидротермальных месторождений? Он поступает с большой глубины за счет дегазации из гидридов. Спор между фиксистами и мобилистами, компромиссная версия "внутреннего расширения"
Земли? Опять же благодаря разложению гидридов: водород ушел, металлы разбухают. Водород, конкурируя с другими соединениями, претендовал на роль одного из главных компонентов в составе Земли. Кислороду отводилось куда более скромное место.
Поэтому в недрах должны преобладать гидриды, водородистые соединения металлов.
Теперь В. Ларину предстояло самое сложное: фактически обосновать предложенный им состав Земли.
И вновь Владимир Николаевич вспоминал, анализировал давно известные науке положения.
Как представляем мы себе "сотворение мира"? Вначале пылегазовая туманность, часть межзвездной материи. Пять миллиардов лет назад где-то вблизи взорвалась сверхновая. Былую гравитационную устойчивость туманность утратила и стала сжиматься к своему центру тяжести, одновременно раскручиваясь все быстрее и быстрее.
Вскоре превратилась в эллипсоид: по его экватору произошло истечение протопланетного вещества, из которого со временем и сформировались планеты. В центре былой туманности образовалось Солнце.
Этот "сценарий мироздания", предложенный еще Иммануилом Кантом более двухсот лет назад, оказался, как потом поняли, не в ладах с законами механики. По этим законам сжатию пылегазовой туманности до звезды, то есть до Солнца, должны были помешать центробежные силы.
В общем, ни Солнца, ни Солнечной системы? Но они есть!
Выход из "вселенского тупика" предложил известный астрофизик Ф. Хойл:
когда создавался протопланетный диск, пылегазовая туманность обладала мощным магнитным полем. Магнитные силовые линии, словно спицы в колесе, выполняли роль сцепки во вращающейся и сжимающейся туманности: они как бы тормозили ее вращение и раскручивали внешнюю оболочку. Внутри туманности, где ослабли центробежные силы, сформировалось Солнце, снаружи – планеты.
Вот этому магнитному полю В. Ларин отвел в своей гипотезе, пожалуй, самую ответственную роль.
Есть в физике такое понятие: потенциал ионизации. Что это? Вещества, как известно, состоят из молекул, те, в свою очередь, из атомов. А у каждого атома есть внешние электроны. Та энергия, которая необходима для отрыва электрона от атома, и характеризует потенциал ионизации. Оторвался электрон – атом превращается в положительно заряженную частицу, ионизируется.
А ведь на этапе формирования Солнечной системы вещества в пылегазовой туманности были ионизированными. И магнитное поле здесь же. Которое к ионизированным частицам явно неравнодушно: чем ниже потенциал ионизации, тем проще магнитному полю захватить частицу, помешать ее движению, не пустить дальше. Своеобразное магнитное сито, или, если хотите, магнитный сепаратор.
Все, логическая цепочка построена.
Формирующееся Солнце, создавая дочернюю систему, каждую секунду выбрасывало в пространство гигантское количество вещества – тех элементов, которые позднее станут основой химического состава планет. У каждого элемента свой потенциал ионизации.
От него и зависит, завязнет частица в магнитном сите, станет ли строительным материалом какого-либо небесного тела или помчится дальше.
Магнитная сепарация элементов по их потенциалам ионизации, считает В. Ларин, и определила состав планет Солнечной системы. Причем Владимир Николаевич действительно "считает":
им предложена специальная формула для аналитического расчета исходного состава Земли.
По новой гипотезе, в недрах нашей планеты среди металлов преобладают кремний, магний, железо. Но железа гораздо меньше, чем предполагали.
А газы: водород или доминирующий до недавнего времени кислород? Кислороду, увы, придется потесниться.
Его, по последним расчетам, в недрах Земли максимум три процента, а не сорок, как считали раньше. Зато водорода вполне достаточно, чтобы в исходном составе планеты преобладали соединения металлов с водородом гидриды.
На этом, пожалуй, теоретическая часть гипотезы В. Н. Ларина – гипотезы принципиально новой геохимической модели Земли – завершается.
Модель, между прочим, полностью соответствует современным данным по физике ядра и мантии планеты, ее разделяют и поддерживают сегодня многие ученые. И если некоторым исследователям порой нелегко найти подтверждение своих выводов на практике, у Владимира Николаевича ситуация иная: сама практика, сама реальность стали поводом к пересмотру теории.
Новая гипотеза позволила увязать в единую цепь многие природные явления (помимо тех, что уже названы), доказать их закономерность – то, что раньше объяснить не удавалось или вызывало сомнения. К примеру, образование океанов: теперь можно по-новому подойти к этой проблеме.
Но гипотеза В. Ларина не только "повторение пройденного". Это и взгляд в будущее.
"Еще немного – и Землю поразит энергетический кризис! Источники энергии истощаются, человечество обречено на гибель!" Многие ученые придерживаются этой версии, особенно зарубежные. Выходит, положение наше безнадежно?
Если принять гипотезу Ларина, вовсе нет.
Есть на территории Земли так называемые рифтовые зоны. Там, в этих зонах, очень близко к поверхности (10-15 километров) подходят "языки" (выбросы) бескислородной мантии. В "языках" – магний, кремний, и, конечно же, водород: те элементы, которые щедро испускало Солнце и задерживала магнитная сепарация.
Теперь вспомните, как ярко пылает "бенгальский огонь". Это горит магний, смешанный с кислородом. Не отстает от него и кремний. А ведь они в рифтовых зонах не так уж глубоко залегают; скоро мы научимся бурить скважины и до 15 километров-до 11 уже умеем, доберемся до залежей магния и кремния, закачаем туда воду. Температура там высокая, сотни градусов.
И произойдет химическая реакция, известная по лабораторным работам в школе: силицид магния плюс вода с подогревом (в данном случае с естественным) – и выделяется огромное количество тепла в виде горячего водорода. Вот они, гигантские, не освоенные пока источники энергии.
А глубинный водород, с которого когда-то все и началось? Он тоже послужит людям. В тех же рифтовых зонах к поверхности из недр Земли рвутся мощные водородные струи.
Бурим скважину и собираем водород – так же, как и обычный газ. Сжигая его, обеспечим планету топливом на многие столетия.
Новый взгляд на старые факты.
"Новое" прошлое и "новое" будущее планеты. Новые возможности земной цивилизации...
На одном из публичных выступлений В. Н. Ларина какой-то студент (видимо, воодушевленный новой гипотезой и поверивший в нее) воскликнул: "Земля, оказывается, может быть совсем не такой, какая она есть на самом деле!"
Совсем не такой? Что ж, очень может быть...
Предвидеть подземные бури
Еще совсем недавно казалось: процессы, вызывающие землетрясения, настолько грандиозны и сложны, что недоступны для прямого наблюдения и точный их прогноз невозможен. Но в последние годы получила реальное подтверждение мысль о том, что приближение разрушительных подземных бурь можно предугадать по изменению физических свойств пород, образующих верхний слой земной коры.
Ученые-геофизики установили, что отголоски чудовищных сдвигов в недрах Земли достигают ее поверхности в виде очень слабых, еле заметных движений, которые были названы ими "пляской гор". За несколько дней до подземного толчка горные колоссы начинают раскачиваться, расстояние между ними изменяется, хотя и на ничтожно малую величину. Заметить ее можно лишь с помощью квантового генератора – лазера.
...Неподалеку от столицы Киргизской ССР Фрунзе в верховьях реки Аламедин в 1979 году для изучения физических предвестников землетрясений была организована научно-исследовательская база Института высоких температур АН СССР (ИВТАН).
На полигоне установлен круглый застекленный павильон. В определенные сроки наблюдений открываются "окна", и луч гелийнеонового лазера направляется поочередно на восемь уголковых отражателей, подобных тем, что применялись в известном эксперименте точного измерения расстояния между Землей и Луной. Уголковые отражатели характерны тем, что луч, падающий на них, отражается точно в том же направлении, откуда и пришел. Они размещены на склонах гор, на противоположной стороне глубинного тектонического разлома, наличие которого выявлено геологами. Расстояние до них-порядка 10 километров. Отраженный луч возвращается в павильон не всегда точно через то время, которое нужно для преодоления хорошо известного расстояния:
то чуть-чуть позже, что чуть-чуть раньше. Это происходит, когда расстояние изменилось, когда горные массивы пришли в движение. Лазер-дальномер четко фиксирует: склоны гор разошлись или сблизились на несколько миллиметров за сутки (а порой на 2-3 сантиметра). Как правило, через 3-5-7 дней разражается землетрясение.
Конечно, желателен более точный прогноз. И он, очевидно, станет возможным при сочетании нескольких физических методов, дополняющих друг друга. Один из них испытывается на том же полигоне ИВТАНа в горах Киргизии.
Перед землятресением всегда заметно меняется электропроводность пород земной коры. Она может уменьшиться или увеличиться, но обязательно меняется. Но как измерить эти вариации электрического сопротивления пород на большой площади? Академик Е. Беликов и доктор физико-математических наук Ю. Волков предложили использовать для этого магнитогидродинамический (МГД) генератор. В нем электрический ток (очень большой силы) возникает в потоке раскаленных газов – плазмы, образующейся при быстром горении специального высококалорийного топлива, поперек магнитного поля. Этот импульс тока способен "пробить" горные породы на большое расстояние возбудить в них электромагнитное поле.
Мощный однократный импульс (25 мегаватт в течение 10 секунд) дает такие же результаты, как непрерывная работа долгое время стандартной аппаратуры, применяемой геофизиками, мощностью около 30 киловатт.
При этом обеспечивается полная независимость установки от промышленных энергетических сетей, а следовательно, возможность вести исследования в самых сложных природных условиях.
Под руководством академика Е. Велихова с осени 1983 года на полигоне ИВТАНа проводятся исследования состояния земной коры с помощью МГД-генератора. На одном из первых запусков МГД-генератора побывали участники VIII Международной конференции по МГД – преобразованию энергии, проходившей тогда в Москве.
Ведущие специалисты в этой области из разных стран мира единодушно заявили, что они нигде в мире не видели подобной высокогорной лаборатории, оснащенной самыми современными средствами физических наблюдений за состоянием верхней части земной коры.
...Когда происходит очередной "запуск" МГД-генератора и мощный импульс электрического тока уходит в недра Земли, стены ущелья озаряются ярким светом и принимают какой-то неземной, космический облик.
Электромагнитная волна, распространяющаяся во все стороны, пробивает здесь толщу горных пород на большие расстояния. Расположенные на пути, в радиусе до 60 километров, приемные станции воспринимают ее уже ослабленной их сопротивлением. А оно резко изменяется, когда в таинственных глубинах "готовится" очередной подземный толчок.
И еще об одном методе, помогающем предвидеть землетрясения, можно сказать. Это наблюдения за состоянием источников подземных вод. Грандиозные перевороты в недрах Земли непременно сказываются на их состоянии: какие-то намного сокращают свой расход, практически "закрываются", другие начинают "работать" более интенсивно. И все это происходит еще до того, как разразится катастрофа.
Бьющие из глубин ключи информируют о приближении катастрофы и на языке своего химического состава.
Изменяется соотношение изотопов химических элементов, растворенных в воде подземных источников: гелия, углекислого газа, углерода. Особенно чувствительными оказались гелий и пары ртути. Экспедиция Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского, работавшая в Таджикистане, обнаружила, что чуть меньше чем за сутки до землетрясения, всего в течение каких-то семи часов, поток ртутных паров в почвенном газе возрос в 90 раз. Это произошло 28 сентября 1981 года: в Душанбе ощущались толчки силой три балла.
Директор института, член-корреспондент АН СССР В. Барсуков считает, что на основе только геохимических предвестников сильное землетрясение может быть предсказано за полтора месяца с точностью до 7-10 дней.
Комплексным анализом геологических, геодезических, геофизических и геохимических предвестников занимается Научно-методический центр Академии наук СССР по прогнозу землетрясений. В Институте физики Земли имени О. Ю. Шмидта сосредоточена информация с сейсмических станций нашей страны и всего мира.
Вместе с сейсмологами Таджикистана проводятся исследования в этой наиболее сейсмичной республике, где расположен региональный центр по прогнозу землетрясений. Уже составлена карта наиболее вероятных мест возникновения сильных "подземных бурь"
в Таджикистане в ближайшие 10-15 лет. Директор Института физики Земли имени О. Ю. Шмидта, академик М. Садовский считает, что прогнозы землетрясений стали уже "надежнее прогнозов погоды". Во всяком случае, недалеко то время, когда они станут точными.
Предсказуемы ли землетрясения!
Рассказывает член-корреспондент АН СССР И. Г у б и н.
Существует ли предчувствие землетрясении животными? Да. Рыбы, змеи, собаки, коровы начинают беспокоиться накануне сильных подземных толчков.
Ученые внимательно изучают это явление. Но опираться только на него в научных прогнозах сегодня просто невозможно. Не всегда животные беспокоятся, и не всегда беспокойство предшествует именно землетрясению.
Что касается точного времени землетрясения, это на сегодня наиболее сложная для ученых проблема. В настоящее время необходим и реален в первую очередь прогноз места, силы и повторяемости землетрясений.
