Кипящая жидкая магма или сверхтвердое вещество? Невообразимо высокие температуры или холод, близкий к абсолютному нулю? В самом деле, что же собой представляют недра Земли, какие тайны скрываются под ее мантией? На эти вопросы наука еще не может дать точного ответа, хотя существует множество самых различных гипотез..

Романтика поисков и упорных исследований геологов, изучающих земные недра, и является темой этой книги. Автор ее, профессор, доктор геологоминералогических наук Анатолий Алексеевич Малахов, хорошо знаком читателям по увлекательным книгам «Сто профессий геолога» и «Новеллы о камне»

В коллективной монографии изложены материалы теоретических и экспериментальных исследований, ориентированные на проблемы изучения и мониторинга геодинамических процессов в коре и верхней мантии Земли.

В книге представлены новые материалы, связанные с построением физико-математической модели формирования полей в дилатансных зонах, работы по прямым и обратным задачам моделирования сейсмических волновых процессов, исследованы вопросы распространения сейсмических волн в этих средах, представлен метод решения трехмерных задач дифракции акустических волн в интегральных постановках, приводятся программные средства для решения прямой и обратной задач электромагнитных зондирований, а также результаты экспериментальных работ по вибросейсмическому зондированию грязевых вулканов. Изложена концепция вибросейсмического зондирования Земли с использованием вибраторов 1 ООО-тонного класса.

Книга рассчитана на широкий круг специалистов в области наук о Земле, а также аспирантов и студентов, обучающихся по этим дисциплинам

Познание геологии мантии Земли — одна из важнейших задач наук о Земле на современном этапе. Книга содержит семь глав, посвященных ключевым разделам данной проблемы. На основании анализа сейсмотомографических и минералогических данных с привлечением сведений о внутримантийных сейсмических границах в мантии Земли обособлено шесть геосфер.

Центральным пунктом в новой модели является выделение средней мантии, находящейся на глубинах -840-1700 км. Показано, что между изменениями структурно-минералогических особенностей и важнейшими сейсмическими границами имеется определенная корреляция. Развито положение о тектоно-геодинамической активности мантийных геосфер на всех уровнях. Обосновывается заключение о формировании внутримантийных энергетических очагов, образующихся в системах, которые перешли в закритическое состояние под воздействием сил трения, возникающих в процессе латерального движения мантийных масс. Тем самым, понятие «тектоносфера Земли» распространяется на весь объем мантии. В книге намечена геоисторическая этапность в образовании важнейших геосфер.

Для исследователей, вовлеченных в изучение широкого спектра геологических проблем.

Учебное пособие включает материалы по составу и строению двух главных твердых оболочек Земли (геосфер). В нем представлены современные сведения по геохимии и изотопному составу мантии и континентальной коры, рассмотрены процессы и предполагаемые модели формирования и эволюции этих оболочек в геологической истории. Пособие подготовлено на основании курса лекций, читаемого автором на протяжении 10 лет в Новосибирском государственном университете, и восполняет пробел по тем разделам геохимии, которые слабо освещены в имеющихся учебниках.

Предназначено для студентов и преподавателей геологических специальностей, а также всех интересующихся современной геохимией

Широко известная модель внутреннего строения Земли (деление ее на ядро, мантию и земную кору) разработана сейсмологами Г. Джеффрисом и Б.Гутенбергом еще в первой половине XX века. Решающим фактором при этом оказалось обнаружение резкого снижения скорости прохождения сейсмических волн внутри земного шара на глубине 2900 км при радиусе планеты 6371 км. Скорость прохождения продольных сейсмических волн непосредственно над указанным рубежом равна 13,6 км/с, а под ним - 8,1 км/с. Это и есть граница мантии и ядра. Мантия— часть Земли, от земной коры и до границы с ядром.. Мантия есть и на других планетах. Мантия – самая мощная из твердых оболочек Земли. Она простирается до глубины 2900 км и составляет более 60% массы планеты и около 80 % ее объема. С глубиной в мантии увеличивается температура – от нескольких сотен градусов до двух-трех тысяч. Одновременно происходит рост давления, которое превышает в наиболее глубинных частях этой оболочки 10 1010 Па. Скорость продольных сейсмических волн постепенно возрастает до 13,6 км/с. Соответственно этому считают. Что плотность вещества также постепенно возрастает до 5,7 г/см3. Что собой представляет вещество мантии, неизвестно. Это область догадок и гипотез. Не смотря на высокую температуру, вещество мантии твердое, о чем свидетельствует прохождение через него как продольных, так и поперечных волн. Одни ученые предполагают, что увеличение плотности связано с изменением химического состава вещества, другие – что изменяется не химический состав, а лишь кристаллохимическая структура соединений, которая становиться более плотной. В середине XX века в науку вошли представления о более дробном глубинном строении Земли. На основании новых сейсмологических данных оказалось возможным разделить ядро на внутреннее и внешнее, а мантию - Халикова Регина 4 на нижнюю и верхнюю. Эта модель, получившая широкое распространение, используется и в настоящее время. Начало ей положил австралийский сейсмолог К.Е. Буллен, предложивший в начале 40-х годов схему разделения Земли на зоны, которые обозначил буквами: А - земная кора, В - зона в интервале глубин 33-413 км, С - зона 413-984 км, D - зона 984-2898 км, Д - 2898-4982 км, F - 4982-5121 км, G - 5121-6371 км. Эти зоны отличаются сейсмическими характеристиками. Позднее зону D он разделил на зоны D' (984-2700 км) и D" (2700-2900 км). В настоящее время эта схема значительно видоизменена и лишь слой D" широко используется в литературе. Его главная характеристика - уменьшение градиентов сейсмических скоростей по сравнению с вышележащей областью мантии.

В книге в доступной форме излагаются современные сведения о строении внутренних геосфер Земли (ядре, мантии, земной коре) и внешних (гидросфере, атмосфере, ионосфере и магнитосфере). Обсуждаются процессы эволюции и геодинамики Земли за время ее существования, и показывается наша планета как оазис жизни в Солнечной системе. Особенностью учебного пособия является демонстрация взаимодействия всех сфер и возможное влияние на них внеземных факторов.

Пособие предназначено для магистрантов и студентов старших курсов высших учебных заведений, а также всех, кто интересуется данной темой.

Книга «Кора и мантия Земли» представляет интересную сводку комплексных данных о земной коре и верхней мантии и развитие взглядов автора на многие проблемы современной геономии. Рассматривая обширный материал различных регионов земного шара — характеристику гравитационного, магнитного, сейсмического, теплового и электрического полей Земли и сопоставляя их со структурой коры, автор показывает специфические признаки, присущие различным геологическим структурам, и определяет диагностическое значение геофизических данных.

Впервые формулируется определение «нормальной» и «аномальной» толщины земной коры и показывается большое значение этих признаков для исследования геологической истории региона. Вместе с тем показывается, что развитие земпой коры характеризуется не только изменением ее толщины, но и главным образом изменением ее структуры и соотношения отдельных слоев. Оказалось, что изменение происходит в основном за счет уменьшения в разрезе коры слоя «гранита», замене его в одних случаях мощным осадочным комплексом, достигающим 15—20 км, налегающим непосредственно на слой «базальта». В другом случае осадочный слой имеет минимальную мощность или отсутствует совсем, но «гранитный» слой также имеет сокращенную мощность, и кора состоит иочти нацело из слоя «базальта» мощностью до 30—40 км. В этом случае она, как правило, разбита  на  многочисленные блоки.

Большое внимание в книге уделено строению коры океанических областей. Приводятся примеры, показывающие, что наиболее интересным в структурном отношении областям океана — срединным океаническим хребтам и их рифтовой системе — присуще весьма специфическое магнитное поле, которое в черно-белом варианте изображения напоминает «зебру». Сопоставление рельефа, геофизических полей и структуры коры показало, что океаны представляют собой «нормальный ряд» структур.

В последнем разделе книги дается описание общей характеристики рельефа и физических особенностей верхней мантии и приводится физическая карта верхней мантии. В заключение дается обзор проектов сверхглубокого бурения с научными целями в Тихом океане,   на   территории СССР, в Японии и Канаде.

Much of what we refer to as geology, or more accurately geological activity on Earth, is due to the simple act of our planet cooling to space. What allows this activity to persist over the lifetime of the solar system is that the major and most massive portion of the planet, namely the mantle, is so large, moves so slowly, and cools so gradually that it sets the pace of cooling for the whole Earth.

The maturing of the Earth sciences has led to a fragmentation into subdisciplines which speak imperfectly to one another. Some of these subdisciplines are field geology, petrology, mineralogy, geochemistry, geodesy and seismology, and these in turn are split into even finer units. The science has also expanded to include the planets and even the cosmos. The practitioners in each of these fields tend to view the Earth in a completely different way. Discoveries in one field diffuse only slowly into the consciousness of a specialist in another. In spite of the fact that there is only one Earth, there are probably more Theories of the Earth than there are of astronomy, particle physics or cell biology where there arc uncountable samples of each object. Even where there is cross-talk among disciplines, it is usually as noisy as static. Too often, one discipline’s unproven assumptions or dogmas are treated as firm boundary conditions for a theoretician in a slightly overlapping area. The data of each subdiscipline are usually consistent with a range of hypotheses. The possibilities can be narrowed considerably as more and more diverse data are brought to bear on a particular problem.

Рассмотрены физические свойства и мнеральный состав горных пород при высоких и низких температурах и давлениях, приведены петрофизическая характеристика разрезов глубоких и сверхглубоких скважин, месторождений полезных ископаемых (петрофизические карты, колонки формаций), модели глубинного строения земной коры и литосферы, а также краткие сведения о Луне, Марсе, Венере.
Для геологов и геофизиков производственных организаций. Полезен сотрудникам научно-исследовательских организаций, преподавателям и студентам учебных заведений.