Yerning seysmotomografik modeli. Geosferalar
Yerning ichki tuzilishini o‘rganish murakkab masala hisoblanadi. Shu
maqsadda foydalaniladigan usullar bevosita va bilvosita turlarga bo‘linadi.
Bevosita turiga tabiiy ochilmalarda (daryolar va jarliklarning bortlari,
yonbag‘irlar) va sun’iy qazilgan tog‘ lahimlarida (razvedka kanavalari, shurflari,
karyerlar, burg‘i quduqlari) tog‘ jinslari va strukturalarni bevosita o‘rganuvchi geologik
usullar kiradi. Bu usullarning o‘rganish chuqurligi ushbu tog‘ lahimlarining chuqurligi
bilan belgilanadi. Eng chuqur burg‘i qudug‘i Kola yarimorolida qazilgan bo‘lib, uning
chuqurligi 12261 m ni tashkil etadi.
Yerning ichki qobiqlari to‘g‘risida ksenolitlar - magma suyuqligi bilan yer
yuzasiga olib chiqilgan chuqurlik tog‘ jinslari ba’zi tushunchalar beradi. Masalan,
Lesoto kimberlit trubkasida (Janubiy Afrika) 250 km chamasi chuqurlikda yotuvchi tog‘
jinslarining vakili sifatida qaraluvchi qo‘shimchalar topilgan.
Hozirgi vaqtda Yer qa’riga yuzlab va minglab kilometr chuqurlikka kirib
boruvchi va u joydagi moddalardan namuna olib chiquvchi texnika vositalari mavjud
emas. Shuning uchun ham sayyoramizning chuqurlikdagi tuzilishi kosmologik va
geofizik ma’lumotlarni tahlil qilishga asoslangan, ya’ni fazo jismlari (birinchi
navbatda meteoritlar va Oy) yoki Yerning fizik maydonlari hamda modellashtirishga
asoslangan bilvosita usullar yordamida tadqiq qilinadi. Yerning ichki tuzilishi
haqidagi asosiy ma’lumotlarni quyidagi geofizik usullar yordamida olinadi:
• Zilzilalar yoki portlatish orqali hosil qilingan sun’iy qayishqoq tebranishlarni
qayd etuvchi seysmik;
• Og‘irlik kuchi maydonlarini o‘rganishga asoslangan gravimetrik;
• Yerning magnit maydonini o‘rganuvchi magnitometrik;
• Sayyoramizning issiqlik maydonini va uning yuzasida issiqlik oqimining
zichligini o‘rganuvchi geotermik;
• Yer qa’rining elektr o‘tkazuvchanligini o‘rganuvchi elektrometrik tadqiqotlar.
Bunday usullarning orasida zilzilalar ta’sirida vujudga keladigan qisqa vaqtli, 10-
20 minut davomida amalda butun sayyoramizni yorib kiruvchi seysmik to‘lqinlar
maydonini o‘rganuvchi seysmik usul asosiysi sanaladi. Zilzilalar o‘chog‘ida vujudga
kelgan seysmik to‘lqinlar muhit zarrachalarining qayishqoq surilishi yo‘li bilan barcha
yo‘nalishlar bo‘yicha muayyan tezlikda tarqaladi. To‘lqinlar tarqalish xususiyatlariga
qarab bo‘ylama va ko‘ndalang turlarga bo‘linadi.
Bo‘ylama to‘lqinlar to‘lqin tarqalish yo‘nalishida qayishqoq hajmiy uyg‘onishni
(tebranishni) uzatishi bilan xarakterlanadi. Ko‘ndalang to‘lqinlar to‘lqin tarqalish
yo‘nalishiga perpendikulyar holda qayishqoq hajmiy uyg‘onishni (tebranishni) uzatishi
bilan oldingisidan farq qiladi. Bo‘ylama to‘lqinlar ko‘ndalang to‘lqinlarga qaraganda
katta tezlikka ega. Bundan tashqari ko‘ndalang to‘lqinlar suyuq muhitda tarqalmaydi.
Umuman olganda seysmik to‘lqinlar optika qonunlariga bo‘ysunadi – muhitlar
chegarasida turli tezlikda tarqaluvchi qayishqoq to‘lqinlar qaytadi va sinadi. Natijada
to‘g‘ri to‘lqinlar bilan bir qatorda qaytgan va singan to‘lqinlar ham qayd etiladi.
Qaytgan va singan to‘lqinlar bu chegaralar holati to‘g‘risida ishonchli axborot manbai
bo‘lib hisoblanadi va Yerning ichki tuzilishini o‘rganishda keng foydalaniladi. Ular Yer
qa’rida muhitlarni yaqqol ajratuvchi chegaralar borligi to‘g‘risida dalolat beradi va
to‘lqinlarning harakat vaqti va tarqalish tezligidan foydalanib geosfera chegaralarining
yotish chuqurligini aniqlash imkonini yaratadi.
Yerning ichki tuzilishi to‘g‘risidagi ma’lumotlarning eng muhim manbalari
bo‘lib seysmik to‘lqinlarni keltirib chiqaruvchi zilzilalar sanaladi.
Dunyodagi seysmik stansiyalarning soni kun sayin oshib bormoqda. Bu esa,
bir tomondan, Yer qa’ri to‘g‘risidagi ma’lumotlar hajmining oshishiga olib keladi va,
ikkinchi tomondan, olinayotgan ma’lumotlarni qayta ishlash uchun tez ishlovchi
kompyuterlardan foydalanishni taqozo etadi. Bu esa seysmik tomografiya deb
nomlanuvchi usullar majmuasining rivojlanishiga olib keldi.
Shuni ta’kidlab o‘tish lozimki, birjinsli (gomogen) muhitda seysmik
to‘lqinlar to‘g‘ri chiziq holida tarqaladi va qayd etuvchi stansiyalarga hisoblangan
vaqtda yetib boradi. Bir jinsli bo‘lmagan (geterogen) muhitlarda boshqacha hol
kuzatiladi. Seysmik to‘lqinlar anomal massa bilan uchrashganda o‘z tezligini yo
oshiradi, yoki sekinlashtiradi, bunda to‘lqinlar qayd etuvchi stansiyaga hisobdagi
vaqtdan oldin yoki kechikib keladi. Shu yo‘sinda Yer qa’ridagi nobirjinsliklar
topiladi.
Seysmologik ma’lumotlarga ko‘ra hozirgi kunda Yer bag‘rida yigirmatacha
ajratuvchi chegara qayd etiladi va ular umumiy tarzda Yening konsentrik zonal
qatlamli tuzilishi to‘g‘risida dalolat beradi. Bu chegaralar orasida ikkitasi:
kontinentlarda 30-70 km chuqurliklarda va okeanlar ostida 5-10 km da yotuvchi
Moxorovichich yuzasi (Moxo yoki oddiy M) hamda 2900 km chuqurlikdagi
joylashgan Vixert - Gutenberg yuzasi asosiy sanaladi. Bu chegaralar
sayyoramizni uchta asosiy qobiqlarga yoki geosferalarga ajratadi:
• yer po‘sti - Moxorovichich yuzasi ustida joylashgan Yerning tashqi
tosh qobig‘i;
• Yer mantiyasi - Moxorovichich (yuqoridan) va Vixert -Gutenberg
(pastdan) yuzalari bilan chegaralangan oraliq silikatli qobiq;
Yer yadrosi - Vixert - Guttenberg yuzasidan pastda joylashgan
sayyoramizning markaziy tanasi.
Bu asosiy chegaralardan tashqari geosferalar ichida asosan moddalarning
bir turdan ikkinchi turga fazoviy o‘tishi va xossalarining o‘zgarishi bilan
ifodalangan bir qator ikkinchi darajali ajratuvchi chegaralar mavjud.
Chuqurlikdagi
zonalarning
moddiy
takibi
haqida
bevosita
ma’lumotlarning
yo‘qligi
bilvosita,
birinchi
navbatda
seysmologik
ma’lumotlardan foydalanishni taqozo etadi. Seysmologik ma’lumotlar bir qator
chegaraviy shartlarni (zichlik o‘zgarishining o‘rtacha qiymati yer po‘sti uchun
- 2,7 g/sm3 va yalpi Yer uchun - 5,52 g/sm3, Yerning aylanish o‘qiga nisbatan
inersiyaning kuzatish momentidagi massalarning taqsimlanishini va b.)
hisobga olganda, Yer moddalari zichligining chuqurlik oshishi bilan
o‘zgarishini hisoblab topish imkonini beradi. Bu ma’lumotlarga tayangan
holda turli chuqurliklarda bosim va haroratning qiymatini baholash mumkin.
Yerning ichki tuzilishida uning tashqi «tosh» qobig‘i - yer po‘sti alohida
o‘rinni egallaydi (3-rasm). Chunki Yerdagi barcha tirik organizmlarning
faoliyati, turli geologik jarayonlar, xilma-xil foydali qazilma konlari aynan
shu qobiqda mujassamlangan. Yer po‘stining qalinligi ham bir xilda emas.
Tog‘li o‘lkalarda u 60-70 km, tekisliklarda 35-45 km, okean ostida esa 5-10
km ni tashkil etadi. Bu qatlamlarda seysmik to‘lqinlarning tarqalish tezligi va
tog‘ jinslari zichligi turlichadir.
Yerning mantiyasi eng yirik geosfera sanaladi. U sayyora hajmining 83% va
massasining 66% ga yaqinini tashkil etadi. Yer po‘sti va mantiya orasidagi chegara
