В начале нашего века сейсмологи определили верхнюю и нижнюю границы мантии. Затем разделили области мантии на несколько зон. И начали, как обычно бывает, уточнять полученные результаты. Но тут обнаружилось странное обстоятельство. По одним данным, в верхней мантии выделяют слой, имеющий пониженную плотность. По другим данным, таких слоев получалось несколько. А некоторые ученые, основываясь на собственных наблюдениях, вовсе отвергали существование в верхней мантии разплотненных зон. Наконец, были и такие специалисты, которые утверждали, будто в мантии имеются области не пониженной, а повышенной плотности! Подобная разноголосица сыграла полезную роль. Она не разъединила ученых, а, напротив, заставила объединить усилия исследователей разных стран и научных направлений для решающего штурма тайн мантии. На сессии Генеральной ассамблеи Международного геодезического и географического союза была выработана программа «Верхняя мантия и ее влияние на развитие земной коры». Коротко: «Проект верхней мантии». Его инициатором стал известный советский ученый В. В. Белоусов, а в разработке принимали участие геофизики США. В проекте были сформулированы проблемы, которые необходимо решать. Главное, выяснить строение верхней мантии и ее взаимосвязи с земной корой. Было отмечено, что для этого потребуется не одно десятилетие совместной работы, большие затраты труда и средств, а также новая техника, позволяющая детально исследовать глубокие недра планеты… К этому времени земной шар «опутывала» сеть сейсмических станций, число которых превысило полторы тысячи. Многочисленные геофизические приборы регистрировали электрические, магнитные, плотностные особенности недр. В морях и океанах началось бурение скважин в надежде достичь поверхности верхней мантии. Несколько лет на линии от Памира до Байкала работали по единой программе 40 сейсмических станций. Были использованы данные 100 землетрясений — естественных вспышек, освещающих глубины. Результаты наблюдений обработали в Вычислительном центре Сибирского отделения АН СССР. Впервые удалось обнаружить области, где верхняя мантия частично расплавлена: под Памиром и Байкалом. А между ними, под Алтаем и Саянами, подобной области не оказалось. Первые же результаты проекта верхней мантии помогли выяснить, что правы, в общем, и те, кто выделял в мантии слои разной плотности, и те, кто подобные слои не обнаружил. Верхняя мантия устроена сложнее, чем предполагали даже самые смелые исследователи. Она неоднородна по плотности, а возможно, и по составу. Она, в полную противоположность земной коре, под океанами обычно значительно мощнее, чем под материками, и в зонах перехода от материка к океану устроена наиболее сложно. Честно говоря, в том, что мантия устроена очень сложно, почти никто и не сомневался. Но как именно? Что в ней происходит? По каким законам движется ее вещество? Прежде геофизики просвечивали Землю в отдельных точках, в лучшем случае по вертикальным профилям, когда приемники волн, отраженных от слоев различной плотности, располагали на земной поверхности строго в линию. Обработав данные сейсмографов, они строили вертикальный срез, профиль недр под линией приборов. Теперь окончательно доказано: мантия неоднородна и по горизонтали, от района к району. Вдобавок она несравненно более подвижна, изменчива, чем земная кора. Что может рассказать о ее сложных движениях в подземном пространстве одномерная статичная модель, составленная по разрозненным точкам и профилям?! В рамках проекта верхней мантии впервые встала проблема создания ее объемной модели. Не имея пространственной картины, пусть даже поначалу фрагментарной, понять поведение верхней мантии невозможно.