Японцы продолжают исследование мантии Земли. Верхняя мантия земли , по свидетельствам геофизиков не содержит большое количество кремния. В отличии от ядра. Как всем известно, мантия земли представлена тремя областями, каждая из которых определяется очень четко, разделяясь на верхнюю, нижнюю и переходную области. В местах перехода из области в область наблюдается резкое изменение скорости распространения колебаний во время сейсмической активности. Так верхний слой заканчивается разделом Мохоровичча. Здесь скорость продольных волн резко увеличивается и уже на глубине в 2900 километров наблюдается скачок в сторону уменьшения скорости. В этом месте мантия переходит в ядро.

В области 400 и 650 километров наблюдаются такие же скачки, связанные с переходом границ средней (переходной) зоны.  Исследователи всегда пользовались этой системой определения слоев мантии, и основания для недоверия не возникают, периодически ученые занимаются уточнение того, где встречаются аномальные участки.


облема возникает в том случае, если  строение Земли соотносится с ее происхождением и составом (химическим и минералогическим).  Так большинство исследователей убеждено, что верхняя мантия насыщена перидотитом, где находят олвин и пероксен. А изменения в распространении вол связываются как раз с тем фактом, что в этот момент происходит структурная перестройка олвина, когда тот превращается в вадслеит. Полиморфный переход свидетельствует в пользу того, что содержание кремния в этих слоях будет практически идентичным. Но это заключение не согласуется с исследованиями хондритов (метеориты, сходные по составу с тем материалом, который составляет земную мантию). Геофизикам известно, что хондриты имеют в своем составе значительно больше кремния, чем обнаруживается в верхней мантии. А значит, его запасы можно попробовать отыскать и в нашей планете, достаточно только приложить немного усилий. При этом есть две точки зрения. Одни ученые считают, что кремния больше в ядре, другие делают ставку на нижнюю мантию.

Японские исследователи решили вопрос экспериментально. Они взяли (силикат-перовскит (Mg, Fe)SiO3 и магнезиовюстит (Mg,Fe)O) – минералы, составляющие нижнюю мантию. После чего производилась оценка распространения в них поперечных волн (давление и температура при этом моделировалась такая же, как и в нижней мантии). Результаты сопоставлялись с имеющейся моделью и с данными, полученными в ходе сейсмологических замеров. Доля перовскита по заключению японцев должна составлять порядка 93%, а значит и источник кремния можно считать обнаруженным. Но коллеги ученых не опережают события, они относятся к данным насторожено, указывая на некоторые погрешности, касающиеся температуры, что могло привести к серьезным отклонениям в расчетах. Новые опытные данные должны дать более убедительный результат, который можно принять к рассмотрению, но первый шаг уже сделан.


Источник: news-mining.ru

Мантия Земли

Приветствую всех читателей! Кто пришел узнать о мантии Земли? Если это Вы, значит этот пост именно для Вас. 

Мантия – оболочка «твердой земли», расположенная между ядром и земной корой. Мантия Земли делится на нижнюю (мощностью около 1900 км) и верхнюю (мощностью около 900 км) мантию. Она состоит из плотных зеленовато-чёрных и железо-магниевых силикатов.

В условиях давления и поверхностных температур эти породы приблизительно вдвое твердее гранита, а на больших глубинах – медленно текут и стают пластичными.

Снизу мантия постепенно нагревается, благодаря распадам радиоактивных элементов (особенно изотопов урана и калия).


Иногда блоки земной коры погружаются в мантийное вещество, там они плавятся, а потом выносятся на поверхность вместе с лавой во время извержения вулканов.

Хорватский геофизик А. Морохоровичич в 1909 году установил, что скорость распространения продольных волн на глубине около 5 – 10 км под океаническим дном и 35 км под материками резко увеличивается.

Этот рубеж называется поверхностью Мороховичича и отвечает границе между мантией и земной корой.

Положение нижней границы верхней мантии менее значительно. Продольные волны проникают в мантию, распространяются с ускорением, пока не достигнут астеносферы, где их движение замедляется.

В нижней мантии скорость движения этих волн снова увеличивается. Нижняя мантия жестче, чем астеносфера, но более упругая, чем верхняя мантия.

Астеносфера – шар пониженной вязкости, мощности и твердости в верхней мантии Земли, который подстилает литосферу.

Нижняя граница на глубине 250 – 350 км, а верхняя – на глубине около 100 км под материками и около 50 км под дном океана.

Астеносфера играет важную роль в происхождении эндогенных процессов, которые протекают в земной коре (магматизм и другие).

Магматизм – процесс выплавления магмы, её перемещения, дальнейшего развития, взаимодействия с твердыми горными породами и застывания.

iv>

Магматизм – проявление глубинной активности Земли, тесно связанной с её тектонической эволюцией, тепловой историей и развитием.

Выделяют магматизм платформенный, геосинклинальный, магматизм областей активации и океанический.

По глубине проявления – гипабиссальный, абиссальный, поверхностный (вулканизм).

По составу магмы – основной, щелочной, кислый, ультраосновный.

Вулканизм – совокупность явлений, обусловлен проникновением магмы из глубин Земли на её поверхность.

Вот теперь, вроде начинает прояснятся, что такое мантия Земли, астеносфера, магматизм, вулканизм, не так ли ? 😉

Источник: o-planete.ru

Мантия и ее особенности

Название данной оболочки (геосферы) происходит от греческого слова, обозначающего плащ или покрывало. В действительности, мантия, словно покрывало окутывает ядро. На нее приходится около 2/3 массы Земли и примерно 83% ее объема.

Принято считать, что температура оболочки не превышает 2500 градусов по Цельсию. Ее плотность в разных слоях существенно отличается: в верхней части она составляет до 3.5 т/куб.м, а в нижних – 6 т/куб.м. Состоит мантия из твердых кристаллических веществ (тяжелых минералов, богатых железом и магнием). Исключением является только астеносфера, которая находится полурасплавленном состоянии.

Структура оболочки

Теперь рассмотрим строение мантии земли. Геосфера состоит из следующих частей:


  • верхняя мантия, толщиной 800-900 км;
  • астеносфера;
  • нижняя мантия, толщиной около 2000 км.

Верхняя мантия – это часть оболочки, которая расположена ниже земной коры и входит в литосферу. В свою очередь она делится на астеносферу и слой Голицина, который характеризуется интенсивным увеличением скоростей сейсмических волн. Эта часть мантии Земли влияет на такие процессы, как тектонические движения плит, метаморфизм и магматизм. Стоит отметить, что строение ее отличается в зависимости от того, под каким тектоническим объектом она располагается.

Астеносфера. Само название серединного слоя оболочки с греческого языка переводится, как «слабый шар». Геосфера, которую относят к верхней части мантии, а иногда выделяют в отдельный слой, характеризируется пониженной твердостью, прочностью и вязкостью. Верхняя граница астеносферы всегда находится ниже крайней линии земной коры: под континентами – на глубине 100 км, под морским дном – 50 км. Нижняя черта ее расположена на глубине 250-300 км. Астеносфера является главным источником магмы на планете, а движение аморфного и пластичного вещества считается причиной тектонических движений в горизонтальной и вертикальной плоскостях, магматизма и метаморфизма земной коры.

>

О нижней части мантии ученые знают немного. Считается, что на границе с ядром расположен особенный слой Д, напоминающий астеносферу. Он отличается высокой температурой (из-за близости раскаленного ядра) и неоднородностью вещества. В состав же массы входит железо и никель.

Состав мантии Земли

Кроме строения мантии Земли интересен и ее состав. Геосферу создают оливин и ультраосновные породы (перидотиты, перовскиты, дуниты), но присутствуют и основные породы (эклогиты). Установлено, что в оболочке содержатся редкие разновидности, которые не встречаются в земной коре (гроспидиты, флогопитовые перидотиты, карбонатиты).

Если говорить о химическом составе, то в мантии в разной концентрации содержатся: кислород, магний, кремний, железо, алюминий, кальций, натрий и калий, а также их оксиды.

Источник: life-students.ru

Следующий пласт – мантия Земли

Верхняя мантия земли«>Давайте с ним познакомимся. Мантия Земли – это фрагмент, который располагается под корой и почти доходит до сердцевины. Иными словами, это пелена, которая укрывает «сердце» Земли. Это основная составляющая земного шара.


Она состоит из пород, в структуру которых входят силикаты железа, кальция, магния и др. Вообще, ученые полагают, что ее внутреннее содержание схоже по составу с каменными метеоритами (хондритами). В большей степени в мантию земли входят химические элементы, которые пребывают в твердом виде или в твердых химических соединениях: железо, кислород, магний, кремний, кальций, оксиды, калий, натрий и др.

Ее никогда не видел глаз человеческий, но, по мнению ученых, она занимает большую часть объема Земли, порядка 83%, масса ее — почти 70% земного шара.

А также есть предположение, что по направлению к земной сердцевине давление увеличивается, а температура доходит до своего максимума.

Вследствие этого температура мантии Земли измеряется не одной тысячей градусов. При таких обстоятельствах, казалось бы, субстанция мантии должна расплавиться или преобразоваться в газообразное состояние, но этот процесс останавливает сильнейшее давление.

Следовательно, мантия Земли находится в кристаллически-твердом состоянии. Хотя при этом накалена.

Каково же строение мантии Земли?

Верхняя мантия земли«>

Геосферу можно охарактеризовать наличием трех слоев. Это верхняя мантия Земли, за ней идет астеносфера, и замыкается ряд нижней мантией.

Мантия состоит из верхней и нижней, первая простирается вширь от 800 до 900 км, вторая имеет ширину 2 тысячи километров. Общая толщина мантии Земли (обоих слоев) равняется приблизительно трем тысячам километров.


Верхняя мантия земли«>

Наружный фрагмент расположен под земной корой и входит в литосферу, нижний составляют астеносфера и слой Голицина, для которого характерно увеличение скоростей сейсмических волн.

Согласно гипотезе ученых, верхняя мантия образована прочными породами, поэтому твердая. Но на отрезке от 50 до 250 километров от поверхности земной коры есть не в полной мере расплавленная прослойка – астеносфера. Вещество в этой части мантии напоминает аморфное или полурасплавленное состояние.

Этот слой имеет мягкую пластилиновую структуру, по которому перемещаются твердые слои, находящиеся выше. В связи с этой особенностью эта часть мантии имеет способность течь очень медленно, на несколько десятков миллиметров в год. Но тем не менее это весьма ощутимый процесс на фоне движения земной коры.

Процессы, протекающие внутри мантии, оказывают влияние и прямое воздействие на кору земного шара, вследствие чего происходит движение континентов, горообразование, а человечество сталкивается с такими природными явлениями, как вулканизм, землетрясения.

Литосфера

Верхняя мантия земли«>Верхушка мантии, располагающаяся на жаркой астеносфере, в тандеме с земной корой нашей планеты образует прочный корпус — литосферу. В переводе с греческого языка – камень. Она не является цельной, а состоит из литосферных плит.


Их количество – тринадцать, хотя оно не остается постоянным. Движутся они очень медленно, до шести сантиметров в год.

Их совокупные разнонаправленные движения, которые сопровождаются разломами с образованием бороздок земной коры, носят название тектонические.

Этот процесс активируется за счет постоянной миграции составляющих мантии.

Поэтому происходят вышеупомянутые подземные толчки, существуют вулканы, глубоководные впадины, хребты.

Магматизм

Данное действо можно охарактеризовать как непростой процесс. Его запуск происходит благодаря движениям магмы, имеющей отдельные очаги, расположенные в разных слоях астеносферы.

По причине этого процесса на поверхности Земли мы можем наблюдать извержение магмы. Это всем хорошо известные вулканы.

Источник: www.syl.ru

Мантия Земли, оболочка «твердой» Земли, расположенная между земной корой и ядром Земли. Занимает 83% Земли (без атмосферы) по объему и 67% по массе. От земной коры ее отделяет поверхность Мохоровичича, на которой скорость продольных сейсмических волн при переходе из коры в Мантию Земли возрастает скачком с 6,7–7,6 до 7,9–8,2 км/сек; от ядра Земли мантию отделяет поверхность (на глубине около 2900 км), на которой скорость сейсмических волн падает с 13,6 до 8,1 км/сек. Мантия Земли делится на нижнюю и верхнюю мантию. Последняя, в свою очередь, делится (сверху вниз) на субстрат, слой Гутенберга (слой пониженных скоростей сейсмических волн) и слой Голицына (иногда называется средней мантией). У подошвы мантии Земли выделяется слой толщиной менее 100 км, в котором скорости сейсмических волн не растут с глубиной или даже слегка понижаются.


Предполагается, что мантия Земли слагается теми химическими элементами, которые во время образования Земли находились в твердом состоянии или входили в состав твердых химических соединений. Из этих элементов преобладают: О, Si, Mg, Fe. Согласно современным представлениям, состав мантии Земли считается близким к составу каменных метеоритов. Из каменных метеоритов наиболее близкий к мантии Земли состав имеют хондриты. Предполагают, что непосредственными образцами вещества мантии являются обломки пород среди базальтовой лавы, вынесенные на поверхность Земли; их находят также вместе с алмазами в трубках взрыва. Считают также, что обломки пород, поднятые драгой со дна рифтов Срединно-океанических хребтов, представляют собой вещество мантии.

Образцы самой верхней части мантии Земли состоят преимущественно из пород ультраосновного (перидотит и пироксенит) и основного (эклогит) состава. Обычно считается, что мантия Земли почти полностью сложена оливином ((Mg, Fe)2SiO4), в котором сильно преобладает магниевая компонента (форстерит), но с глубиной, быть может, возрастает доля железной составной части (фаялита). Австралийский петрограф Рингвуд предполагает, что мантия Земли сложена гипотетической породой, которую он назвал пиролитом и которая по составу соответствует смеси из 3 частей периодита и 1 части базальта. Теоретические расчеты показывают, что в нижней мантии Земли минералы должны распадаться на окислы. К началу 70-х годов 20 века появились также данные, указывающие на наличие в мантии Земли горизонтальных неоднородностей.

Характерной чертой мантии Земли являются, по-видимому, фазовые переходы. Экспериментально установлено, что в оливине под большим давлением изменяется структура кристаллической решетки, появляется более плотная упаковка атомов, так что объем минерала заметно уменьшается. В кварце такой фазовый переход наблюдается дважды по мере роста давления; самая плотная модификация на 65°C плотнее обычного кварца. Такие фазовые переходы считаются главной причиной того, что в слое Голицына скорости сейсмических волн очень быстро возрастают с глубиной.

Несомненно, что земная кора выделилась из мантии Земли; процесс дифференциации мантии Земли продолжается и сейчас. Есть предположение, что и земное ядро разрастается за счет мантии Земли. Процессы в земной коре и мантии Земли тесно связаны; в частности, энергия для тектонических движений земной коры, по-видимому, поступает из мантии Земли.

Источник: ProZnania.ru