Gourt Home::Gourt :: Мантия Земли
Мантия — часть Земли расположенная непосредственно под корой и выше ядра. В мантии находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетах. Земная мантия находится в диапазоне от 30-ти до 2 900 км.
Границей между корой и мантией служит граница Мохоровичича или сокращенно Мохо. На ней происходит резкое увеличение сейсмических скоростей от 7 до 8—8.2 км/с. Находится эта граница на глубине от 7 (под океанами) до 70 километров (под складчатыми поясами). Мантия Земли подразделяется на верхнюю мантию и и нижнюю мантию. Границей между этими геосферами служит слой Голицына, располагающийся на глубине около 670 км.
В начале 20-го века активно обсуждалась природа границы Мохоровичича. Некоторые исследователи предполагали, что там происходит метаморфическая реакция, в результате которой образуются породы с высокой плотностью. В качестве такой реакции предлагалась реакция элогитизации, в результате которой породы базальтового состава превращаются в эклогит, и их плотность увеличивается на 30 %. Другие ученые объясняли резкое увеличение скоростей сейсмических волн изменением состава пород, от относительно легких коровых кислых и основных, к плотным мантийным ультраосновным породам. Это точка зрения сейчас является общепризнаной.
Отличие состава земной коры и мантии следствие их происхождения: исходно однородная Земля в результате частичного плавления разделилась на легкоплавкую и легкую часть — кору и плотную и тугоплавкую мантию.
Источники информации о мантии
Мантия Земли недоступна непосредственному исследованию: она не выходит на земную поверхность, и не достигнута глубинным бурением. Поэтому большая часть информации о мантии получена геохимическими и геофизическими методами. Данные же о её геологическом строении очень ограничены.
Мантию изучают по следующим данным:
- Геофизические данные. В первую очередь данные о скоростях сесмических волн, элктропроводности, и силе тяжести.
- Мантийные расплавы — базальты, коматииты, кимберлиты, лампроиты, карбонатиты и некоторые другие магматические горные породы образуются в результате частичного плавления мантии. Состав расплава является следствием состава плавившихся пород, межанизма плавления и физико-химических параметров процесса плавления. В целом, реконструкция источника по расплаву — сложная задача.
- Фрагменты мантийных пород, выносимые на поверхность мантийными же расплавами — кимберлитами, щелочными базальтами и др. Это ксенолиты и ксенокристы и алмазы. Алмазы занимают среди источников информации о мантии особое место. Именно в алмазах установлены самые глубинные минералы, которые возможно происходят даже из нижней мантии. В таком случае такие алмазы представляют собой самые глубокие фрагменты земли, доступные непосредственному изучению.
- Мантийные породы в составе земной коры. Такие комплексы в наибольшей степени соответствуют мантии, но и отличаются от неё. Самое главное различие в самом факте их нахождения в составе земной коры, из чего следует, что они образовались в результате не совсем обычных процессов, и возможно не отражают типичную мантию. Они встречаются в следующих геодинамических обстановках:
- Альпинотипные гипербазиты — частии мантии внедренные в земную кору в результате горообразования. наиболее распространены в Альпах, от которых и произошло название.
- Офиолитовые гипербазиты — передотиты в составе офиолитовых комлексов — частей древней океанической коры.
- Абисальные перидотиты — выступы мантийных пород на дне океанов или рифтов.
Недавно было объявлено, что японские исследователи планируют предпринять попытку пробурить океаническую кору до мантии. Начало бурения планируется на 2007 год.
Основной недостаток полученной из этих фрагментов информации — невозможность установления геологических соотношений между различными типами пород. Это кусочки пазла. Как сказал классик «Определение состава мантии по ксенолитам напоминает попытки определения геологического строения гор, по галькам которые из них вынесла речка.»
Состав мантии
Мантия сложена главным образом ультаосновными породами: перидотитами (лерцолитами, гарцбргитами, верлитами, пироксенитами), дунитами и в меньшей степени основынми породами — эклогитами.
Также среди мантийных пород установлены редкие разновидности пород, не встречающиеся в земной коре. Это различные флогопитовые перидотиты, гроспидиты, карбонатиты.
| Элемент | Концентрация | Оксид | Концентрация | |
|---|---|---|---|---|
| O | 44.8 | |||
| Si | 21.5 | SiO2 | 46 | |
| Mg | 22.8 | MgO | 37.8 | |
| Fe | 5.8 | FeO | 7.5 | |
| Al | 2.2 | Al2O3 | 4.2 | |
| Ca | 2.3 | CaO | 3.2 | |
| Na | 0.3 | Na2O | 0.4 | |
| K | 0.03 | K2O | 0.04 | |
| Сумма | 99.7 | Сумма | 99.1 |
Строение мантии
Процессы идущие в мантии оказывают самое непосредственное влияние на земную кору и поврехность земли, являются причиной движения континентов, вулканизма, землетрясений, горобразования и формирования рудных месторождений. Всё больше свидетельств, того, что на саму мантию активно влияет металлическое ядро планеты.
Mantle_model_reservs.png и мантийные резервуары]]
Конвекция и плюмы
Список литературы
Строение Земли | Геофизика | Геохимия
Mantell terrestre | Zemský plášť | Erdmantel | Μανδύας (γεωλογία) | Mantle (geology) | Vahevöö | Maan vaippa | Manteau (Terre) | Manto | מעטפת כדור הארץ | Mantello terrestre | マントル | 맨틀 | Mantija | Aardmantel | Płaszcz ziemski | Manto | Zemský plášť | เนื้อโลก | Manto | 地幔
"Мантия Земли"