6 увлекательных фактов о мантии Земли

Мантия – это толстый слой горячей твердой породы между земной корой и ядром расплавленного железа. Он составляет основную часть Земли, составляя две трети массы планеты. Мантия начинается примерно на 30 км ниже и имеет толщину около 2900 км.

01
из 06

Минералы, найденные в мантии

Земля имеет тот же рецепт элементов, что и Солнце и другие планеты (без учета водорода и гелия, которые избежали гравитации Земли) . Вычитая железо в ядре, мы можем вычислить, что мантия представляет собой смесь магния, кремния, железа и кислорода, которая примерно соответствует составу граната.

Но какая именно смесь минералов присутствует в ней. на данной глубине – это сложный вопрос, который окончательно не решен. Помогает то, что у нас есть образцы из мантии, глыбы горных пород, вынесенные в результате определенных извержений вулканов, с глубины 300 километров и более. Они показывают, что самая верхняя часть мантии состоит из перидотита и эклогита типа пород. И все же самое интересное, что мы получаем от мантии, – это бриллианты.

02
из 06

Действия в мантии

Верхняя часть мантии медленно перемешивается происходящими над ней движениями плит. Это вызвано двумя видами деятельности. Во-первых, это движение вниз погружающихся пластин, которые скользят одна под другой. Во-вторых, существует восходящее движение мантийной породы, которое происходит, когда две тектонические плиты разделяются и расходятся. Однако все это действие не смешивает верхнюю мантию полностью, и геохимики считают верхнюю мантию скалистой версией мраморного пирога.

Мировые модели вулканизма отражают действие тектоники плит, за исключением в нескольких областях планеты, называемых горячими точками. Горячие точки могут быть ключом к разгадке подъема и опускания материала намного глубже в мантии, возможно, с самого ее дна. Или нет. В наши дни ведется активная научная дискуссия о горячих точках.

03
из 06

Исследование мантии с помощью волн землетрясений

Наш самый мощный метод исследования мантии – это мониторинг сейсмических волн от землетрясений в мире. Два разных типа сейсмических волн, P-волны (аналогичные звуковым волнам) и S-волны (например, волны в встряхиваемой веревке), реагируют на физические свойства горных пород, через которые они проходят. Эти волны отражаются от некоторых типов поверхностей и преломляются (изгибаются) при столкновении с другими типами поверхностей.. Мы используем эти эффекты для картирования внутренней части Земли.

Наши инструменты достаточно хороши, чтобы лечить мантию Земли так, как врачи делают ультразвуковые снимки своих пациентов. После столетия сбора данных о землетрясениях мы смогли составить впечатляющие карты мантии.

04
из 06

Моделирование мантии в лаборатории

Минералы и горные породы изменяются под высоким давлением. Например, обычный мантийный минерал оливин превращается в разные кристаллические формы на глубине около 410 километров и снова на 660 километров.

Мы изучаем поведение минералов в мантийных условиях двумя методами: на основе компьютерных моделей. по уравнениям физики минералов и лабораторным экспериментам. Таким образом, современные исследования мантии проводят сейсмологи, программисты и лабораторные исследователи, которые теперь могут воспроизвести условия в любой точке мантии с помощью лабораторного оборудования высокого давления, такого как ячейка с алмазной наковальней.

05
из 06

Слои мантии и внутренние Границы

A столетие исследований помогло нам заполнить некоторые пробелы в мантии. Он состоит из трех основных слоев. Верхняя мантия простирается от основания коры (Мохо) до глубины 660 км. Переходная зона расположена между 410 и 660 километрами, на глубине которых происходят основные физические изменения минералов.

Нижняя мантия простирается от 660 километров до примерно 2700 километров. В этот момент сейсмические волны подвергаются настолько сильному воздействию, что большинство исследователей полагают, что породы под ними отличаются по своему химическому составу, а не только по кристаллографии. Этот неоднозначный слой в нижней части мантии толщиной около 200 километров носит странное название «D-double-prime».

06
из 06

Почему мантия Земли такая особенная

Поскольку мантия составляет большую часть Земли, ее история имеет фундаментальное значение для геологии. Во время рождения Земли мантия начиналась как океан жидкой магмы на вершине железного ядра. По мере затвердевания элементы, которые не вписывались в основные минералы, собирались в виде накипи сверху – корки. После этого мантия начала медленную циркуляцию, которая существовала в течение последних четырех миллиардов лет. Верхняя часть мантии остыла, потому что она перемешивается и гидратируется тектоническими движениями поверхностных плит.

В то же время мы многое узнали о структуре планет-сестер Земли. Меркурий, Венера и Марс. По сравнению с ними у Земли есть активная смазанная мантия, которая является особенной благодаря воде, тому же ингредиенту, который отличает ее поверхность.

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий