Оглавление
- 1 Верхняя мантия
- 1.1 Верхняя мантия Земли
- 1.2 Сейсмическое сооружение
- 1.3 Разрыв Мохоровичича
- 1.4 Переходная зона
- 1.5 Разрыв Лемана
- 1.6 Фазовые переходы
- 1.7 Температура и давление
- 1.8 Движение
- 1.9 Минеральный состав
- 1.10 Химический состав
- 1.11 Исследование мантии на морском дне
- 1.12 Глубокое бурение
- 1.13 Методы исследования
- 1.14 Споры и достижения
- 1.15 Полный текст статьи:
- 2 Верхняя мантия
Верхняя мантия
-
Верхняя мантия Земли
- Начинается под земной корой и заканчивается на границе с нижней мантией
- Температуры колеблются от 500 К до 1200 К
- Содержит оливин, пироксен и минералы оксида кальция и алюминия
-
Сейсмическое сооружение
- Профиль плотности определяется скоростью сейсмических волн
- Резкие изменения плотности связаны с изменением состава материала
- Верхняя мантия приводит в движение тектонические плиты
-
Разрыв Мохоровичича
- Определяет основание земной коры на глубине от 10 до 70 км
- Океаническая кора тоньше континентальной
- Толщина верхней мантии составляет около 640 км
-
Переходная зона
- Расположена между верхней и нижней мантиями на глубине от 410 до 670 км
- Связана с перегруппировкой зерен оливина и образованием более плотной кристаллической структуры
-
Разрыв Лемана
- Резкое увеличение скоростей P- и S-волн на глубине 220 км
- Не связан с разрывом между внутренним и внешним ядрами Земли
-
Фазовые переходы
- Переход от α- к β- Mg2SiO4 на глубине 410 км
- Переход от рингвудита к бриджманиту и периклазу на глубине 670 км
- Другие фазовые переходы на различных глубинах
-
Температура и давление
- Температуры колеблются от 500 К до 4200 К
- Давление увеличивается с глубиной, препятствуя плавлению
- Вязкость верхней мантии колеблется от 1019 до 1024 Па·с
-
Движение
- Конвективная циркуляция вещества из-за разницы температур
- Горячий материал поднимается, холодный опускается
-
Минеральный состав
- Состоит из оливина, пироксена и минералов оксида кальция и алюминия
- Оливин и пироксен меняют структуру при увеличении давления
- В переходной зоне оливин превращается в вадслеит и рингвудит
-
Химический состав
- Похож на земную кору, но содержит больше магния и меньше кремния и алюминия
- Первыми четырьмя элементами являются кислород, магний, кремний и железо
-
Исследование мантии на морском дне
- Мантия обычно исследуется на морском дне из-за тонкости океанической коры.
- Первая попытка исследования мантии, проект Мохоле, была прекращена в 1966 году.
-
Глубокое бурение
- В 2005 году океаническая скважина достигла глубины 1416 м под морским дном.
- В 2012 году “Чикю” пробурила скважину на глубину 7740 м, установив мировой рекорд.
- В 2023 году JOIDES Resolution извлекла керны из верхней мантии на глубине 1268 м.
-
Методы исследования
- В 2005 году предложен метод исследования с помощью зонда, проникающего сквозь кору и мантию.
- Компьютерное моделирование эволюции мантии помогает в исследованиях.
-
Споры и достижения
- Ведутся споры о том, насколько образцы из верхней мантии представляют мантию.
- Образцы из верхней мантии более близки к мантийным породам, чем магматические ксенолиты.