Мантия Земли
Ма́нтия — часть Земли (геосфера), расположенная непосредственно под корой и выше ядра. В ней находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетах земной группы. Земная мантия находится в диапазоне от 30 до 2900 км от земной поверхности. Мантия занимает около 80 % объёма Земли.
| Мантия Земли | |
|---|---|
 | |
| На астрономическом теле | Земля |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Границей между корой и мантией служит граница Мохоровичича или, сокращённо, 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 нижнюю мантию. Границей между этими геосферами служит слой Голицына, располагающийся на глубине около 673 км.
В начале XX 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 эклогитизации, в результате которой породы базальтового состава превращаются в эклогит, и их плотность увеличивается на 30 %. Другие учёные объясняли резкое увеличение скоростей сейсмических волн изменением состава пород — от относительно лёгких коровых кислых и основных к плотным мантийным ультраосновным породам. Эта точка зрения сейчас является общепризнанной.
Отличие состава земной коры и мантии — следствие их происхождения: исходно однородная Земля в результате частичного плавления разделилась на легкоплавкую и лёгкую 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 сейсмических волн, электропроводности и силе тяжести.
- Мантийные расплавы — перидотиты, базальты, коматииты, кимберлиты, лампроиты, карбонатиты и некоторые другие магматические горные породы образуются в результате частичного плавления мантии. Состав расплава является следствием состава плавившихся пород, механизма 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 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 эти 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 — части мантии, внедрённые в земную кору в результате горообразования. Наиболее распространены в Альпах, от которых и произошло название.
- Офиолитовые гипербазиты — перидотиты в составе офиолитовых комплексов — частей древней океанической коры.
- Абиссальные перидотиты — выступы мантийных пород на дне океанов или рифтов.
Эти комплексы имеют то преимущество, что в них можно наблюдать геологические соотношения между различными породами.
Было объявлено, что японские исследователи планируют предпринять попытку пробурить океаническую кору до мантии. Начало бурения планировалось на 2007 год. Обсуждалась также возможность проникновения к границе Мохоровичича и в верхнюю мантию с помощью самопогружающихся вольфрамовых капсул, обогреваемых теплом распадающихся радионуклидов ().
Состав мантии
Мантия сложена главным образом ультраосновными породами: перовскитами, перидотитами (лерцолитами, гарцбургитами, , пироксенитами, дунитами) и в меньшей степени основными 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 | |
| Другие | 0,3 | Другие | 0,9 |
Строение мантии
Процессы, идущие в мантии, оказывают самое непосредственное влияние на земную кору и поверхность земли, являются причиной движения континентов, вулканизма, землетрясений, горообразования и формирования рудных месторождений. Всё больше свидетельств того, что на саму мантию активно влияет металлическое ядро Земли.
Подземный «океан»
Исследования российских и французских учёных, проведённые в XXI веке свидетельствуют, что между нижней и верхней мантиями Земли существует гигантский резервуар с содержанием воды в десятые доли процента, а общее количество воды в нём сопоставимо с таковым во всём Мировом океане. Вода туда поступала в результате субдукции океанической коры, из чего следует, что она, как часть тектоники плит, началась не позднее 3,3 миллиарда лет назад.
Тепловая конвекция
Под действием градиента температуры в мантии наблюдается тепловая конвекция — подъём вещества из нижних слоев к поверхности. Тепловая конвекция является движущим механизмом движения плит земной коры. Одним из первых, кто в 1930-е годы предположил существование конвекции в мантии, был английский геолог Артур Холмс.
См. также
- Крупные области с низкой скоростью сдвига
- Кольская сверхглубокая скважина
- Барисфера
- Магма
Примечания
- Внутреннее строение Земли. geografya.ru. Дата обращения: 31 июля 2018. Архивировано 5 августа 2018 года.
- M.I. Ojovan, F.G.F. Gibb, P.P. Poluektov, E.P. Emets. Probing of the interior layers of the Earth with self-sinking capsules. Atomic Energy, 99, No. 2, 556—562 (2005)
- mantle@Everything2.com Архивная копия от 11 января 2008 на Wayback Machine. Retrieved 2007-12-26.
- Jackson, Ian. MThe Earth's Mantle - Composition, Structure, and Evolution (англ.). — Cambridge University Press, 1998. — P. 311—378. — ISBN 0-521-78566-9.
- Alexander V. Sobolev, Evgeny V. Asafov et al. Deep hydrous mantle reservoir provides evidence for crustal recycling before 3.3 billion years ago (англ.) // Nature. — 2019. — Vol. 571. — P. 555—559. — doi:10.1038/s41586-019-1399-5.
- О чём рассказал подземный «океан» в мантии Земли // Наука и жизнь. — 2020. — № 6. — С. 21—23.
- Bjornerud, 2021, Глава 3. Ритмы Земли.
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Литература
- Верхняя мантия. — М.: «Мир». 1964.
- Деменицкая Р. М. Кора и мантия Земли. — М.: «Недра». 1967.
- Шейнман Ю. М. Очерки глубинной геологии. — М.: «Недра». 1968.
- Петрология верхней мантии. — М.: «Мир». 1968.
- Земная кора и Мантия Земли. Пер. с англ. Серия «Науки о Земле. Фундаментальные труды зарубежных ученых по геологии, геофизике и геохимии». — М.: «Мир». 1972.
- Ботт М. Внутреннее строение Земли. — М.: «Мир». 1974.
- Верхняя мантия. Пер. с англ. Серия «Науки о Земле. Фундаментальные труды зарубежных ученых по геологии, геофизике и геохимии». — М.: «Мир». 1975.
- Милютина Е. Н. Сейсмические исследования верхней мантии. — М.: «Наука». 1976.
- Тектоносфера Земли. Под ред. В. В. Белоусова. — М.: «Наука». 1979.
- Моисеенко Ф. С. Основы глубинной геологии. — М.: «Недра». 1981.
- Пущаровский Д. Ю., Пущаровский Ю. М. Состав и строение мантии Земли // Соросовский образовательный журнал, 1998, No 11, с. 111—119.
- Ковтун А. А. Электропроводность Земли // Соросовский образовательный журнал, 1997, No 10, с. 111—117
- Бьорнеруд М. Осознание времени. Прошлое и будущее Земли глазами геолога = Marcia Bjornerud. Timefulness: How Thinking Like a Geologist Can Help Save the World. — М.: Альпина нон-фикшн, 2021. — 284 с. — ISBN 978-5-00139-328-3..
Ссылки
- Images of the Earth’s Crust & Upper Mantle — International Geological Correlation Programme (IGCP), Project 474
- Глубинные слои Земли оказались полупрозрачными — lenta.ru, 2008.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Мантия Земли, Что такое Мантия Земли? Что означает Мантия Земли?
U etogo termina sushestvuyut i drugie znacheniya sm Mantiya znacheniya Ma ntiya chast Zemli geosfera raspolozhennaya neposredstvenno pod koroj i vyshe yadra V nej nahoditsya bolshaya chast veshestva Zemli Mantiya est i na drugih planetah zemnoj gruppy Zemnaya mantiya nahoditsya v diapazone ot 30 do 2900 km ot zemnoj poverhnosti Mantiya zanimaet okolo 80 obyoma Zemli Mantiya ZemliNa astronomicheskom teleZemlya Mediafajly na VikiskladeStruktura Zemli Granicej mezhdu koroj i mantiej sluzhit granica Mohorovichicha ili sokrashyonno Moho Na nej proishodit rezkoe uvelichenie sejsmicheskih skorostej ot 7 do 8 8 2 km s Nahoditsya eta granica na glubine ot 7 pod okeanami do 70 kilometrov pod skladchatymi poyasami Mantiya Zemli podrazdelyaetsya na verhnyuyu mantiyu i nizhnyuyu mantiyu Granicej mezhdu etimi geosferami sluzhit sloj Golicyna raspolagayushijsya na glubine okolo 673 km V nachale XX veka aktivno obsuzhdalas priroda granicy Mohorovichicha Nekotorye issledovateli predpolagali chto tam proishodit metamorficheskaya reakciya v rezultate kotoroj obrazuyutsya porody s vysokoj plotnostyu V kachestve takoj reakcii predlagalas reakciya eklogitizacii v rezultate kotoroj porody bazaltovogo sostava prevrashayutsya v eklogit i ih plotnost uvelichivaetsya na 30 Drugie uchyonye obyasnyali rezkoe uvelichenie skorostej sejsmicheskih voln izmeneniem sostava porod ot otnositelno lyogkih korovyh kislyh i osnovnyh k plotnym mantijnym ultraosnovnym porodam Eta tochka zreniya sejchas yavlyaetsya obshepriznannoj Otlichie sostava zemnoj kory i mantii sledstvie ih proishozhdeniya ishodno odnorodnaya Zemlya v rezultate chastichnogo plavleniya razdelilas na legkoplavkuyu i lyogkuyu chast koru i plotnuyu i tugoplavkuyu mantiyu Istochniki informacii o mantiiMantiya Zemli nedostupna neposredstvennomu issledovaniyu ona ne vyhodit na zemnuyu poverhnost i ne dostignuta glubinnym bureniem Poetomu bolshaya chast informacii o mantii poluchena geohimicheskimi i geofizicheskimi metodami Dannye zhe o eyo geologicheskom stroenii ochen ogranicheny Mantiyu izuchayut po sleduyushim dannym Geofizicheskie dannye V pervuyu ochered dannye o skorostyah sejsmicheskih voln elektroprovodnosti i sile tyazhesti Mantijnye rasplavy peridotity bazalty komatiity kimberlity lamproity karbonatity i nekotorye drugie magmaticheskie gornye porody obrazuyutsya v rezultate chastichnogo plavleniya mantii Sostav rasplava yavlyaetsya sledstviem sostava plavivshihsya porod mehanizma plavleniya i fiziko himicheskih parametrov processa plavleniya V celom rekonstrukciya istochnika po rasplavu slozhnaya zadacha Fragmenty mantijnyh porod vynosimye na poverhnost mantijnymi zhe rasplavami kimberlitami shelochnymi bazaltami i dr Eto ksenolity i almazy Almazy zanimayut sredi istochnikov informacii o mantii osoboe mesto Imenno v almazah ustanovleny samye glubinnye mineraly kotorye vozmozhno proishodyat dazhe iz nizhnej mantii V takom sluchae eti almazy predstavlyayut soboj samye glubokie fragmenty zemli dostupnye neposredstvennomu izucheniyu Mantijnye porody v sostave zemnoj kory Takie kompleksy v naibolshej stepeni sootvetstvuyut mantii no i otlichayutsya ot neyo Samoe glavnoe razlichie v samom fakte ih nahozhdeniya v sostave zemnoj kory iz chego sleduet chto oni obrazovalis v rezultate ne sovsem obychnyh processov i vozmozhno ne otrazhayut tipichnuyu mantiyu Oni vstrechayutsya v sleduyushih geodinamicheskih obstanovkah Alpinotipnye giperbazity chasti mantii vnedryonnye v zemnuyu koru v rezultate goroobrazovaniya Naibolee rasprostraneny v Alpah ot kotoryh i proizoshlo nazvanie Ofiolitovye giperbazity peridotity v sostave ofiolitovyh kompleksov chastej drevnej okeanicheskoj kory Abissalnye peridotity vystupy mantijnyh porod na dne okeanov ili riftov Eti kompleksy imeyut to preimushestvo chto v nih mozhno nablyudat geologicheskie sootnosheniya mezhdu razlichnymi porodami Bylo obyavleno chto yaponskie issledovateli planiruyut predprinyat popytku proburit okeanicheskuyu koru do mantii Nachalo bureniya planirovalos na 2007 god Obsuzhdalas takzhe vozmozhnost proniknoveniya k granice Mohorovichicha i v verhnyuyu mantiyu s pomoshyu samopogruzhayushihsya volframovyh kapsul obogrevaemyh teplom raspadayushihsya radionuklidov Sostav mantiiMantiya slozhena glavnym obrazom ultraosnovnymi porodami perovskitami peridotitami lercolitami garcburgitami piroksenitami dunitami i v menshej stepeni osnovnymi porodami eklogitami Takzhe sredi mantijnyh porod ustanovleny redkie raznovidnosti porod ne vstrechayushiesya v zemnoj kore Eto razlichnye flogopitovye peridotity grospidity karbonatity Soderzhanie osnovnyh elementov v mantii Zemli v massovyh procentah Element Koncentraciya Oksid KoncentraciyaO 44 8Si 21 5 SiO2 46Mg 22 8 MgO 37 8Fe 5 8 FeO 7 5Al 2 2 Al2O3 4 2Ca 2 3 CaO 3 2Na 0 3 Na2O 0 4K 0 03 K2O 0 04Drugie 0 3 Drugie 0 9Stroenie mantiiProcessy idushie v mantii okazyvayut samoe neposredstvennoe vliyanie na zemnuyu koru i poverhnost zemli yavlyayutsya prichinoj dvizheniya kontinentov vulkanizma zemletryasenij goroobrazovaniya i formirovaniya rudnyh mestorozhdenij Vsyo bolshe svidetelstv togo chto na samu mantiyu aktivno vliyaet metallicheskoe yadro Zemli Podzemnyj okean Issledovaniya rossijskih i francuzskih uchyonyh provedyonnye v XXI veke svidetelstvuyut chto mezhdu nizhnej i verhnej mantiyami Zemli sushestvuet gigantskij rezervuar s soderzhaniem vody v desyatye doli procenta a obshee kolichestvo vody v nyom sopostavimo s takovym vo vsyom Mirovom okeane Voda tuda postupala v rezultate subdukcii okeanicheskoj kory iz chego sleduet chto ona kak chast tektoniki plit nachalas ne pozdnee 3 3 milliarda let nazad Teplovaya konvekciyaVyhod lavy iz mantiiOsnovnye stati Konvekciya i Tektonika plit Pod dejstviem gradienta temperatury v mantii nablyudaetsya teplovaya konvekciya podyom veshestva iz nizhnih sloev k poverhnosti Teplovaya konvekciya yavlyaetsya dvizhushim mehanizmom dvizheniya plit zemnoj kory Odnim iz pervyh kto v 1930 e gody predpolozhil sushestvovanie konvekcii v mantii byl anglijskij geolog Artur Holms Sm takzheKrupnye oblasti s nizkoj skorostyu sdviga Kolskaya sverhglubokaya skvazhina Barisfera MagmaPrimechaniyaVnutrennee stroenie Zemli rus geografya ru Data obrasheniya 31 iyulya 2018 Arhivirovano 5 avgusta 2018 goda M I Ojovan F G F Gibb P P Poluektov E P Emets Probing of the interior layers of the Earth with self sinking capsules Atomic Energy 99 No 2 556 562 2005 mantle Everything2 com Arhivnaya kopiya ot 11 yanvarya 2008 na Wayback Machine Retrieved 2007 12 26 Jackson Ian MThe Earth s Mantle Composition Structure and Evolution angl Cambridge University Press 1998 P 311 378 ISBN 0 521 78566 9 Alexander V Sobolev Evgeny V Asafov et al Deep hydrous mantle reservoir provides evidence for crustal recycling before 3 3 billion years ago angl Nature 2019 Vol 571 P 555 559 doi 10 1038 s41586 019 1399 5 O chyom rasskazal podzemnyj okean v mantii Zemli Nauka i zhizn 2020 6 S 21 23 Bjornerud 2021 Glava 3 Ritmy Zemli V state ne hvataet ssylok na istochniki sm rekomendacii po poisku Informaciya dolzhna byt proveryaema inache ona mozhet byt udalena Vy mozhete otredaktirovat statyu dobaviv ssylki na avtoritetnye istochniki v vide snosok 20 oktyabrya 2024 LiteraturaVerhnyaya mantiya M Mir 1964 Demenickaya R M Kora i mantiya Zemli M Nedra 1967 Shejnman Yu M Ocherki glubinnoj geologii M Nedra 1968 Petrologiya verhnej mantii M Mir 1968 Zemnaya kora i Mantiya Zemli Per s angl Seriya Nauki o Zemle Fundamentalnye trudy zarubezhnyh uchenyh po geologii geofizike i geohimii M Mir 1972 Bott M Vnutrennee stroenie Zemli M Mir 1974 Verhnyaya mantiya Per s angl Seriya Nauki o Zemle Fundamentalnye trudy zarubezhnyh uchenyh po geologii geofizike i geohimii M Mir 1975 Milyutina E N Sejsmicheskie issledovaniya verhnej mantii M Nauka 1976 Tektonosfera Zemli Pod red V V Belousova M Nauka 1979 Moiseenko F S Osnovy glubinnoj geologii M Nedra 1981 Pusharovskij D Yu Pusharovskij Yu M Sostav i stroenie mantii Zemli Sorosovskij obrazovatelnyj zhurnal 1998 No 11 s 111 119 Kovtun A A Elektroprovodnost Zemli Sorosovskij obrazovatelnyj zhurnal 1997 No 10 s 111 117 Bornerud M Osoznanie vremeni Proshloe i budushee Zemli glazami geologa Marcia Bjornerud Timefulness How Thinking Like a Geologist Can Help Save the World M Alpina non fikshn 2021 284 s ISBN 978 5 00139 328 3 SsylkiMediafajly na Vikisklade Images of the Earth s Crust amp Upper Mantle International Geological Correlation Programme IGCP Project 474 Glubinnye sloi Zemli okazalis poluprozrachnymi lenta ru 2008
