Будова мантії: верхній шар, астеносфера, перехідний шар, нижній шар

Океанічний тип земної кори

Для будови океанічної кори характерні менші потужності – в середньому 5 – 10 км і також трьохшарова структура. Верхній осадовий шар складений пухкими глибоководними осадами потужністю найчастіше в декілька сот метрів. Швидкість поширення сейсмічних хвиль 1,5 – 2,5 км/с. Другий шар – базальтовий, потужністю до 3 км із швидкістю поздовжніх хвиль 2,2 -5,5 км/с. Третій шар складений основними та ультраосновними породами – габро, перидоти, серпентиніти, має середню потужність 5-6 км, швидкість поширення сейсмічних хвиль 6,4-7,2 км/с.

Мантія – наступна за земною корою геосфера. Іноді її називають підкорковим субстратом або проміжною геосферою. Чіткої межі між мантією та літосферою немає. Потужність мантії велика – від 8 до 2900 км. Об’єм мантії становить 83% об’єму Землі, маса – 67% від маси нашої планети. На основі вимірювання швидкості поширення сейсмічних хвиль в її товщі виділяють 3 шари: верхній В (на глибині 8 -400 км), перехідний С (на глибині від 400 до 900 км) і нижній D (на глибині від 900 до 2900 км). Швидкості сейсмічних хвиль в мантії зростають з глибиною. Але, починаючи з глибини 80 – 100 км під материками і біля 50 км під океанами вони знижуються протягом 100 км, потім починають зростати. Шар В, або верхня мантія, залягає безпосередньо під поверхнею Мохоровичича. Складається в основному із залізисто-магнезіальних силікатів типу олівіну і піроксену. У хімічному складі верхньої магми переважають силіцій та магній, тому її називають сіма. Лужна базальтова лава, яка підіймається зі значних глибин, іноді захоплює і виносить на поверхню окремі уламки речовини мантії, які за складом відповідають ультраосновним породам. Важливою особливістю верхньої мантії є наявність у верхній її частині (200-300 км) зменшеної швидкості поширення сейсмічних хвиль – 7,8 км/с, що вказує на термічно пом’якшений стан речовини і зниження її густини. Тобто, вважається, що речовина в цьому шарі перебуває в стані часткового розплавлення, пластична. Шар називається астеносферою (слабка сфера) (або шаром Гутенберга, за прізвищем американського геофізика). В цієї зоні температура близька до точки плавлення матеріалу мантії, але завдяки великому тиски, він не розплавлюється, а знаходиться в аморфному стані. Із астеносферою пов’язані явища вулканізму, більшість землетрусів та тектонічні процеси У нижній частині верхньої мантії швидкість поширення сейсмічних хвиль зростає до 11,4 км/с, що вказує на збільшення густини. Розплавлена магма, котра створює інтрузії та підживлює вулкани, утворюється лише в окремих місцях у корі або приходить з окремих місць субстрату чи астеносфери. Тобто, повної перемоги тепла не спостерігається. Твердість верхньої мантії підтверджується ще й тим, що в неї, як і в корі, спостерігаються землетруси до глибини 700 км. Нижче цієї зони землетруси не виникають. У перехідному шарі С (шар Голіцина, за прізвищем російського геофізика ), тиск значний (24,6 ГПа), тому речовина, яка входить до його складі, перебуває у твердому стані. Тут швидкості сейсмічних хвиль зростають особливо швидко. Вважається, що під впливом великого тиску кристали силікатів набувають іншої форми, більш щільнішою. Це й призводить до значного збільшення швидкостей сейсмічних хвиль. За складом вона принципово не відрізняється від верхнього шару. Нижній шар D, на думку вчених, має однорідний склад і містить речовини. багаті на оксиди заліза, нікелю, магнію і меншою мірою на алюміній і титан. За хімічним складом її називають ніфесіма. Сейсмічні хвилі проходять через неї, як через тверде тіло, їх швидкість зростає до 13, 6 км/с, тому можна вважати, що речовина нижньої мантії перебуває в твердому стані. Її вважають однорідною. На нижню мантію припадає 47% від об’єму Землі та 41% її маси. Температура на межі мантії і ядра, - близько 2500⁰С.

Межа між мантією і ядром проходить на глибині 2900 км, де заломлюються і частково відбиваються поздовжні сейсмічні хвилі.

Дата добавления: 2014-01-06