Jordens mantel

Manteln  är den del av jorden ( geosfären ) som ligger direkt under jordskorpan och ovanför kärnan . Den innehåller det mesta av jordens materia. Manteln finns även på andra jordiska planeter . Jordens mantel ligger i intervallet från 30 till 2900 km från jordens yta. Manteln upptar cirka 80 % av jordens volym [1] .

Gränsen mellan skorpan och manteln är Mohorovichic-gränsen , eller Moho för kort. På den finns en kraftig ökning av seismiska hastigheter - från 7 till 8-8,2 km / s. Denna gräns ligger på ett djup av 7 (under haven) till 70 kilometer (under vikbälten). Jordens mantel är uppdelad i den övre manteln och den nedre manteln. Gränsen mellan dessa geosfärer är Golitsyn-skiktet , som ligger på ett djup av cirka 673 km.

I början av 1900-talet diskuterades den Mohorovichiska gränsens natur aktivt. Vissa forskare har föreslagit att en metamorf reaktion äger rum där, vilket resulterar i att det bildas stenar med hög densitet. En eklogitiseringsreaktion föreslogs som en sådan reaktion, som ett resultat av vilken stenar av basaltsammansättning förvandlas till eklogit och deras densitet ökar med 30%. Andra forskare tillskrev den kraftiga ökningen av seismiska våghastigheter till en förändring i bergets sammansättning från relativt lätt jordskorpa och grundläggande till ultrabasiska bergarter med tät mantel. Denna synpunkt är nu allmänt accepterad.

Skillnaden i sammansättningen av jordskorpan och manteln är en konsekvens av deras ursprung: den initialt homogena jorden, som ett resultat av partiell smältning, delades upp i en smältbar och lätt del - skorpan och en tät och eldfast mantel.

Källor till information om manteln

Jordens mantel är otillgänglig för direkt undersökning: den når inte jordytan och har inte nåtts genom djupborrning. Därför har det mesta av informationen om manteln erhållits med geokemiska och geofysiska metoder. Data om dess geologiska struktur är mycket begränsade.

Manteln studeras enligt följande data:

• geofysiska data. Först och främst data om seismiska våghastigheter, elektrisk ledningsförmåga och gravitation.
• Mantelsmältningar - peridotiter , basalter , komatiiter , kimberliter , lamproiter , karbonatiter och några andra magmatiska bergarter bildas som ett resultat av partiell smältning av manteln. Smältans sammansättning är en konsekvens av sammansättningen av de smälta stenarna, smältmekanismen och de fysikalisk-kemiska parametrarna för smältningsprocessen. I allmänhet är återuppbyggnaden av källan från smältan en svår uppgift.
• Fragment av mantelstenar som förs upp till ytan av mantelsmältor - kimberliter, alkaliska basalter, etc. Dessa är xenoliter , xenokristaller och diamanter . Diamanter upptar en speciell plats bland informationskällorna om manteln. Det är i diamanter som de djupaste mineralerna finns, som till och med kan komma från den nedre manteln. I det här fallet representerar dessa diamanter de djupaste fragmenten av jorden som är tillgängliga för direkta studier.
• Mantelstenar i jordskorpans sammansättning. Sådana komplex är mest förenliga med manteln, men skiljer sig också från den. Den viktigaste skillnaden ligger i själva det faktum att de finns i jordskorpans sammansättning, vilket innebär att de bildades som ett resultat av inte helt vanliga processer och kanske inte återspeglar den typiska manteln. De förekommer i följande geodynamiska inställningar:

1. Hypermafiska bergarter av alpin typ är delar av manteln som trängt in i jordskorpan som ett resultat av bergsbyggande. Vanligast i Alperna , varifrån namnet kommer.
2. Ofiolitiska hyperbasiter - peridotiter i sammansättningen av ofiolitkomplex  - delar av den antika oceaniska skorpan .
3. Abyssalperidotiter är projektioner av mantelstenar på botten av hav eller sprickor .

Dessa komplex har fördelen att geologiska samband mellan olika bergarter kan observeras i dem.

Det har meddelats att japanska upptäcktsresande planerar att försöka borra i havsskorpan ner till manteln. Starten av borrningen var planerad till 2007. Möjligheten att penetrera till Mohorovichic-gränsen och in i den övre manteln med hjälp av självsänkande volframkapslar uppvärmda av värmen från sönderfallande radionuklider diskuterades också ( [2] ).

Sammansättning av manteln

Manteln består huvudsakligen av ultrabasiska bergarter : perovskiter , peridotiter ( lherzoliter , harzburgiter , wehrliter , pyroxeniter , duniter ) och, i mindre utsträckning, grundläggande bergarter - eklogiter .

Även bland mantelbergarterna har sällsynta varianter av stenar som inte finns i jordskorpan identifierats. Dessa är olika flogopitperidotiter, grospiditer och karbonatiter.

Strukturen av manteln

De processer som äger rum i manteln har den mest direkta inverkan på jordskorpan och jordens yta, är orsaken till kontinenternas rörelser , vulkanism , jordbävningar , bergsbyggnad och bildandet av malmfyndigheter . Det finns växande bevis för att själva manteln är aktivt påverkad av jordens metalliska kärna .

Underground "hav"

Studier av ryska och franska forskare utförda under 2000-talet visar att det mellan jordens nedre och övre mantel finns en gigantisk reservoar med en vattenhalt på tiondels procent, och den totala mängden vatten i den är jämförbar med den i hela världshavet . Vatten kom dit som ett resultat av subduktion av oceanskorpan, vilket antyder att det, som en del av plattektoniken , började senast för 3,3 miljarder år sedan [5] [6] .

Termisk konvektion

Under inverkan av temperaturgradienten i manteln observeras termisk konvektion - uppkomsten av materia från de lägre lagren till ytan. Termisk konvektion är drivmekanismen för rörelsen av jordskorpans plattor. En av de första som antydde att det fanns konvektion i manteln på 1930-talet var den engelske geologen Arthur Holmes [7] .

Se även

• Stora ytor med låg skjuvhastighet
• Kola Superdeep Well
• Barysfären
• Magma

Anteckningar

1. ↑ Jordens inre struktur . geografia.ru. Hämtad 31 juli 2018. Arkiverad från originalet 5 augusti 2018. (ryska)
2. ↑ MI Ojovan, FGF Gibb, PP Poluektov, EP Emets. Undersökning av jordens inre lager med självsjunkande kapslar. Atomic Energy , 99 , nr. 2, 556-562 (2005)
3. ↑ [email protected] Arkiverad 11 januari 2008 på Wayback Machine . Hämtad 2007-12-26.
4. ↑ Jackson, Ian. MThe Earth's Mantle - Sammansättning, struktur och evolution  (engelska) . - Cambridge University Press , 1998. - P. 311-378. — ISBN 0-521-78566-9 .
5. ↑ Alexander V. Sobolev, Evgeny V. Asafov et al. Djupt vattenhaltig mantelreservoar ger bevis för jordskorpans återvinning för 3,3 miljarder år  sedan  // Naturen . - 2019. - Vol. 571 . - S. 555-559 . - doi : 10.1038/s41586-019-1399-5 .
6. ↑ Vad berättade det underjordiska "havet" i jordens mantel om // Science and Life . - 2020. - Nr 6 . - S. 21-23 .
7. ↑ Bjornerud, 2021 , Kapitel 3. Jordens rytmer.

Referenser

• Övre mantel. Per. från engelska. - M .: "Mir". 1964.
• Demenitskaya R. M. Jordskorpan och manteln. - M .: "Nedra". 1967.
• Sheinman Yu. M. Uppsatser om djup geologi. - M .: "Nedra". 1968.
• Petrologi av den övre manteln. - M .: "Mir". 1968.
• Jordskorpan och manteln. Per. från engelska. Serien "Earth Sciences. Grundläggande arbeten av utländska forskare inom geologi, geofysik och geokemi. - M .: "Mir". 1972.
• Bott M. Jordens inre struktur. - M .: "Mir". 1974.
• Övre mantel. Per. från engelska. Serien "Earth Sciences. Grundläggande arbeten av utländska forskare inom geologi, geofysik och geokemi. - M .: "Mir". 1975.
• Milyutina SV Seismiska studier av den övre manteln. - M .: "Vetenskap". 1976.
• Jordens tektonosfär. Ed. V. V. Belousova. - M .: "Vetenskap". 1979.
• Moiseenko F. S. Fundamentals of Deep Geology. - M .: "Nedra". 1981.
• Pushcharovsky D. Yu., Pushcharovsky Yu. M. Sammansättning och struktur av jordens mantel // Soros Educational Journal , 1998, nr 11, sid. 111-119.
• Kovtun A. A. Jordens elektriska konduktivitet // Soros Educational Journal , 1997, nr 10, sid. 111-117
• Marchia Björnerud . Medvetenhet om tid. Jordens förflutna och framtid genom en geologs ögon = Marcia Bjornerud. Tidfullhet: Hur att tänka som en geolog kan hjälpa till att rädda världen. - M. : Alpina facklitteratur, 2021. - 284 sid. - ISBN 978-5-00139-328-3 . .

Länkar

• Bilder av jordskorpan och övre manteln // International Geological Correlation Program (IGCP), Project 474
• lenta.ru - "Jordens djupa lager visade sig vara genomskinliga"

Ordböcker och uppslagsverk	Stor norsk Stor ryss Britannica (online) Universalis Moderna Ukraina Moderna Ukraina
I bibliografiska kataloger	GND : 4138985-2 NDL : 00567468 NKC : ph191254

Jorden
Jordens historia	Jordens ålder Jordens geologiska historia Geologisk skala Historien om livet på jorden Jordens nedisning Den svaga unga solparadoxen jätteeffektteori Evolutionens tidslinje
Jordens fysiska egenskaper	Vikt Tyngdkraftsfält Ett magnetfält jordfigur Jordellipsoid Geoid oblateness
Jordens skal	Jordens struktur Kärna Bark Atmosfär Hydrosfär Biosfär
Geografi och geologi	Australien Antarktis Afrika Eurasien Asien Europa Amerika Nordamerika Sydamerika Atlanten indiska oceanen Arktiska havet Stilla havet Sydhavet Kontinentaldrift Kontinent Mantel Hav superkontinenten Platttektonik
Miljö	Biome biologisk mångfald vilda djur och växter Klimat Global uppvärmning Väder Natur naturområde ekologisk nisch Ekologi Ekosystem
se även	Jordens framtid Hypotetiska naturliga satelliter på jorden Jordens dag Jordens flagga Värld Katastrof Jordens dagliga rotation Jordens ringar
Kategori " Natur " Portal "Science"

Jordens skal
Extern	Hydrosfär Eufotisk zon Dysfotisk zon afotisk zon kryosfär Pedosfären Atmosfär Jonosfär Magnetosfär Biosfär Exosfär
Inre	Bark kontinental skorpa oceanisk skorpa Sedimentärt lager Övre bark Conrads gräns lägre bark Litosfären Litosfäriska plattor Mohorovichic yta Mantel Övre mantel Astenosfären Golitsyn lager nedre manteln Gutenbergs gräns Kärna yttre kärnan inre kärnan