Το ανώτερο μανδύα της Γης: η σύσταση, η θερμοκρασία, ενδιαφέροντα γεγονότα

Ο μανδύας της Γης - τμήμα της γεώσφαιρα, που βρίσκεται μεταξύ του φλοιού και του πυρήνα. Πρόκειται για ένα μεγάλο ποσοστό του συνόλου ουσίας του πλανήτη. Η μελέτη του μανδύα δεν είναι σημαντική μόνο από την άποψη της κατανόησης της εσωτερικής δομής της Γης. Μπορεί να ρίξει φως σχετικά με το σχηματισμό του πλανήτη, για να δώσει πρόσβαση σε σπάνια είδη και τις ενώσεις, βοηθούν να κατανοήσουμε τον μηχανισμό των σεισμών και την κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών. Ωστόσο, πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση και τα χαρακτηριστικά του μανδύα δεν είναι εύκολο. Για να τρυπάνι τόσο βαθιά όσο οι άνθρωποι δεν ξέρουν πώς. Ο μανδύας της Γης είναι πλέον ως επί το πλείστον μελετηθεί χρησιμοποιώντας τα σεισμικά κύματα. Επίσης, μέσω προσομοίωσης στο εργαστήριο.

Η δομή της Γης: το μανδύα, ο πυρήνας και κρούστα

Σύμφωνα με σύγχρονες αντιλήψεις, η εσωτερική δομή του πλανήτη μας χωρίζεται σε διάφορα στρώματα. Top - Φλοιός, στη συνέχεια, να ορίσει το μανδύα και τον πυρήνα της Γης. Φλοιός - ένα σκληρό κέλυφος, το οποίο διαιρείται με ωκεάνιες και ηπειρωτικά. Γήινο μανδύα διαχωρίζεται από αυτή με τη λεγόμενη όριο Mohorovicic (ονομάζεται κροατική σεισμολογία, η οποία ιδρύθηκε με την τοποθεσία του), η οποία χαρακτηρίζεται από μια απότομη αύξηση στη διαμήκη ταχύτητα των σεισμικών κυμάτων.

Ο μανδύας είναι περίπου 67% της μάζας του πλανήτη. Σύμφωνα με πρόσφατα δεδομένα, μπορεί να χωριστεί σε δύο στρώματα: πάνω και κάτω μέρος. Το πρώτο στρώμα απομονώνεται ως Golicyna ή δευτεροταγείς μανδύα, η οποία είναι η μεταβατική ζώνη από πάνω προς τα κάτω. Σε γενικές γραμμές, ο μανδύας εκτείνεται 30 - 2900 km βάθος.

Ο πυρήνας του πλανήτη, με την προσκόμιση των σύγχρονων μελετητών, αποτελείται κυρίως από κράματα σιδήρου-νικελίου. Είναι επίσης χωρίζεται σε δύο μέρη. Ο εσωτερικός πυρήνας - ένα στερεό, ακτίνα του υπολογίζεται σε 1.300 km. Εξωτερικό - υγρό έχει ακτίνα 2.200 χιλιομέτρων. Μεταξύ αυτών των τμημάτων της ζώνης μετάβασης απομονώνεται.

λιθόσφαιρα

Η φλοιού και του ανώτερου μανδύα της Γης συνδυασμό «λιθόσφαιρα» έννοια. Αυτό σκληρό κέλυφος, το οποίο έχει ένα σταθερό και υπαίθριο χώρο. Το σκληρό κέλυφος του πλανήτη αποτελείται από τεκτονικών πλακών, τα οποία υποτίθεται ότι κινούνται στο ασθενόσφαιρας - αρκετά το πλαστικό στρώμα είναι πιθανό να είναι ιξώδης και άκρως θερμαινόμενου υγρού. Είναι μέρος του άνω μανδύα. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η ύπαρξη της ασθενόσφαιρας ως συνεχής παχύρρευστο κέλυφος δεν υποστηρίζεται από σεισμολογικές μελέτες. Η μελέτη της δομής του πλανήτη καθιστά δυνατό να διαθέσει μερικά από αυτά τα στρώματα τοποθετούνται κατακόρυφα. Στην οριζόντια διεύθυνση του ασθενόσφαιρα, προφανώς, να διακόπτεται συνεχώς.

Μέθοδοι μελέτης μανδύα

Τα στρώματα που βρίσκονται κάτω από το φλοιό, είναι απρόσιτες για τη μελέτη. Η τεράστια βάθος, μια σταθερή αύξηση της θερμοκρασίας και η αύξηση της πυκνότητας είναι ένα σοβαρό πρόβλημα για πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση του μανδύα και του πυρήνα. Ωστόσο, η παρούσα δομή του πλανήτη εξακολουθεί να είναι δυνατή. Κατά τη μελέτη οι κύριες πηγές πληροφόρησης γίνει μανδύα γεωφυσικών δεδομένων. Η ταχύτητα διαδόσεως των σεισμικών κυμάτων, ιδιαίτερα η ηλεκτρική αγωγιμότητα και η βαρύτητα επιτρέψει στους επιστήμονες να κάνουν υποθέσεις σχετικά με τη σύνθεση και τα άλλα χαρακτηριστικά των υποκείμενων στρωμάτων.

Επιπλέον, κάποιες πληροφορίες μπορούν να ληφθούν από πυριγενή πετρώματα και τα θραύσματα πετρωμάτων του μανδύα. Η τελευταία περιλαμβάνει τα διαμάντια που έχουν πολλά να πω ακόμα για το χαμηλότερο μανδύα. πετρώματα του μανδύα που βρέθηκαν στο φλοιό της γης. Η μελέτη τους βοηθά να κατανοήσουμε την σύνθεση του μανδύα. Ωστόσο, δεν μπορούν να αντικαταστήσουν τα δείγματα που λαμβάνονται απευθείας από τα βαθιά στρώματα, ως αποτέλεσμα των διαφόρων διεργασιών που συμβαίνουν στο φλοιό, η σύνθεσή τους είναι διαφορετικό από το μανδύα.

Ο μανδύας της Γης: σύνθεση

Μια άλλη πηγή πληροφοριών σχετικά με το τι είναι ένα μανδύα - μετεωρίτες. Σύμφωνα με σύγχρονες αντιλήψεις, χονδρίτες (η πιο κοινή στον κόσμο της ομάδας των μετεωριτών) στη σύνθεση παρόμοια με μανδύα της Γης. Υποτίθεται ότι περιέχει στοιχεία που είναι σε στερεά κατάσταση ή περιλαμβάνονται στην στερεή ένωση στη διαδικασία του σχηματισμού των πλανητών. πυρίτιο θεραπεία τους, σίδηρο, μαγνήσιο, οξυγόνο, και μερικά άλλα. Ο μανδύας που συνδυάζει με διοξείδιο του πυριτίου για το σχηματισμό πυριτικών αλάτων. Στο ανώτερο στρώμα βρίσκονται πυριτικά άλατα του μαγνησίου, με το βάθος αυξανόμενη ποσότητα πυριτικού σιδήρου. Το κατώτερο μανδύα αποσύνθεση αυτών των ενώσεων επί ενός οξειδίου (SiO _2, MgO, FeO).

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες είναι φυλές που δεν βρίσκονται στο φλοιό της γης. Αναμένεται ότι τέτοιες ενώσεις στο μανδύα (grospydites, Carbonatites κλπ) πολλά.

ομάδες

Ας σταθούμε στο μήκος των στρωμάτων του μανδύα. Σύμφωνα με τις πεποιθήσεις των επιστημόνων, η κορυφή του οποίου κατέχει μια σειρά από περίπου 30 έως 400 χλμ από την επιφάνεια της γης. Επόμενη είναι η μεταβατική ζώνη, η οποία πηγαίνει πίσω για ένα άλλο 250 χιλιόμετρα. Επόμενο στρώμα - το κάτω μέρος. όριο της βρίσκεται σε βάθος περίπου 2.900 χιλιομέτρων και είναι σε επαφή με τον εξωτερικό πυρήνα του πλανήτη.

Πίεση και θερμοκρασία

Με την πρόοδο βαθιά μέσα στον πλανήτη, η θερμοκρασία ανεβαίνει. Μανδύα της Γης είναι κάτω από εξαιρετικά υψηλή πίεση. Στην astenosphere αντισταθμίζει την επίδραση της ζώνης θερμοκρασίας, τόσο εδώ η ουσία είναι στην λεγόμενη άμορφη ή ημι-τηγμένη κατάσταση. Βαθύτερη υπό πίεση καθίσταται στερεό.

Έρευνα και μανδύα Moho

μανδύα της Γης είναι στοιχειωμένο από τους επιστήμονες για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα. Στα εργαστήρια των βράχων, πιθανώς μέλη των άνω και κάτω στρώματα διεξάγονται πειράματα για να κατανοήσουν την σύνθεση και τα χαρακτηριστικά του μανδύα. Για παράδειγμα, οι Ιάπωνες επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι το κάτω στρώμα περιέχει μεγάλη ποσότητα πυριτίου. Η κορυφή μανδύας διατεταγμένα παροχές νερού. Προέρχεται από το φλοιό της γης, και διεισδύσει στην επιφάνεια εδώ.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η Moho, η φύση των οποίων δεν είναι σαφές μέχρι το τέλος. Σεισμολογικό έρευνα δείχνει ότι σε 410 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια αλλαγή λαμβάνει χώρα μεταμορφωμένα πετρώματα (γίνονται πιο πυκνά), η οποία εκδηλώνεται με την απότομη αύξηση στην ταχύτητα της διάδοσης κυμάτων. Υποτίθεται ότι τα βασαλτικά πετρώματα κοντά Moho μετατραπεί σε eclogite. Έτσι υπάρχει μια αύξηση στην πυκνότητα μανδύα κατά περίπου 30%. Υπάρχει και μια άλλη εκδοχή, σύμφωνα με την οποία ο λόγος για την αλλαγή της ταχύτητας των σεισμικών κυμάτων βρίσκεται στην αλλαγή της σύνθεσης των βράχων.

Chikyu

Το 2005, ένα ειδικά εξοπλισμένο πλοίο Chikyu κατασκευάστηκε στην Ιαπωνία. Η αποστολή του - να κάνει ρεκόρ βαθύ πηγάδι στο κάτω μέρος του Ειρηνικού Ωκεανού. Οι επιστήμονες προτείνουν να λαμβάνουν δείγματα των πετρωμάτων του ανώτερου μανδύα και Moho, για να πάρει απαντήσεις σε πολλά ερωτήματα που σχετίζονται με τη δομή του πλανήτη. Το έργο έχει προγραμματιστεί για το 2020.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι επιστήμονες δεν έχουν μόνο έστρεψαν την προσοχή τους ειδικά στα ωκεάνια ορυκτών πόρων. Σύμφωνα με μελέτες, το πάχος του φλοιού στο βυθό είναι πολύ λιγότερο από ό, τι στις ηπείρους. Η διαφορά είναι σημαντική: είναι απαραίτητο να ξεπεραστεί κάτω από τη στήλη νερού στον ωκεανό προς το μάγμα σε επιλεγμένες περιοχές μόλις 5 χλμ, ενώ στην ξηρά, το μέγεθος αυτό αυξάνεται σε 30 χιλιόμετρα.

Τώρα το πλοίο έχει ήδη λειτουργεί: Δείγματα βαθιά κοιτάσματα άνθρακα. Η υλοποίηση των βασικών στόχων του προγράμματος θα επιτρέψει να κατανοήσουμε πώς μανδύα της Γης, το οποίο ουσίες και στοιχεία αποτελούν μεταβατική ζώνη, καθώς και για να μάθετε το κατώτερο όριο της εξάπλωσης της ζωής στον πλανήτη.

Η κατανόησή μας για τη δομή της Γης είναι ακόμη πολύ από την ολοκλήρωσή της. Ο λόγος - η δυσκολία διείσδυσης στα βάθη. Ωστόσο, η τεχνολογική πρόοδος δεν στέκεται ακόμα. Επιστημονικά επιτεύγματα δείχνουν ότι στο εγγύς μέλλον θα γνωρίζουν σχετικά με τα χαρακτηριστικά του μανδύα πολλά άλλα.