Die Aarde se mantel is die deel van die geosfeer wat tussen die kors en die kern geleë is. Dit bevat 'n groot deel van die hele stof van die planeet. Die studie van die mantel is nie net belangrik om die interne struktuur van die Aarde te verstaan nie. Dit kan lig werp op die vorming van die planeet, toegang gee tot seldsame verbindings en gesteentes, help om die meganisme van aardbewings en die beweging van litosferiese plate te verstaan. Dit is egter nie maklik om inligting oor die samestelling en kenmerke van die mantel te bekom nie. Mense weet nog nie hoe om putte so diep te boor nie. Die Aarde se mantel word nou hoofsaaklik met behulp van seismiese golwe bestudeer. En ook deur in die laboratorium te modelleer.
Die struktuur van die Aarde: mantel, kern en kors
Volgens moderne konsepte is die interne struktuur van ons planeet in verskeie lae verdeel. Die boonste een is die kors, dan lê die mantel en die kern van die aarde. Die kors is 'n harde dop wat in oseanies en kontinentale verdeel word. Die Aarde se mantel word daarvan geskei deur die sogenaamde grensMohorovicic (vernoem na die Kroatiese seismoloog wat sy ligging vasgestel het), wat gekenmerk word deur 'n skielike toename in die snelhede van kompressie-seismiese golwe.
Die mantel maak ongeveer 67% van die planeet se massa uit. Volgens moderne data kan dit in twee lae verdeel word: boonste en onderste. In die eerste word ook die Golitsyn-laag of die middelmantel onderskei, wat 'n oorgangsone van die boonste na die onderste is. Oor die algemeen strek die mantel van 30 tot 2900 km.
Die kern van die planeet, volgens moderne wetenskaplikes, bestaan hoofsaaklik uit yster-nikkel-legerings. Dit word ook in twee dele verdeel. Die binnekern is solied, sy radius word op 1300 km geskat. Ekstern - vloeistof, het 'n radius van 2200 km. 'n Oorgangsone word tussen hierdie dele onderskei.
Litosfeer
Die kors en die boonste mantel van die Aarde word verenig deur die konsep van "litosfeer". Dit is 'n harde dop met stabiele en mobiele areas. Die soliede dop van die planeet bestaan uit litosferiese plate, wat veronderstel is om deur die astenosfeer te beweeg - 'n taamlike plastiese laag, waarskynlik 'n viskose en hoogs verhitte vloeistof. Dit is deel van die boonste mantel. Daar moet kennis geneem word dat die bestaan van die astenosfeer as 'n deurlopende viskose dop nie deur seismologiese studies bevestig word nie. Die studie van die struktuur van die planeet stel ons in staat om verskeie soortgelyke lae vertikaal geleë te identifiseer. In die horisontale rigting word die astenosfeer blykbaar voortdurend onderbreek.
Metodes om die mantel te bestudeer
Die lae onder die kors is ontoeganklik virstudeer. Die enorme diepte, die konstante toename in temperatuur en die toename in digtheid is 'n ernstige probleem vir die verkryging van inligting oor die samestelling van die mantel en kern. Dit is egter steeds moontlik om die struktuur van die planeet voor te stel. Wanneer die mantel bestudeer word, word geofisiese data die hoofbronne van inligting. Die spoed van seismiese golwe, elektriese geleidingsvermoë en swaartekrag laat wetenskaplikes toe om aannames te maak oor die samestelling en ander kenmerke van die onderliggende lae.
Daarbenewens kan sommige inligting van stollingsgesteentes en fragmente van mantelgesteentes verkry word. Laasgenoemde sluit diamante in, wat selfs oor die onderste mantel baie kan vertel. Mantelgesteentes word ook in die aardkors aangetref. Hulle studie help om die samestelling van die mantel te verstaan. Hulle sal egter nie monsters vervang wat direk uit die diep lae geneem is nie, aangesien as gevolg van verskeie prosesse wat in die kors plaasvind, hul samestelling verskil van die mantel.
Aarde se mantel: samestelling
Meteoriete is nog 'n bron van inligting oor wat die mantel is. Volgens moderne konsepte is chondriete (die mees algemene groep meteoriete op die planeet) in samestelling naby aan die aarde se mantel.
Dit is veronderstel om elemente te bevat wat in 'n vaste toestand was of in 'n vaste toestand was tydens die vorming van die planeet. Dit sluit silikon, yster, magnesium, suurstof en 'n paar ander in. In die mantel kombineer hulle met silikondioksied om silikate te vorm. BYmagnesiumsilikate is in die boonste laag geleë, die hoeveelheid ystersilikaat neem toe met diepte. In die onderste mantel ontbind hierdie verbindings in oksiede (SiO2, MgO, FeO).
Van besondere belang vir wetenskaplikes is rotse wat nie in die aardkors gevind word nie. Daar word aanvaar dat daar baie sulke verbindings (grospidiete, karbonatiete, ens.) in die mantel is.
Layers
Kom ons kyk noukeuriger na die lengte van die mantellae. Volgens wetenskaplikes beslaan die boonstes 'n reeks van ongeveer 30 tot 400 km vanaf die aarde se oppervlak. Volgende is die oorgangsone, wat vir nog 250 km dieper in die dieptes gaan. Die volgende laag is die onderkant. Sy grens is op 'n diepte van ongeveer 2900 km geleë en is in kontak met die buitenste kern van die planeet.
Druk en temperatuur
Soos jy dieper in die planeet beweeg, styg die temperatuur. Die Aarde se mantel is onder uiters hoë druk. In die astenosfeersone is die effek van temperatuur swaarder as, so hier is die stof in die sogenaamde amorfe of semi-gesmelte toestand. Dieper onder druk word dit solied.
Studies van die mantel en die Mohorovice-grens
Die mantel van die aarde spook al lank by wetenskaplikes. In laboratoriums word eksperimente uitgevoer op gesteentes wat vermoedelik deel van die boonste en onderste lae is, wat ons in staat stel om die samestelling en kenmerke van die mantel te verstaan. Japannese wetenskaplikes het dus gevind dat die onderste laag 'n groot hoeveelheid silikon bevat. Die boonste mantel bevat waterreserwes. Sy kom vandie aardkors, en dring ook van hier af tot by die oppervlak.
Mohorovicic se oppervlak is van besondere belang, waarvan die aard nie ten volle verstaan word nie. Seismologiese studies dui daarop dat op 'n vlak van 410 km onder die oppervlak 'n metamorfiese verandering van rotse plaasvind (hulle word digter), wat manifesteer in 'n skerp toename in die spoed van golwe. Daar word aanvaar dat die bas altgesteentes in die gebied van die Mohorović-grens in eklogiet verander. In hierdie geval neem die digtheid van die mantel met ongeveer 30% toe. Daar is 'n ander weergawe, waarvolgens die rede vir die verandering in die spoed van seismiese golwe in die verandering in die samestelling van die gesteentes lê.
Cikyu Hakken
In 2005 is 'n spesiaal toegeruste skip Chikyu in Japan gebou. Sy missie is om 'n rekord diep put op die bodem van die Stille Oseaan te maak. Wetenskaplikes stel voor om monsters van die rotse van die boonste mantel en die Mohorovichic-grens te neem om antwoorde te kry op baie vrae wat verband hou met die struktuur van die planeet. Die projek is geskeduleer vir 2020.
Daar moet kennis geneem word dat wetenskaplikes nie net hul aandag op die oseaniese dieptes gevestig het nie. Volgens studies is die dikte van die kors op die bodem van die see baie minder as op die vastelande. Die verskil is betekenisvol: onder die waterkolom in die see is dit slegs 5 km om magma in sommige gebiede te oorkom, terwyl hierdie syfer op land tot 30 km toeneem.
Nou werk die skip reeds: monsters van diep steenkoolnate is ontvang. Die implementering van die hoofdoel van die projek sal dit moontlik maak om te verstaan hoe die Aarde se mantel gerangskik is, watstowwe en elemente vorm sy oorgangsone, asook om die onderste limiet van die verspreiding van lewe op die planeet uit te vind.
Ons begrip van die struktuur van die Aarde is nog lank nie volledig nie. Die rede hiervoor is die moeilikheid om in die ingewande binne te dring. Tegnologiese vooruitgang staan egter nie stil nie. Vooruitgang in wetenskap dui daarop dat ons in die nabye toekoms baie meer oor die kenmerke van die mantel sal weet.
