Шесть основных фактов про мантию земли

Мантия Земли — часть геосферы, расположенная между корой и ядром. В ней находится большая доля всего вещества планеты. Изучение мантии важно не только с точки зрения понимания внутренней Оно может пролить свет на формирование планеты, дать доступ к редким соединениям и породам, помочь понять механизм землетрясений и Однако получить информацию о составе и особенностях мантии непросто. Бурить скважины так глубоко люди пока не умеют. Мантия Земли в основном сейчас изучается при помощи сейсмических волн. А также путем моделирования в условиях лаборатории.

Строение Земли: мантия, ядро и кора

Согласно современным представлениям, внутреннее строение нашей планеты подразделяется на несколько слоев. Верхний — это кора, далее лежат мантия и ядро Земли. Кора — твердая оболочка, делящаяся на океаническую и континентальную. Мантия Земли отделена от нее так называемой границей Мохоровичича (по имени хорватского сейсмолога, установившего ее местоположение), которая характеризуется скачкообразным ростом скоростей продольных сейсмических волн.

Мантия составляет примерно 67 % массы планеты. По современным данным, ее можно разделить на два слоя: верхний и нижний. В первом выделяют также слой Голицына или среднюю мантию, являющуюся переходной зоной от верхней к нижней. В целом мантия простирается на глубине от 30 до 2900 км.

Ядро планеты, по представлению современных ученых, состоит в основном из железоникелевых сплавов. Оно также подразделяется на две части. Внутреннее ядро — твердое, его радиус оценивается в 1300 км. Внешнее — жидкое, имеет радиус в 2200 км. Между этими частями выделяют переходную зону.

Литосфера

Кора и верхняя мантия Земли объединяются понятием «литосфера». Это твердая оболочка, имеющая стабильные и подвижные области. Твердая оболочка планеты состоит из которые, как предполагается, перемещаются по астеносфере — довольно пластичному слою, вероятно, представляющему собой вязкую и сильно нагретую жидкость. Она является частью верхней мантии. Нужно отметить, что существование астеносферы как непрерывной вязкой оболочки не подтверждается сейсмологическими исследованиями. Изучение структуры планеты позволяет выделить несколько подобных слоев, размещающихся по вертикали. В горизонтальном же направлении астеносфера, видимо, постоянно прерывается.

Способы изучения мантии

Слои, лежащие ниже коры, малодоступны для изучения. Огромная глубина, постоянное увеличение температуры и возрастание плотности являются серьезной проблемой для получения информации о составе мантии и ядра. Однако представить структуру планеты все-таки можно. При изучении мантии главными источниками информации становятся геофизические данные. Скорость распространения сейсмических волн, особенности электропроводности и силы тяжести позволяют ученым делать предположения о составе и других особенностях нижележащих слоев.

Кроме того, некоторую информацию удается получить из и фрагментов мантийных пород. К числу последних относятся алмазы, которые могут многое рассказать даже о нижней мантии. Встречаются мантийные породы и в земной коре. Их изучение помогает понять состав мантии. Однако они не заменят образцов, добытых непосредственно из глубоких слоев, поскольку в результате различных процессов, протекающих в коре, их состав отличен от мантийного.

Мантия Земли: состав

Еще один источник информации о том, что представляет собой мантия, — метеориты. Согласно современным представлениям, хондриты (самая распространенная на планете группа метеоритов) по составу близки к земной мантии.

Предполагается, что она содержит элементы, которые находились в твердом состоянии или входили в твердое соединение в процессе формирования планеты. К ним относится кремний, железо, магний, кислород и некоторые другие. В мантии они, объединяясь с образуют силикаты. В верхнем слое располагаются силикаты магния, с глубиной растет количество силиката железа. В нижней мантии происходит разложение этих соединений на оксиды (SiO 2 , MgO, FeO).

Особый интерес для ученых представляют породы, не встречающиеся в земной коре. Как предполагается, в мантии таких соединений (гроспидиты, карбонатиты и так далее) немало.

Слои

Остановимся подробнее на протяженности слоев мантии. По представлениям ученых, верхних из них занимает диапазон примерно от 30 до 400 км от Далее располагается переходная зона, которая уходит вглубь еще на 250 км. Следующий слой — нижний. Его граница располагается на глубине около 2900 км и соприкасается с внешним ядром планеты.

Давление и температура

С продвижением вглубь планеты, повышается температура. Мантия Земли находится под действием крайне высокого давления. В зоне астеносферы действие температуры перевешивает, поэтому здесь вещество находится в так называемом аморфном или полурасплавленном состоянии. Глубже под действием давления оно становится твердым.

Исследования мантии и границы Мохоровичича

Мантия Земли не дает покоя ученым уже достаточно длительное время. В лабораториях над породами, предположительно входящими в состав верхнего и нижнего слоя проводятся эксперименты, позволяющие понять состав и особенности мантии. Так, японскими учеными было установлено, что нижний слой содержит большое количество кремния. В верхней мантии располагаются запасы воды. Она поступает из земной коры, а также проникает отсюда на поверхность.

Особый интерес представляет поверхность Мохоровичича, природа которой до конца непонятна. Сейсмологические исследования предполагают, что на уровне 410 км под поверхностью происходит метаморфическое изменение пород (они становятся более плотными), что проявляется в резком увеличении скорости проведения волн. Предполагается, что базальтовые породы в районе превращаются в эклогит. При этом происходит увеличение плотности мантии примерно на 30 %. Есть и другая версия, согласно которой, причина изменения скорости проведения сейсмических волн кроется в изменении состава пород.

Тикю Хаккэн

В 2005 году в Японии было построено специально оборудованное судно Chikyu. Его миссия — сделать рекордно глубокую скважину на дне Тихого океана. Ученые предполагают взять образцы пород верхней мантии и границы Мохоровичича, чтобы получить ответы на многие вопросы, связанные со строением планеты. Реализация проекта намечена на 2020 год.

Нужно отметить, что ученые не просто так обратили свой взор именно к океаническим недрам. Согласно исследованиям, толщина коры на дне морей значительно меньше, чем на континентах. Разница существенная: под толщей воды в океане до магмы нужно преодолеть в отдельных областях всего 5 км, тогда как на суше эта цифра увеличивается до 30 км.

Сейчас судно уже работает: получены образцы глубоких угольных пластов. Реализация главной цели проекта позволит понять, как устроена мантия Земли, какие вещества и элементы составляют ее переходную зону, а также выяснить нижний предел распространения жизни на планете.

Наше представление о строении Земли пока далеко не полное. Причина тому — сложность проникновения в недра. Однако технический прогресс не стоит на месте. Достижения науки позволяют предположить, что в недалеком будущем мы будем знать о характеристиках мантии гораздо больше.

ма́нтиягеосфера Земли, расположенная между земной корой и ядром. Составляет 83 % объёма и 67 % массы Земли. Верхняя граница проходит от нескольких километров под океанами и 70 км под континентами по поверхности Мохоровичича; нижняя – на глуб. 2900 км. подразделяется на верхнюю, прослеживающуюся до глуб. 900 км, и нижнюю. Иногда выделяют среднюю мантию, тогда распространение верхней ограничивают глуб. в 400 км. Предполагается, что мантия в осн. сложена оливином. Химический её состав в чистом виде близок к составу первичной Земли. С глубиной в мантии увеличивается концентрация тяжёлых элементов, особенно железа. В двух тонких (толщиной в несколько десятков километров) зонах мантии, расположенных на глуб. 420 и 670 км, скачкообразно увеличивается плотность. В нижней мантии возможны частичный распад минералов на оксиды и образование новых, ещё более плотных структур. Вещество мантии способно медленно (со скоростями до нескольких сантиметров в год) течь. С процессами, протекающими в мантии, в т. ч. дифференциацией вещества по плотности, тепловой конвекции и др., связаны тектонические движения, магматизм и вулканизм земной коры.

Смотреть значение Мантия в других словарях

Мантия — ж. нарядный плащ, широкий или безрукавый охабень, присвоенный иному сану или званию. - царская, парчовая, с вышитыми орлами, на горностае; - архиерейская, шелковая, гиацинтового........
Толковый словарь Даля

Мантия — мантии, ж. (греч. mantia) (книжн.). 1. Широкая длинная одежда в виде плаща, ниспадающего до земли, носимая поверх другого платья. Монашеская черная мантия. Пурпурная мантия.........
Толковый словарь Ушакова

Мантия — -и; ж. [греч. mantion]
1. Широкая, длинная (до пят) одежда в виде плаща, надеваемая поверх другой одежды. Монашеская м. Чёрная м. Завернуться в мантию. Приподнять мантию.
2.........
Толковый словарь Кузнецова

Мантия — (греч. mantion - покрывало, плащ) -
длинный плащ; парадное одеяние монархов, высших служителей церкви, в ряде государств - судей, адвокатов, членов ученых обществ и академий.........
Экономический словарь

Мантия — (от ср.-гр. mantion - покрывало, плащ) - длинный плащ; парадное одеяние монархов, высших служителей церкви, в некоторых странах - судей, адвокатов, членов ученых обществ и академий.........
Юридический словарь

Мантия — , слой Земли между КОРОЙ и ЯДРОМ, до 2900 км. Ее границы определяются главными изменениями сейсмической активности. составляет большую часть Земли, 82% ее объема и 68% ее........
Научно-технический энциклопедический словарь

Верхняя Мантия — оболочка Земли, подстилающая земную кору от Мохоровичичаповерхности до глубины ок. 900 км. Сложена, предположительно, пиролитом,частично эклогитом, в верхней мантии........

Мантия Головного Мозга — (pallium, PNA, BNA, JNA: греч. mantion плащ) см. Кора.
Большой медицинский словарь

Мантия — (от ср.-греч. mantion - покрывало - плащ), длинный плащ; парадноеодеяние монархов, высших служителей церкви, в некоторых странах - судей,адвокатов, членов ученых обществ и академий.
Большой энциклопедический словарь

Мантия Земли — оболочка "твердой" Земли, расположенная между земной коройи ядром Земли. Составляет 83% объема Земли (без атмосферы) и 67% ее массы.Верхняя граница проходит на глубине от........
Большой энциклопедический словарь

Мантия — (от среднегреч. mantion - покрывало, плащ), наружная складка кожи у моллюсков, плеченогих и усоногих ракообразных, покрывающая всё тело животного или его часть. Как правило,........
Биологический энциклопедический словарь

Верхняя мантия — (a. upper mantle, outer mantle, peridotite shell; н. oberer Mantel, Peridotit-Schale; ф. manteau superieur; и. manto superior) - геосфера, расположенная между Земной корой и нижней мантией Земли. Oтделена от коры Мохоровичевой........
Горная энциклопедия

Мантия Земли — (от среднегреч. mention - покрывало, плащ * a. Earth"s mantle; н. Erdmantel, Mantel; ф. manteau terrestre, manteau de la Terre; и. manto, manto de tierra) - геосфера, расположенная между земной корой и ядром. Составляет........
Горная энциклопедия

Епископская Мантия — - широкое кольчатое ожерелье, закрывающее плечи.
Исторический словарь

Мантия — - покрывало, плащ - широкая и длинная, до земли, одежда. Парадное одеяние царей и королей, римского папы, высших служителей православной церкви. В некоторых странах М.........
Исторический словарь

В мантии находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетах. Земная мантия находится в диапазоне от 30 до 2 900 км.

В ее пределах по сейсмическим данным выделяются: верхняя мантия слой В глубиной до 400 км и С до 800-1000 км (некоторые исследователи слой С называют средней мантией); нижняя мантия слой D до глубины 2700 с переходным слоем D1 от 2700 до 2900 км.

Границей между корой и мантией служит граница Мохоровичича или, сокращенно, 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 670 км.

Строение Земли по представления различных исследователей

Отличие состава земной коры и мантии - следствие их происхождения: исходно однородная Земля в результате частичного плавления разделилась на легкоплавкую и легкую 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 - базальты , коматииты , кимберлиты , лампроиты , карбонатиты и некоторые другие магматические горные породы образуются в результате частичного плавления мантии. Состав расплава является следствием состава плавившихся пород, межанизма 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 , ксенокристы 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:

1. Альпинотипные гипербазиты - части мантии, внедренные в земную кору в результате горообразования. Наиболее распространены в Альпах , от которых и произошло название.
2. Офиолитовые гипербазиты - передотиты в составе офиолитовых комлексов - частей древней океанической коры .
3. 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.

Недавно было объявлено, что японские исследователи планируют предпринять попытку пробурить океаническую кору до мантии. Для этого построен кораблю Тикю . Начало бурения планируется на 2007 год.

Основной недостаток полученной из этих фрагментов информации - невозможность установления геологических соотношений между различными типами пород. Это кусочки паззла. Как сказал классик, «определение состава мантии по ксенолитам напоминает попытки определения геологического строения гор по галькам, которые из них вынесла речка».

Состав мантии

Мантия сложена главным образом ультаосновными породами: перидотитами , (лерцолитами , гарцбургитами , верлитами , 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.

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 планеты.

Конвекция и плюмы

Список литературы

• 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

Источник : Короновский Н.В., Якушова А.Ф. "Основы геологии", М., 1991

Ссылки

• Images of the Earth"s Crust & Upper Mantle // International Geological Correlation Programme (IGCP), Project 474

Мантия - часть Земли (геосфера), расположенная прямо под корой и выше ядра. В мантии находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетках. Земная мантия находится в спектре от 30 до 2900 км.

Границей меж корой и мантией служит черта Мохоровичича либо, сокращенно, Мохо. На ней происходит резкое повышение сейсмических скоростей - от 7 до 8-8,2 км/с. Находится эта черта на глубине от 7 (под океанами) до 70 км (под складчатыми поясами). Мантия Земли разделяется на верхнюю мантию и и нижнюю мантию. Границей меж этими геосферами служит слой Голицына, размещающийся на глубине около 670 км.

Сначала XX века интенсивно дискуссировалась природа границы Мохоровичича. Некие исследователи подразумевали, что там происходит метаморфическая реакция, в итоге которой образуются породы с высочайшей плотностью. В качестве таковой реакции предлагалась реакция элогитизации, в итоге которой породы базальтового состава преобразуются в эклогит, и их плотность возрастает на 30 %. Другие ученые разъясняли резкое повышение скоростей сейсмических волн конфигурацией состава пород - от относительно легких коровых кислых и главных к плотным мантийным ультраосновным породам. Это точка зрения на данный момент является общепризнанной.

Отличие состава земной коры и мантии - следствие их происхождения: начально однородная Земля в итоге частичного плавления разделилась на легкоплавкую и легкую часть - кору и плотную и тугоплавкую мантию.

Конечно, что земная кора выделилась из мантии Земли.; процесс дифференциации мантии Земли длится и на данный момент. Есть предположение, что и земное ядро разрастается за счёт мантии Земли. Процессы в земной коре и мантии земли плотно сплетены; а именно, энергия для тектонических движений земной коры, по-видимому, поступает из мантии Земли.

Первоисточники:

МАНТИЯ

МАНТИЯ , слой Земли между КОРОЙ и ЯДРОМ, до 2900 км. Ее границы определяются главными изменениями сейсмической активности. Мантия составляет большую часть Земли, 82% ее объема и 68% ее массы. Можно выделить несколько отличительных частей мантии. Самая верхняя часть - твердая и хрупкая и вместе с земной корой образует ЛИТОСФЕРУ. Верхняя часть мантии также имеет мягкую зону, которая называется АСТЕНОСФЕРОЙ. Температура и давление сбалансированы, большая часть материала мантии близка к точке плавления или находится частично в расплавленном состоянии и способна течь. Недавние исследования предполагают, что этот слой отвечает за производство базальтовой МАГМЫ. Остальная часть мантии считается более твердой, но все же способной к тому, чтобы течь. В нижних слоях мантии можно обнаружить некоторые изменения в сейсмической активности, которые можно истолковать как изменения минеральных фаз, где атомные уплотнения перестраиваются в более плотные и более компактные блоки. Химический состав мантии неясен, но предполагается, что она состоит из железо-магниевых силикатов.

Научно-технический энциклопедический словарь .

Смотреть что такое "МАНТИЯ" в других словарях:

- (от лат. mantelluin плащ). Длинный, нарядный плащ, присвоенный известному сану и званию, напр.: царям, архиереям, монахам. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. МАНТИЯ ново греч. mantion, фр. manteau,… … Словарь иностранных слов русского языка

Толковый словарь Ушакова

МАНТИЯ, мантии, жен. (греч. mantia) (книжн.). 1. Широкая длинная одежда в виде плаща, ниспадающего до земли, носимая поверх другого платья. Монашеская черная мантия. Пурпурная мантия (у царей в древности). 2. У моллюсков складка кожи, одевающая… … Толковый словарь Ушакова

Хвост; плащ, сфера, складка, катоптромантия, епанча, одежда, мантилька, палий, оболочка, порфира, мафорий Словарь русских синонимов. мантия сущ., кол во синонимов: 14 аболла (1) … Словарь синонимов

- (от ср. гр. mantion покрывало, плащ) длинный плащ; парадное одеяние монархов, высших служителей церкви, в некоторых странах судей, адвокатов, членов ученых обществ и академий. В РФ введены для судей в 1992 г … Юридический словарь

В биологии складка кожи у некоторых беспозвоночных (моллюски, плеченогие, усоногие раки), охватывающая все тело животного или его часть. Из выделений мантии образуется наружный скелет …

- (от ср. греч. mantion покрывало плащ), длинный плащ; парадное одеяние монархов, высших служителей церкви, в некоторых странах судей, адвокатов, членов ученых обществ и академий … Большой Энциклопедический словарь

МАНТИЯ, и, жен. 1. Широкая и длинная одежда в виде плаща. Пунцовая м. кардинала. Королевская м. с горностаями. 2. Складка кожи у нек рых беспозвоночных животных, охватывающая тело (спец.). 3. Внутренняя сфера Земли, находящаяся под её корой и… … Толковый словарь Ожегова

Жен. нарядный плащ, широкий или безрукавый охабень, присвоенный иному сану или званию. царская, парчовая, с вышитыми орлами, на горностае; архиерейская, шелковая, гиацинтового цвета, с бархатными скрижалями на груди; архимандритская,… … Толковый словарь Даля

- (от среднегреч. mantion покрывало, плащ), наружная складка кожи у моллюсков, плеченогих и усоногих ракообразных, покрывающая всё тело животного или его часть. Как правило, спец. железистые клетки М. выделяют наруж. скелет (раковину). М. водных… … Биологический энциклопедический словарь