El mantell terrestre és la part de la geosfera situada entre l'escorça i el nucli. Conté una gran proporció de tota la substància del planeta. L'estudi del mantell és important no només pel que fa a la comprensió de l'estructura interna de la Terra. Pot aportar llum sobre la formació del planeta, donar accés a compostos i roques rars, ajudar a entendre el mecanisme dels terratrèmols i el moviment de les plaques litosfèriques. Tanmateix, obtenir informació sobre la composició i les característiques del mantell no és fàcil. La gent encara no sap com perforar pous tan profunds. El mantell terrestre s'estudia principalment mitjançant ones sísmiques. I també modelant al laboratori.
L'estructura de la Terra: mantell, nucli i escorça
Segons els conceptes moderns, l'estructura interna del nostre planeta es divideix en diverses capes. El superior és l'escorça, després es troben el mantell i el nucli de la Terra. L'escorça és una closca dura dividida en oceànica i continental. El mantell terrestre està separat d'ell per l'anomenat límitMohorovicic (anomenat així pel sismòleg croat que va establir la seva ubicació), que es caracteritza per un augment brusc de les velocitats de les ones sísmiques de compressió.
El mantell representa aproximadament el 67% de la massa del planeta. Segons dades modernes, es pot dividir en dues capes: superior i inferior. En el primer, també es distingeix la capa de Golitsyn o el mantell mitjà, que és una zona de transició de la part superior a la inferior. En general, el mantell s'estén entre 30 i 2900 km.
El nucli del planeta, segons els científics moderns, està format principalment per aliatges de ferro-níquel. També es divideix en dues parts. El nucli interior és sòlid, el seu radi s'estima en 1300 km. Extern - líquid, té un radi de 2200 km. Es distingeix una zona de transició entre aquestes parts.
Litosfera
L'escorça i el mantell superior de la Terra estan units pel concepte de "litosfera". És una closca dura amb zones estables i mòbils. La closca sòlida del planeta està formada per plaques litosfèriques, que se suposa que es mouen per l'astenosfera, una capa més aviat plàstica, probablement un líquid viscós i molt escalfat. Forma part del mantell superior. Cal tenir en compte que l'existència de l'astenosfera com a closca viscosa contínua no està confirmada pels estudis sismològics. L'estudi de l'estructura del planeta ens permet identificar diverses capes similars situades verticalment. En direcció horitzontal, l'astenosfera, aparentment, s'interromp constantment.
Mètodes d'estudi del mantell
Les capes de sota de l'escorça són inaccessiblesestudiar. L'enorme profunditat, l'augment constant de la temperatura i l'augment de la densitat són un greu problema per obtenir informació sobre la composició del mantell i del nucli. Tanmateix, encara és possible imaginar l'estructura del planeta. Quan s'estudia el mantell, les dades geofísiques esdevenen les principals fonts d'informació. La velocitat de les ones sísmiques, la conductivitat elèctrica i la gravetat permeten als científics fer suposicions sobre la composició i altres característiques de les capes subjacents.
A més, es pot obtenir informació a partir de roques ígnies i fragments de roques del mantell. Aquests últims inclouen diamants, que poden dir molt fins i tot sobre el mantell inferior. Les roques del mantell també es troben a l'escorça terrestre. El seu estudi ajuda a entendre la composició del mantell. Tanmateix, no substituiran les mostres preses directament de les capes profundes, ja que com a resultat de diversos processos que es produeixen a l'escorça, la seva composició és diferent de la del mantell.
Mantell de la Terra: composició
Els meteorits són una altra font d'informació sobre què és el mantell. Segons els conceptes moderns, les condrites (el grup de meteorits més comú del planeta) tenen una composició propera al mantell terrestre.
Se suposa que conté elements que estaven en estat sòlid o estaven en estat sòlid durant la formació del planeta. Aquests inclouen silici, ferro, magnesi, oxigen i alguns altres. En el mantell, es combinen amb el diòxid de silici per formar silicats. ATEls silicats de magnesi es troben a la capa superior, la quantitat de silicat de ferro augmenta amb la profunditat. Al mantell inferior, aquests compostos es descomponen en òxids (SiO2, MgO, FeO).
Són especialment interessants per als científics les roques que no es troben a l'escorça terrestre. Se suposa que hi ha molts d'aquests compostos (grospidites, carbonatites, etc.) al mantell.
Capes
Mirem més de prop la longitud de les capes del mantell. Segons els científics, els superiors ocupen un rang d'aproximadament 30 a 400 km de la superfície terrestre. A continuació hi ha la zona de transició, que s'endinsa més en les profunditats durant 250 km més. La següent capa és la part inferior. La seva frontera es troba a una profunditat d'uns 2900 km i està en contacte amb el nucli exterior del planeta.
Pressió i temperatura
A mesura que us endinseu més al planeta, la temperatura augmenta. El mantell terrestre es troba sota una pressió extremadament alta. A la zona de l'astenosfera, l'efecte de la temperatura supera, de manera que aquí la substància es troba en l'anomenat estat amorf o semi-fos. Més profund sota pressió, es torna sòlid.
Estudis del mantell i el límit de Mohorovicic
El mantell de la Terra persegueix els científics durant força temps. Als laboratoris s'estan realitzant experiments amb roques que presumptament formen part de les capes superior i inferior, que ens permeten entendre la composició i les característiques del mantell. Així, els científics japonesos van trobar que la capa inferior conté una gran quantitat de silici. El mantell superior conté reserves d'aigua. Ella ve del'escorça terrestre i també penetra des d'aquí fins a la superfície.
La superfície de
Mohorovicic té un interès particular, la naturalesa de la qual no s'entén del tot. Els estudis sismològics suggereixen que a un nivell de 410 km sota la superfície es produeix un canvi metamòrfic de les roques (es fan més denses), que es manifesta en un fort augment de la velocitat de les ones. Se suposa que les roques basàltiques a la zona del límit de Mohorović es converteixen en eclogita. En aquest cas, la densitat del mantell augmenta aproximadament un 30%. Hi ha una altra versió, segons la qual, el motiu del canvi en la velocitat de les ones sísmiques rau en el canvi en la composició de les roques.
Cikyu Hakken
L'any 2005, es va construir un vaixell Chikyu especialment equipat al Japó. La seva missió és fer un pou profund registre al fons de l'oceà Pacífic. Els científics proposen prendre mostres de les roques del mantell superior i del límit de Mohorovichic per tal d'obtenir respostes a moltes preguntes relacionades amb l'estructura del planeta. El projecte està previst per al 2020.
Cal tenir en compte que els científics no només han centrat la seva atenció en les profunditats oceàniques. Segons els estudis, el gruix de l'escorça al fons dels mars és molt menor que als continents. La diferència és significativa: sota la columna d'aigua de l'oceà, només calen 5 km per superar el magma en algunes zones, mentre que a terra aquesta xifra augmenta fins als 30 km.
Ara el vaixell ja funciona: s'han rebut mostres de vetes de carbó profundes. La implementació de l'objectiu principal del projecte permetrà entendre com està disposat el mantell terrestre, quèsubstàncies i elements conformen la seva zona de transició, així com per conèixer el límit inferior de la propagació de la vida al planeta.
La nostra comprensió de l'estructura de la Terra està lluny de ser completa. La raó d'això és la dificultat de penetrar als intestins. Tanmateix, el progrés tecnològic no s'atura. Els avenços de la ciència suggereixen que sabrem molt més sobre les característiques del mantell en un futur proper.
