Состав и строение мантии земли

про сейсмічні межі

Тим більше проводиться сейсмологічних досліджень, тим більше з'являється сейсмічних меж. Глобальними прийнято рахувати межі 410, 520, 670, 2900 км. , де збільшення швидкостей сейсмічних хвиль особливе помітно. Разом з ними виділяються проміжні межі: 60, 80, 220, 330, 710, 900, 1050, 2640 км. [1]. Додатково є вказівки геофізиків на існування меж 800, 1200-1300, 1700, 1900-2000 км. Н. И. Павленкової недавно як глобальна виділена межа 100, що відповідає нижньому рівню розділення верхньої мантії на блоки. Проміжні межі мають різне просторове розповсюдження, що свідчить про латеральну мінливість фізичних властивостей мантії, від яких вони і залежать. Глобальні межі представляють іншу категорію явищ. Вони відповідають глобальним змінам мантійного середовища по радіусу Землі.

Відмічені глобальні сейсмічні межі використовуються при побудові геологічних і геодинамічних моделей, тоді як проміжні в цьому сенсі поки уваги майже не привертали

Тим часом відмінності в масштабах і інтенсивності їх прояву створюють емпіричну основу для гіпотез, що стосуються явищ і процесів в глибинах планети.

Нижче розглянемо, яким чином геофізичні рубежі співвідносяться з отриманими останнім часом результатами структурних змін   мінералів під впливом високого тиску і температур, значення яких відповідають умовам земних глибин.

Склад верхньої мантії

Проблема складу, структури і мінеральних асоціацій глибинних земних оболонок або геосфер, звичайно, ще далека від остаточного рішення, проте нові експериментальні результати і ідеї істотно розширюють і деталізують відповідні уявлення.

Згідно сучасним поглядам, у складі мантії переважає порівняно невелика група хімічних елементів: Si, Mg, Fe, Al, Ca і О. Запропоновані моделі складу геосфер в першу чергу грунтуються на відмінності співвідношень вказаних елементів (варіації Mg/(Mg + Fe)= 0,8-0,9; (Mg + Fe)/Si = 1,2Р1,9), а також на відмінностях в змісті Al і деяких інших рідкісніших для глибинних порід елементів. Відповідно до хімічного і мінералогічного складу ці моделі отримали свої назви: піролітова (головні мінерали - оливін, піроксени і гранат відносно 4 : 2 : 1), піклогітова (головні мінерали - піроксен і гранат, а частка оливіна знижується до 40%) і еклогітова, в якій разом з характерною для кклогітів пироксен-гранатовий асоціацією присутні і деякі рідкісніші мінерали, що зокрема Al-містить кіаніт Al2SiO5 (до 10 вага. %). Проте всі ці петрологічні моделі відносяться перш за все до порід верхньої мантії, що тягнеться до глибин ~670 км. Відносно валового складу глибших геосфер лише допускається, що відношення оксидів двовалентних елементів (МО) до кремнезему (МО/SiO2) ~ 2, виявляючись ближчим до оливіну (Mg, Fe) 2SiO4, чим до пироксену (Mg, Fe) SiO3, а серед мінералів переважають перовскітові фази (Mg, Fe) SiO3 з різними структурними спотвореннями, магнезіовюстит  (Mg, Fe) O із структурою типа NaCl і деякі інші фази в значно менших кількостях.

Всі запропоновані моделі вельми узагальнені і гіпотетичні. Піролітова модель верхньої мантії з переважанням оливіна припускає її значно велику близькість по хімічному складу зі всією глибшою мантією. Навпаки, піклогітова модель припускає існування певного хімічного контрасту між верхньою і інший мантіями. Більш приватна еклогітова модель   допускає присутність у верхній мантії окремих еклогітових лінз і блоків.

Великий інтерес представляє спроба погоджувати структурно-мінералогічні і геофізичні дані, що відносяться до верхньої

1 2 3 4 5

Похожие работы