Все о геологии Геовикипедия 
wiki.web.ru 
   
 Все о геологии  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
Статьяnstab-mainСтатья ОбсуждениеtalkОбсуждение Просмотр  

Нижняя мантия

Нижняя мантия Земли - составная часть мантии Земли, распространяющаяся от глубин 660 (граница с верхней мантией) до 2900 км. Расчетное давление в нижней мантии составляет 24-136 ГПа и вещество нижней мантии недоступно для прямого изучения.

Химический состав нижней мантии.

Считается, что состав нижней мантии соответствует пиролиту. По Green et al.,1979 SiO2 - 45.29, MgO - 39.11, FeO - 7.70, Al2O3 - 4.46, CaO - 3.44

Минералы нижней мантии

Основными минеральными фазами нижней мантии считаются (Mg, Fe)O - феррипериклаз или магнезиовюстит, составляющий около 20% её состава и (Mg, Fe)SiO3 со структурой перовскита, составляющий 70%. Важным открытием является переход в нижней мантии (в интервале глубин 2700-2900 км) железа из high spin в low spin состояние.

Проведенные в последние два-три десятилетия исследования структурных переходов минералов с использованием рентгеновских камер высокого давления позволили смоделировать некоторые особенности состава и структуры геосфер глубже границы 670 км.(Пущаровский Д.Ю., Пущаровский М.Ю., 1998).
В этих экспериментах исследуемый кристалл помещается между двумя алмазными пирамидами (наковальнями), при сжатии которых создаются давления, соизмеримые с давлениями внутри мантии и земного ядра. Тем не менее в отношении этой части мантии, на долю которой приходится более половины всех недр Земли, по-прежнему остается много вопросов. В настоящее время большинство исследователей согласны с идеей о том, что вся эта глубинная (нижняя в традиционном понимании) мантия в основном состоит из перовскитоподобной фазы (Mg,Fe)SiO3, на долю которой приходится около 70% ее объема (40% объема всей Земли), и магнезиовюстита (Mg, Fe)O (~20 %). Оставшиеся 10% составляют стишовит и оксидные фазы, содержащие Ca, Na, K, Al и Fe, кристаллизация которых допускается в структурных типах ильменита-корунда (твердый раствор (Mg, Fe)SiO3-Al2O3), кубического перовскита (CaSiO3) и Са-феррита (NaAlSiO4). Образование этих соединений связано с различными структурными трансформациями минералов верхней мантии. Исключительная стабильность MgSiO3 со структурой типа ромбического перовскита в широком диапазоне давлений, соответствующих глубинам низов мантии, позволяет считать его одним из главных компонентов этой геосферы.

Не меньшей устойчивостью отличается и вюстит FexO, состав которого в условиях нижней мантии характеризуется значением стехиометрического коэффициента х < 0,98, что означает одновременное присутствие в его составе Fe2+ и Fe3+. При этом, согласно экспериментальным данным, температура плавления вюстита на границе нижней мантии и слоя D", по данным Р.Болера (1996), оценивается в ~5000 K, что намного выше 3800°С, предполагаемой для этого уровня (при средних температурах мантии ~2500°С в основании нижней мантии допускается повышение температуры приблизительно на 1300°С). Таким образом, вюстит должен сохраниться на этом рубеже в твердом состоянии, а признание фазового контраста между твердой нижней мантией и жидким внешним ядром требует более гибкого подхода и уж во всяком случае не означает четко очерченной границы между ними.

Ссылки и литература

Атмосфера
Биосфера
Гидросфера
Кора
Континентальная кора Океаническая кора
Осадочный слой
Верхняя кора
Нижняя кора
Литосфера
Литосферные плиты
Астеносфера

Граница Мохоровичича
Мантия
Верхняя мантия
Сейсмический раздел 660 км
Нижняя мантия
Граница ядро-мантия
Ядро
Внешнее ядро
Внутреннее ядро

Последнее изменение этой страницы: 12:19, 29 февраля 2012.
К этой странице обращались 9206 раз.
Rambler's Top100