Ang mantle ng Earth ay ang bahagi ng geosphere na matatagpuan sa pagitan ng crust at core. Naglalaman ito ng malaking bahagi ng buong sangkap ng planeta. Ang pag-aaral ng mantle ay mahalaga hindi lamang sa mga tuntunin ng pag-unawa sa panloob na istraktura ng Earth. Maaari itong magbigay ng liwanag sa pagbuo ng planeta, magbigay ng access sa mga bihirang compound at bato, makatulong na maunawaan ang mekanismo ng mga lindol at ang paggalaw ng mga lithospheric plate. Gayunpaman, ang pagkuha ng impormasyon tungkol sa komposisyon at mga tampok ng mantle ay hindi madali. Hindi pa alam ng mga tao kung paano mag-drill ng mga balon nang napakalalim. Pangunahing pinag-aaralan ngayon ang mantle ng Earth gamit ang mga seismic wave. At gayundin sa pamamagitan ng pagmomodelo sa laboratoryo.
Ang istraktura ng Earth: mantle, core at crust
Ayon sa mga modernong konsepto, ang panloob na istraktura ng ating planeta ay nahahati sa ilang mga layer. Ang itaas ay ang crust, pagkatapos ay ang mantle at ang core ng Earth ay namamalagi. Ang crust ay isang hard shell na nahahati sa oceanic at continental. Ang mantle ng Earth ay nahiwalay dito sa pamamagitan ng tinatawag na hanggananMohorovicic (pinangalanan pagkatapos ng Croatian seismologist na nagtatag ng lokasyon nito), na nailalarawan sa pamamagitan ng biglaang pagtaas ng mga bilis ng compressional seismic wave.
Ang mantle ay bumubuo ng humigit-kumulang 67% ng masa ng planeta. Ayon sa modernong data, maaari itong nahahati sa dalawang layer: upper at lower. Sa una, ang Golitsyn layer o ang gitnang mantle ay nakikilala din, na isang transition zone mula sa itaas hanggang sa ibaba. Sa pangkalahatan, ang mantle ay umaabot mula 30 hanggang 2900 km.
Ang core ng planeta, ayon sa mga modernong siyentipiko, ay pangunahing binubuo ng mga iron-nickel alloys. Nahahati din ito sa dalawang bahagi. Ang panloob na core ay solid, ang radius nito ay tinatayang nasa 1300 km. Panlabas - likido, ay may radius na 2200 km. Ang isang transition zone ay nakikilala sa pagitan ng mga bahaging ito.
Lithosphere
Ang crust at ang itaas na mantle ng Earth ay pinagsama ng konsepto ng "lithosphere". Ito ay isang matigas na shell na may mga stable at mobile na lugar. Ang solidong shell ng planeta ay binubuo ng mga lithospheric plate, na dapat na gumagalaw sa asthenosphere - isang medyo plastic na layer, marahil ay isang malapot at napakainit na likido. Ito ay bahagi ng itaas na mantle. Dapat pansinin na ang pagkakaroon ng asthenosphere bilang isang tuluy-tuloy na malapot na shell ay hindi nakumpirma ng mga pag-aaral ng seismological. Ang pag-aaral ng istraktura ng planeta ay nagpapahintulot sa amin na makilala ang ilang mga katulad na layer na matatagpuan patayo. Sa pahalang na direksyon, ang asthenosphere, tila, ay patuloy na naaantala.
Mga paraan ng pag-aaral ng mantle
Ang mga layer sa ibaba ng crust ay hindi naa-accesspag-aaral. Ang napakalaking lalim, ang patuloy na pagtaas ng temperatura at ang pagtaas ng density ay isang seryosong problema para sa pagkuha ng impormasyon tungkol sa komposisyon ng mantle at core. Gayunpaman, posible pa ring isipin ang istraktura ng planeta. Kapag pinag-aaralan ang mantle, ang geophysical data ang nagiging pangunahing pinagmumulan ng impormasyon. Ang bilis ng mga seismic wave, electrical conductivity at gravity ay nagbibigay-daan sa mga siyentipiko na gumawa ng mga pagpapalagay tungkol sa komposisyon at iba pang mga tampok ng pinagbabatayan na mga layer.
Sa karagdagan, ang ilang impormasyon ay maaaring makuha mula sa mga igneous na bato at mga fragment ng mantle rock. Kasama sa huli ang mga diamante, na maaaring sabihin ng maraming kahit na tungkol sa mas mababang mantle. Ang mga mantle rock ay matatagpuan din sa crust ng lupa. Ang kanilang pag-aaral ay nakakatulong upang maunawaan ang komposisyon ng mantle. Gayunpaman, hindi nila papalitan ang mga sample na direktang kinuha mula sa malalalim na layer, dahil bilang resulta ng iba't ibang proseso na nagaganap sa crust, iba ang kanilang komposisyon sa mantle.
Earth's Mantle: Komposisyon
Ang
Meteorite ay isa pang mapagkukunan ng impormasyon tungkol sa kung ano ang mantle. Ayon sa mga modernong konsepto, ang mga chondrite (ang pinakakaraniwang grupo ng mga meteorite sa planeta) ay malapit sa komposisyon sa mantle ng lupa.
Ito ay dapat na naglalaman ng mga elemento na nasa solidong estado o nasa solidong estado sa panahon ng pagbuo ng planeta. Kabilang dito ang silicon, iron, magnesium, oxygen at ilang iba pa. Sa mantle, pinagsama sila sa silicon dioxide upang bumuo ng mga silicate. ATAng magnesium silicates ay matatagpuan sa itaas na layer, ang dami ng iron silicate ay tumataas nang may lalim. Sa ibabang mantle, ang mga compound na ito ay nabubulok sa mga oxide (SiO2, MgO, FeO).
Ang partikular na interes ng mga siyentipiko ay ang mga bato na hindi matatagpuan sa crust ng lupa. Ipinapalagay na maraming ganoong compound (grospidite, carbonatites, atbp.) sa mantle.
Layers
Suriin natin ang haba ng mga layer ng mantle. Ayon sa mga siyentipiko, ang mga nasa itaas ay sumasakop sa hanay na humigit-kumulang 30 hanggang 400 km mula sa ibabaw ng lupa. Susunod ay ang transition zone, na mas malalim sa kalaliman para sa isa pang 250 km. Ang susunod na layer ay ang ibaba. Ang hangganan nito ay matatagpuan sa lalim na humigit-kumulang 2900 km at nakikipag-ugnayan sa panlabas na core ng planeta.
Pressure at temperatura
Habang lumalalim ka sa planeta, tumataas ang temperatura. Ang mantle ng Earth ay nasa ilalim ng napakataas na presyon. Sa asthenosphere zone, ang epekto ng temperatura ay mas malaki, kaya narito ang sangkap ay nasa tinatawag na amorphous o semi-molten na estado. Mas malalim sa ilalim ng pressure, nagiging solid ito.
Mga pag-aaral ng mantle at ang hangganan ng Mohorovicic
Ang mantle of the Earth ay pinagmumultuhan ng mga siyentipiko sa loob ng mahabang panahon. Sa mga laboratoryo, ang mga eksperimento ay isinasagawa sa mga bato na marahil ay bahagi ng itaas at mas mababang mga layer, na nagpapahintulot sa amin na maunawaan ang komposisyon at mga tampok ng mantle. Kaya, natuklasan ng mga siyentipiko ng Hapon na ang mas mababang layer ay naglalaman ng isang malaking halaga ng silikon. Ang itaas na mantle ay naglalaman ng mga reserbang tubig. Siya ay mula saang crust ng lupa, at tumagos din mula rito hanggang sa ibabaw.
Ang ibabaw ng Mohorovicic ay partikular na interesado, ang katangian nito ay hindi lubos na nauunawaan. Iminumungkahi ng mga pag-aaral sa seismological na sa isang antas na 410 km sa ibaba ng ibabaw, ang isang metamorphic na pagbabago ng mga bato ay nangyayari (sila ay nagiging mas siksik), na nagpapakita ng sarili sa isang matalim na pagtaas sa bilis ng mga alon. Ipinapalagay na ang mga bas alt na bato sa lugar ng hangganan ng Mohorović ay nagiging eclogite. Sa kasong ito, ang density ng mantle ay tumataas ng halos 30%. May isa pang bersyon, ayon sa kung saan, ang dahilan ng pagbabago sa bilis ng mga seismic wave ay nakasalalay sa pagbabago sa komposisyon ng mga bato.
Cikyu Hakken
Noong 2005, isang barkong Chikyu na may espesyal na kagamitan ang itinayo sa Japan. Ang kanyang misyon ay gumawa ng malalim na rekord sa ilalim ng Karagatang Pasipiko. Iminumungkahi ng mga siyentipiko na kumuha ng mga sample ng mga bato sa itaas na mantle at ang hangganan ng Mohorovichic upang makakuha ng mga sagot sa maraming mga katanungan na may kaugnayan sa istraktura ng planeta. Ang proyekto ay naka-iskedyul para sa 2020.
Dapat tandaan na hindi lamang ibinaling ng mga siyentipiko ang kanilang atensyon sa kalaliman ng karagatan. Ayon sa mga pag-aaral, ang kapal ng crust sa ilalim ng mga dagat ay mas mababa kaysa sa mga kontinente. Malaki ang kaibahan: sa ilalim ng column ng tubig sa karagatan, 5 km lamang upang madaig ang magma sa ilang lugar, habang sa lupa ay tumataas ang bilang na ito sa 30 km.
Ngayon ay gumagana na ang barko: natanggap na ang mga sample ng deep coal seams. Ang pagpapatupad ng pangunahing layunin ng proyekto ay gagawing posible na maunawaan kung paano nakaayos ang mantle ng Earth, kung ano angmga sangkap at elemento ang bumubuo sa transition zone nito, gayundin para malaman ang mas mababang limitasyon ng pagkalat ng buhay sa planeta.
Ang ating pag-unawa sa istruktura ng Earth ay malayo sa kumpleto. Ang dahilan nito ay ang hirap makapasok sa bituka. Gayunpaman, ang pag-unlad ng teknolohiya ay hindi tumitigil. Iminumungkahi ng mga pag-unlad sa agham na marami pa tayong malalaman tungkol sa mga katangian ng mantle sa malapit na hinaharap.
