СТРОЕНИЕ И СОСТАВ ЗЕМЛИ

Источники данных для определения состава глубинных оболочек Земли

• Глубинная геофизика (в основном – сейсмология)

• Петрология (ксенолиты глубинных пород)• Метеориты• Термодинамическое моделирование

Оболочки:

A – кора• Раздел

Мохоровичича

B – подкоровая мантия

A+B=литосфера

C – астеносфера

B+C=верхняя мантия

D’ – нижняя мантия

D’’ – переходная зона

• Раздел Гутенберга

E – внешнее ядро

G – внутреннее ядро

Изменение основных физических параметров в недрах Земли

Массы основных оболочек твердой Земли

Типы земной коры

Состав земной коры

Отличия континентальной и

океанской коры • Химический состав

• Мощность

• Возраст

Состав мантии Земли

Фазовые переходы в мантии

Достоверная информация о мантии Земли

1. Недеплетированная мантия (за исключением верхних нескольких десятков километров) имеет гомогенный состав, подобный составу лерцолита (60% оливина + 30% пироксена +шпинель+ гранат + плагиоклаз)

2. Верхняя часть мантии под раздвигающимися срединно-океанскими хребтами деплетировна в результате частичного плавления (80% оливина + 20% пироксена ); остаточная порода – дунит (100% оливина)

3. Частичное плавление верхней мантии обусловлено присутствием свободной воды на глубинах до 400 км

4. Фазовые переходы в мантии обусловлены увеличением давления с глубиной (400 км – оливин принимает структуру шпинели, пироксен – граната; 670 км – шпинель и гранат принимают структуры ильменита и перовскита), без изменения химического состава

• Ядро состоит из однородного вещества, температура плавления которого (сплошная линия) возрастает с глубиной быстрее, чем действительная температура (пунктирная линия)

• Для генерации магнитного поля Земли температура должна возрастать по адиабатическому закону (линия А); противоречие с сейсмологическими данными

• Внутреннее и внешнее ядро имеют несколько различный состав и разные температуры плавления

Состав ядра Земли

Достоверная информация о ядре Земли

1. Основной элемент в ядре Земли – Fe (плотность, распространенность, проводимость)

2. Во внешнем ядре земли необходимо допустить интенсивную конвекцию (вариации магнитного поля Земли)

3. Внутреннее ядро – сплав Fe и Ni, внешнее – смесь Fe и S (плотность, температура плавления при высоких давлениях)