Где граница мантии Земли? Какова ее плотность? Давление? Каков химический состав? Какова температура в ее недрах?
Вся мантия Земли в цифрах в этой статье.
Мантия простирается от границы с земной корой (на глубине 5—70 километров) до границы с ядром на глубине около 2900 км.
Границей между корой и мантией служит граница Мохоровичича или, сокращённо, Мохо. На ней происходит резкое увеличение сейсмических скоростей — от 7 до 8—8,2 км/с.
- На долю мантии приходится около 67% общей массы планеты и около 83% её объёма (без учёта атмосферы).
- Скорости продольных волн (Vp) в мантии Земли возрастают в среднем от 8,0 км/сек (7,8—8,5) до ~13,6 км/сек на внешней границе ядра; скорости поперечных волн(to) — соответственно от 4,4 до 7,3 км/сек.
- Вертикальное распределение плотности (ρ) мантии Земли по расчетам (в предположении непрерывности изменения и горизонтальной однородности слоев) изменяется от ·3,3—3,5 г/см3 под земной корой до 5,6— 5,9 г/см3 на внешней границе ядра.
- Вычисленные значения силы тяжести (g) для мантии Земли позволяют считать их практически неизменными — g ≈ const и 1000 см/сек2.
- Распределение давления (р) под земной корой около 1,3—1,4 млн атм., причем под океанами давление значительно меньше, чем под континентальной корой.
- О распределениях электропроводности (σ) мантии Земли достоверно известно лишь быстрое ее возрастание на глубинах n·102 км от 10-15—10-13 CGSM в верхней мантии до 10-8— 1010 CGSM в нижней. Характер ее изменения неизвестен.
- Распределения температур в мантии наиболее неопределенны. Результаты зависят от многих теоретических допущений и неизвестных величин. Разными авторами температура у подошвы мантии оценивается цифрами 1500—10 000°С; в предположении среднего постоянного температурного градиента 0,6 град/км — 3000°С. По-видимому, температура поверхности мантии Земли близка к интервалу температур плавления.
- В настоящее время наиболее распространено разделение мантии Земли на 3 области: область В — верхняя мантия земли (от 35 до 500 км); область С — средняя мантия Земли, иногда—“промежуточный”, или “переходный”, слой (300—950 км); область Д = ДI + ДII — нижняя мантия Земли (950—2900 км). Иногда понятием “верхняя мантия” объединяются области В + С и средняя мантия не выделяется (Магницкий, Белоусов, Деменицкая и др.).
Химический состав мантии:
Содержание основных элементов в мантии Земли в массовых процентах |
||||
Элемент |
Концентрация |
|
Оксид |
Концентрация |
O |
44,8 |
|
||
Si |
21,5 |
SiO2 |
46 |
|
Mg |
22,8 |
MgO |
37,8 |
|
Fe |
5,8 |
FeO |
7,5 |
|
Al |
2,2 |
Al2O3 |
4,2 |
|
Ca |
2,3 |
CaO |
3,2 |
|
Na |
0,3 |
Na2O |
0,4 |
|
K |
0,03 |
K2O |
0,04 |
|
Сумма |
99,7 |
Сумма |
99,1 |