Мантия земли, ее структура, температура и толщина. Верхняя мантия Земли: состав, температура, интересные факты

- (от лат. mantelluin плащ). Длинный, нарядный плащ, присвоенный известному сану и званию, напр.: царям, архиереям, монахам. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. МАНТИЯ ново греч. mantion, фр. manteau,… … Словарь иностранных слов русского языка

МАНТИЯ, мантии, жен. (греч. mantia) (книжн.). 1. Широкая длинная одежда в виде плаща, ниспадающего до земли, носимая поверх другого платья. Монашеская черная мантия. Пурпурная мантия (у царей в древности). 2. У моллюсков складка кожи, одевающая… … Толковый словарь Ушакова

МАНТИЯ, слой Земли между КОРОЙ и ЯДРОМ, до 2900 км. Ее границы определяются главными изменениями сейсмической активности. Мантия составляет большую часть Земли, 82% ее объема и 68% ее массы. Можно выделить несколько отличительных частей мантии.… … Научно-технический энциклопедический словарь

Хвост; плащ, сфера, складка, катоптромантия, епанча, одежда, мантилька, палий, оболочка, порфира, мафорий Словарь русских синонимов. мантия сущ., кол во синонимов: 14 аболла (1) … Словарь синонимов

- (от ср. гр. mantion покрывало, плащ) длинный плащ; парадное одеяние монархов, высших служителей церкви, в некоторых странах судей, адвокатов, членов ученых обществ и академий. В РФ введены для судей в 1992 г … Юридический словарь

В биологии складка кожи у некоторых беспозвоночных (моллюски, плеченогие, усоногие раки), охватывающая все тело животного или его часть. Из выделений мантии образуется наружный скелет …

- (от ср. греч. mantion покрывало плащ), длинный плащ; парадное одеяние монархов, высших служителей церкви, в некоторых странах судей, адвокатов, членов ученых обществ и академий … Большой Энциклопедический словарь

МАНТИЯ, и, жен. 1. Широкая и длинная одежда в виде плаща. Пунцовая м. кардинала. Королевская м. с горностаями. 2. Складка кожи у нек рых беспозвоночных животных, охватывающая тело (спец.). 3. Внутренняя сфера Земли, находящаяся под её корой и… … Толковый словарь Ожегова

Жен. нарядный плащ, широкий или безрукавый охабень, присвоенный иному сану или званию. царская, парчовая, с вышитыми орлами, на горностае; архиерейская, шелковая, гиацинтового цвета, с бархатными скрижалями на груди; архимандритская,… … Толковый словарь Даля

- (от среднегреч. mantion покрывало, плащ), наружная складка кожи у моллюсков, плеченогих и усоногих ракообразных, покрывающая всё тело животного или его часть. Как правило, спец. железистые клетки М. выделяют наруж. скелет (раковину). М. водных… … Биологический энциклопедический словарь

У учёных нет сомнений в том, что наша планета состоит минимум из трёх структур: наружная оболочка – кора, внутренняя сердцевина – ядро, а между ними как раз и лежит слой земных пород – мантия.

Она заметно толще коры и занимает более 80% всего объёма земного шара. Начинается мантия на глубине примерно 30–50 км (под океанами) и гораздо ниже – под континентами. На глубине около 30 000 км она граничит с ядром.

Как изучают строение Земли на таких огромных глубинах?

Конечно, недра – это не бездны океана или космоса. Внутрь планеты не послать ни экспедиции, ни роботов. Однако разработаны методы, которые позволяют туда «заглянуть». Для этого есть несколько путей.

1. Геофизические исследования. Например, регистрировать распространение волн от землетрясений. Пока эти волны доберутся, например, от Японии до Германии, они не раз изменят своё направление и скорость. По тому, в каких слоях они идут медленней, в каких – быстрее, можно судить о строении этих слоёв, их составе.

2. Геологические коллекции. Специалисты часто умеют различать «камешки» по месту их рождения. Так, недавно удалось по примесям расшифровать биографию шести алмазов. Когда-то крошечные кусочки углерода опустились из коры в мантию и «утонули» в ней. Чудовищное давление превратило их в , а восходящий поток понёс их в кору. Они оказались в вулканической породе, которую через 200 млн. лет люди подняли из бразильской шахты.

3. Эксперименты. Примерно представляя себе условия в недрах Земли, можно воспроизвести их в лабораториях и посмотреть на результаты.

4. Бурение сверхглубоких скважин. Правда, пока что самая глубокая из них, на Кольском полуострове достигла лишь отметки 12 262 метра. Возможно, добраться до мантии получится бурением океанского дна – здесь-то кора намного тоньше. Такое может оказаться под силу буровым суднам, уже созданным специально для подобных работ.

Из чего состоит мантия? Какие процессы в ней идут?

О мантии можно судить по её обломкам, которые вынесены на поверхность суши или долин океанского дна миллиарды лет назад. Предполагают, что мантия зеленовато-чёрная и состоит из горных пород, содержащих кремний, магний, кальций, железо, кислород. По составу она похожа на . Когда-то, до образования коры, такой была вся поверхность Земли.

Ныне распад радиоактивных веществ подогревает ядро, и оно передаёт свой жар мантии. Температура самого нижнего её слоя измеряется тысячами градусов. Поэтому его горные породы размягчены, колоссальное давление делает их текучими. Снаружи температура мантии постепенно падает. Охлаждённые внешние массы опускаются, подогретые внутренние – всплывают. Из-за высокой вязкости скорость движения невелика – до нескольких десятков сантиметров в год. Но этот круговорот никогда не прекращается. Время от времени потоки мантийного вещества внедряются в кору, этим перемещениям помогают вулканы.

Почему важно исследовать мантию Земли?

Мантия находится от нас далеко (точнее, глубоко), но, безусловно, влияет на жизнь людей и всей окружающей нас природы. Движения в мантии заставляют перемещаться стоящие на ней огромные плиты коры, которые несут континенты. Результат известен – землетрясения, извержения вулканов и массовые вымирания организмов, рождение и гибель островов, движение материков. Поняв процессы в мантии, мы получим шанс предвидеть глобальные катастрофы.

Тепловые перемещения в мантии влияют на появление зон подземного тепла. Представляя себе её «поведение», будет легче находить такие зоны для постройки геотермальных электростанций, горячие подземные воды, металлические руды. Да и другие полезные ископаемые тоже.


Скажем, считалось, что горючий газ метан образуется из гниющей органики благодаря бактериям. Но не так давно группа физиков доказала, что бывает иначе. Учёные смешали воду, оксид железа и минерал кальцит. Смесь разогрели до 1000°С под давлением 110 тысяч атмосфер и получили метан! Эти означало, что он может появляться и в глубинах мантии. Не исключено, что оттуда он поднимается в толщу коры. Так что тут нужно искать его скопления и добывать.

В статье рассказывается о том, что такое мантия, какие значения носит это слово, в частности говорится о планетарной мантии.

Многообразие

В любом живом языке, на котором говорят люди, если он развивается, со временем под влиянием тех или иных обстоятельств появляются слова, которые имеют несколько смысловых значений. Они присущи им изначально, или же подобное происходит со временем. В качестве примера можно привести зАмок и замОк, а также слово «язык». Это и орган во рту человека, и некая вытянутая местность, и военнопленный, который может предоставить ценные сведения.

И одним из таких слов является «мантия». Что такое мантия? При упоминании ее на ум приходят разные вещи - одежда, строение планетарной коры и прочее. В статье мы и разберем значения этого слова, но обо всем по порядку.

Планета

В недрах нашей планеты постоянно происходят различные реакции, заметить их невооруженным глазом, само собой, нельзя, но вот их последствия люди ощущали всегда. Наиболее яркие их проявления - это землетрясения и их «спутники»: цунами, извержения вулканов и прочее. Условно внутреннее строение нашей планеты можно разделить на три слоя, это кора, мантия и ядро. Так что такое

Как уже было сказано, мантия - это слой, который встречается только у планет земной группы и расположен он между корой поверхности и внутренним ядром небесного тела. По предположению ученых, образуется она в результате процессов отделения металлических частей от первичного вещества планеты и ухода их в глубину, а продукты плавления подобных веществ в результате и образуют кору тела. Так что теперь мы выяснили, что такое мантия Земли. На нашей планете состоит она в основном из перидотитов.

Как упоминалось ранее, планетные мантии характерны не только для Земли, ее имеют практически все иные известные небесные тела так называемой земной группы - Луна, Венера, Марс. А вот Меркурию повезло меньше: в результате сильной метеоритной бомбардировки вся кора и значительная часть мантии были уничтожены.

На Венере же мантия отличается от земной гораздо большей температурой, а вместо в недрах нашей небесной соседки присутствуют плюмовые течения. Так что мы разобрались в вопросе о том, что такое мантия геологическая. Теперь же рассмотрим иные значения этого слова.

Одежда

Мантия - это также и предмет одежды, он очень древний, использовался нашими предками тысячелетия назад. Но в наше время используется в основном в качестве символического или ритуального одеяния, к примеру, как судейская мантия. Как ни удивительно, но такая мантия считается официальным одеянием некоторых работников судейской системы многих стран.

Подобная одежда как бы скрывает все человеческое и слабое, возвышая судью или адвоката над мирскими страстями и сильными эмоциями, которые могут повлиять на исход дела. А черный цвет также символизирует беспристрастность. Теперь нам известно еще, что такое мантия как официальная форма одеяния для служителей специальных органов.

Подобный элемент облачения также является частью академической одежды выпускников многих вузов и преподавателей академий и иных учебных заведений. Правда, подобная традиция существует не во всех странах. Она берет свое начало еще в средние века, когда церковь имела сильное влияние на общество, а большинство институтов и иных образовательных учреждений произошли именно из церковных школ. Вот мы и разобрали еще один аспект вопроса о том, что такое мантия, определение этого слова и какое оно имеет значения.

Зоология

В зоологии мантия - это особая складка кожи, которая облегает часть тела или все тело. Употребляем термин по отношению к моллюскам и усоногим ракообразным.

Во времена дореволюционной России в учебниках биологии мантию часто называли епанчей, но в наше время этот термин устарел и больше не используется.

Многим известно, что планета Земля в сейсмическом (тектоническом) смысле состоит из ядра, мантии и литосферы (коры). Мы рассмотрим, что такое мантия. Это слой или промежуточная оболочка, которая находится между ядром и корой. Мантия составляет 83% объема планеты Земля. Если же брать вес, то 67% Земли - это мантия.

Два слоя мантии

Еще в начале двадцатого века было принято считать, что мантия однородна, но уже к середине столетия ученые пришли к выводу, что она состоит из двух слоев. Близкий к ядру слой - это нижняя мантия. Тот слой, который граничит с литосферой - верхняя мантия. Верхняя мантия уходит вглубь Земли приблизительно на 600 километров. Нижняя граница нижней мантии расположена на глубине до 2900 километров.

Из чего состоит мантия

Подобраться к мантии ученым еще не доводилось. Никакое бурение пока еще не позволило приблизиться к ней. Поэтому все исследования производятся не опытным, а теоретическим и опосредованным путем. Свои выводы о мантии земли ученые делают прежде всего на основе геофизических исследований. В расчет берутся электропроводность, сейсмические волны, скорость их распространения, сила.

Японские ученые заявляли о своих намерениях подойти к мантии земли, пробурив океанические породы, но пока их планы еще не воплощены в жизнь. На дне океана уже найдены некоторые места, где слой земной коры наиболее тонкий, то есть до верхней части мантии отсанется бурить всего-то каких-то 3000 км. Сложность заключается в том, что бурение должно проводится на дне океана и при этом буру предстоит пройти участки сверхпрочных пород, а это можно сравнить с попыткой хвостика нитки прорваться через стенки наперстка. Безусловно, возможность изучить образцы пород, взятых непосредственно из мантии, дала бы составить более точное представление о ее структуре и составе.

Алмазы и перидоты

Информативными являются и мантийные породы, которые в результате различных геофизических и сейсмических процессов оказываются на поверхности земли. Например, к мантийным породам относятся алмазы. Некоторые из них, предполагают исследователи, поднимаются из нижней мантии. Наиболее распространенные породы - это перидоты. Они часто выбрасываются в лаве извержениями вулканов. Изучение мантийных пород позволяет ученым с определенной точностью говорить о составе и основных чертах мантии.

Жидкое состояние и вода

Составляют мантию силикатные породы, которые насыщены магнием и железом. Все вещества, составляющие мантию, пребывают в раскаленном. расплавленном, жидком состоянии, ведь температура этого слоя достаточно велика - до двух с половиной тысяч градусов. Вода также входит в состав мантии Земли. В количественном отношении ее там в 12 раз больше, чем в мировом океане. Запас воды в мантии таков, что если бы ее выплеснуть на поверхность земли, то вода поднялась бы над поверхностью на 800 метров.

Процессы в мантии

Граница мантии не представляет собой ровную линию. Наоборот, в некоторых местах, например, в районе Альп, на дне океанов, мантийные, то есть относящиеся к мантии породы подступают довольно близко к поверхности Земли. Именно физические и химические процессы, которые протекают в мантии, оказывают влияние на то, что происходит в земной коре и на поверхности земли. Речь идет об образовании гор, океанов, движении материков.

И ядром из расплавленного железа. Она занимает основную часть Земли, составляя две трети массы планеты. Мантия начинается на глубине около 30 километров и достигает 2900 километров.

Структура Земли

Земля имеет тот же состав элементов, что и (не учитывая водород и гелий, которые улетучились из-за гравитации Земли). Не беря во внимание железо в ядре, мы можем подсчитать, что мантия представляет собой смесь магния, кремния, железа и кислорода, что примерно соответствует по составу минералам.

Но именно то, что смесь минералов присутствует на заданной глубине является сложным вопросом, который не достаточно обоснован. Мы можем получает образцы из мантии, куски пород, поднятые при определенных вулканических извержениях, с глубины около 300 километров, а иногда и гораздо глубже. Они показывают, что самая верхняя часть мантии состоит из перидотита и эклогита. Самое интересное, что мы получаем от мантии - это бриллианты.

Деятельность в мантии

Верхнюю часть мантии медленно перемешивают движения плит, проходящих над ней. Это вызвано двумя видами деятельности. Во-первых, происходит движение подвижных плит вниз, которые скользят друг под другом. Во-вторых, происходит восходящее движение мантийной породы, когда две тектонические плиты расходятся и раздвигаются. Тем не менее, все эти действие не полностью смешивает верхний слой мантии, и геохимики считают верхнюю мантию каменной версией мраморного пирога.

Мировые модели вулканизма отражают действие тектоники плит, за исключением нескольких областей планеты, называемых горячими точками. Горячие точки могут служить ключом к подъему и опусканию материалов гораздо глубже в мантии, возможно, с самого ее основания. В наши дни идет энергичная научная дискуссия о горячих точках планеты.

Изучение мантии с помощью сейсмических волн

Наш самый мощный метод изучения мантии - это мониторинг сейсмических волн от землетрясений в мире. Два разных вида сейсмичесих волн: волны P (аналогичные звуковым волнам) и волны S (например, волны от встряхиваемой веревки) отвечают физическим свойствам породы, через которую они проходят. Сейсмические волны отражают некоторые типы поверхностей и преломляют (изгибают) другие типы поверхностей, когда наносят по ним удар. Ученые используют эти эффекты для определения внутренних поверхностей Земли.

Наши инструменты достаточно хороши, чтобы рассматривать мантию Земли так, как врачи делают ультразвуковые снимки своих пациентов. После столетия сбора данных о землетрясениях мы можем сделать несколько впечатляющих карт мантии.

Моделирование мантии в лаборатории

Минералы и породы меняются под высоким давлением. Например, общий мантийный минерал - оливин преобразовывается в различные кристаллические формы на глубинах около 410 километров и снова на 660 километрах.

Изучение поведения минералов в условиях мантии происходит двумя способами: компьютерное моделирование, основанное на уравнениях физики минералов и лабораторных экспериментах. Таким образом, современные исследования мантии проводятся сейсмологами, программистами и лабораторными исследователями, которые теперь могут воспроизводить условия в любом месте мантии с помощью лабораторного оборудования под высоким давлением, такого как ячейка с алмазной наковальней.

Слои мантии и внутренние границы

Столетие исследований позволило заполнить некоторые пробелы в знаниях о мантии. Она имеет три основных слоя. Верхняя мантия простирается от основания коры (Мохоровичича) до глубины 660 километров. Переходная зона расположена между 410 и 660 километрами, где происходят значительные физические изменения минералов.

Нижняя мантия простирается от 660 до примерно 2700 километров. Здесь сейсмические волны сильно приглушены, и большинство исследователей считают, что породы под ними различны по химическому составу, а не только по кристаллографии. И последний спорный слой на дне мантии имеет толщину около 200 километров и является границей между ядром и мантией.

Почему мантия Земли особенная

Поскольку мантия является основной частью Земли, ее история имеет фундаментальное значение для . Мантия сформировалась во время рождения Земли, как океан жидкой магмы на железном ядре. Поскольку она затвердевала, элементы, которые не вписывались в основные минералы, собрались в виде накипи на вершине коры. Затем, мантия начала медленную циркуляцию, которую продолжает последние 4 миллиарда лет. Верхняя часть мантии начала охлаждаться, потому что она перемешивалась и гидратировалась тектоническими движениями поверхностных плит.

В то же время мы многое узнали о структуре других (Меркурия, Венеры и Марса). По сравнению с ними, у Земли есть активная смазанная мантия, которая является особенной благодаря тому же элементу, который отличает ее поверхность: воде.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .