A Föld köpenye
A köpeny a Földnek az a része ( geoszféra ), amely közvetlenül a földkéreg alatt és a mag felett helyezkedik el . Ez tartalmazza a Föld anyagának nagy részét. A köpeny más földi bolygókon is megtalálható . A földköpeny 30 és 2900 km közötti tartományban van a földfelszíntől. A köpeny a Föld térfogatának körülbelül 80%-át foglalja el [1] .
A kéreg és a köpeny közötti határ a Mohorovichic határ , vagy röviden Moho. Rajta a szeizmikus sebesség élesen megnövekszik - 7-ről 8-8,2 km / s-ra. Ez a határ 7 (az óceánok alatt) és 70 kilométeres mélységben (a hajtási övek alatt) található. A Föld köpenyét a felső és az alsó köpenyre osztják. A geoszférák közötti határ a Golitsyn réteg , amely körülbelül 673 km mélységben található.
A 20. század elején aktívan vitatták a Mohorovichic határ természetét. Egyes kutatók azt sugallták, hogy ott metamorf reakció megy végbe, ami nagy sűrűségű kőzetek képződését eredményezi. Ilyen reakcióként javasoltak egy eklogitizációs reakciót, amelynek eredményeként a bazalt összetételű kőzetek eklogittá alakulnak , és sűrűségük 30%-kal nő. Más tudósok a szeizmikus hullámsebesség meredek növekedését annak tulajdonították , hogy a kőzetek összetétele megváltozott a viszonylag könnyű földkéregről és az alapkőzetről a sűrű köpenyű ultrabázisos kőzetekre. Ez a nézőpont ma már általánosan elfogadott.
A földkéreg és a földköpeny összetételének különbsége eredetük következménye: a kezdetben homogén Föld részleges olvadás következtében olvadó és könnyű részre - a kéregre és egy sűrű és tűzálló köpenyre - osztódott.
Információforrások a köpenyről
A Föld köpenyéhez nem lehet hozzáférni a közvetlen vizsgálathoz: nem éri el a földfelszínt, és nem érte el mélyfúrással sem. Ezért a köpenyről a legtöbb információt geokémiai és geofizikai módszerekkel szerezték meg. Földtani szerkezetére vonatkozó adatok nagyon korlátozottak.
A köpeny vizsgálata a következő adatok szerint történik:
- geofizikai adatok. Mindenekelőtt a szeizmikus hullámsebességre, az elektromos vezetőképességre és a gravitációra vonatkozó adatok.
- Köpenyolvadékok - peridotitok , bazaltok , komatitok , kimberlitek , lamproitok , karbonatitok és néhány más magmás kőzet keletkezik a köpeny részleges olvadása következtében. Az olvadék összetétele az olvadt kőzetek összetételének, az olvadási mechanizmusnak és az olvadási folyamat fizikai-kémiai paramétereinek a következménye. Általánosságban elmondható, hogy a forrás rekonstrukciója az olvadékból nehéz feladat.
- A köpeny olvadékai által felszínre hozott köpenykőzettöredékek - kimberlitek, lúgos bazaltok stb. Ezek xenolitok , xenokristályok és gyémántok . A gyémántok különleges helyet foglalnak el a köpenyről szóló információforrások között. A gyémántokban találhatók a legmélyebb ásványok, amelyek akár az alsó köpenyből is származhatnak. Ebben az esetben ezek a gyémántok jelentik a föld legmélyebb töredékeit, amelyek közvetlen tanulmányozásra alkalmasak.
- Köpenykőzetek a földkéreg összetételében. Az ilyen komplexek leginkább összhangban állnak a köpennyel, de különböznek is attól. A legfontosabb különbség abban rejlik, hogy a földkéreg összetételében vannak, ami azt jelenti, hogy nem egészen szokványos folyamatok eredményeként jöttek létre, és talán nem tükrözik a tipikus köpenyt. A következő geodinamikai beállításokban fordulnak elő:
- Az alpesi típusú hipermafikus kőzetek a köpeny részei, amelyek a hegyépítés következtében behatoltak a földkéregbe. Leggyakoribb az Alpokban , ahonnan a név is származik.
- Opiolit hiperbazitok - peridotitok az ophiolit komplexek összetételében - az ősi óceáni kéreg részei .
- A mélységi peridotitok az óceánok vagy hasadékok fenekén lévő köpenykőzetek vetületei .
Ezeknek a komplexeknek az az előnye, hogy geológiai kapcsolatok figyelhetők meg bennük a különböző kőzetek között.
Bejelentették, hogy a japán felfedezők azt tervezik, hogy megpróbálják befúrni az óceáni kérget egészen a köpenyig. A fúrás megkezdését 2007-re tervezték. Szóba került a bomló radionuklidok hőjével felmelegített önsüllyedő volfrámkapszulák segítségével a Mohorovich-határig és a felső köpenybe való behatolás lehetősége is ( [2] ).
A köpeny összetétele
A köpeny főleg ultrabázikus kőzetekből áll : perovszkitokból , peridotitokból ( lherzolitek , harzburgitok , wehrlitek , piroxenitek , dunitok ) és kisebb mértékben bázikus kőzetekből - eklogitokból .
A köpenykőzetek között olyan ritka kőzetfajtákat is azonosítottak, amelyek nem találhatók meg a földkéregben. Ezek különféle flogopit peridotitok, grospiditok és karbonatitok.
| Elem | Koncentráció | Oxid | Koncentráció | |
|---|---|---|---|---|
| O | 44.8 | |||
| Si | 21.5 | SiO2_ _ | 46 | |
| mg | 22.8 | MgO | 37.8 | |
| Fe | 5.8 | Haderő műszaki főtiszt | 7.5 | |
| Al | 2.2 | Al2O3 _ _ _ | 4.2 | |
| kb | 2.3 | CaO | 3.2 | |
| Na | 0.3 | Na2O _ _ | 0.4 | |
| K | 0,03 | K2O _ _ | 0,04 | |
| Összeg | 99.7 | Összeg | 99.1 |
A köpeny szerkezete
A köpenyben lezajló folyamatok a legközvetlenebb hatással vannak a földkéregre és a föld felszínére, a kontinensek mozgásának , a vulkanizmusnak , a földrengéseknek , a hegyek építésének és az érctelepek kialakulásának okozói . Egyre több bizonyíték támasztja alá, hogy magát a köpenyt is aktívan befolyásolja a Föld fémes magja .
Földalatti "óceán"
Orosz és francia tudósok 21. századi tanulmányai azt mutatják, hogy a Föld alsó és felső köpenyei között egy óriási tározó található, amelynek víztartalma tizedszázalékos, és a benne lévő víz összmennyisége összemérhető az előző évivel. az egész Világóceán . A víz az óceáni kéreg szubdukciója következtében került oda, ami arra utal, hogy a lemeztektonika részeként legkésőbb 3,3 milliárd évvel ezelőtt kezdődött [5] [6] .
Termikus konvekció
A köpenyben lévő hőmérsékleti gradiens hatására termikus konvekció figyelhető meg - az anyag felemelkedése az alsó rétegekből a felszínre. A termikus konvekció a földkéreg lemezeinek mozgásának hajtómechanizmusa. Az 1930-as években az elsők között Arthur Holmes angol geológus [7] javasolta a konvekció létezését a köpenyben .
Lásd még
Jegyzetek
- ↑ A Föld belső szerkezete . geografya.ru. Letöltve: 2018. július 31. Az eredetiből archiválva : 2018. augusztus 5..
- ↑ MI Ojovan, FGF Gibb, PP Poluektov, EP Emets. A Föld belső rétegeinek szondázása önsüllyedő kapszulákkal. Atomenergia , 99 , sz. 2, 556-562 (2005)
- ↑ [email protected] Archiválva : 2008. január 11. a Wayback Machine -nél . Letöltve: 2007-12-26.
- ↑ Jackson, Ian. MA Föld köpeny - Összetétel, szerkezet és evolúció (angol) . - Cambridge University Press , 1998. - P. 311-378. — ISBN 0-521-78566-9 .
- ↑ Alexander V. Sobolev, Evgeny V. Asafov et al. A mély víztartalmú köpenytározó bizonyítékot szolgáltat a földkéreg 3,3 milliárd évvel ezelőtti újrahasznosítására // Nature . - 2019. - 1. évf. 571 . - P. 555-559 . - doi : 10.1038/s41586-019-1399-5 .
- ↑ Mit árult el a Föld köpenyében lévő földalatti "óceán" // Tudomány és élet . - 2020. - 6. sz . - S. 21-23 .
- ↑ Bjornerud, 2021 , 3. fejezet. A Föld ritmusai.
Hivatkozások
- Felső köpeny. Per. angolról. - M .: "Mir". 1964.
- Demenitskaya R. M. A Föld kérge és köpenye. - M .: "Nedra". 1967.
- Sheinman Yu. M. Esszék a mélygeológiáról. - M .: "Nedra". 1968.
- A felső köpeny kőzettani. - M .: "Mir". 1968.
- A földkéreg és a köpeny. Per. angolról. sorozat „Földtudományok. Külföldi tudósok alapvető munkái a geológiában, geofizikában és geokémiában. - M .: "Mir". 1972.
- Bott M. A Föld belső szerkezete. - M .: "Mir". 1974.
- Felső köpeny. Per. angolról. sorozat „Földtudományok. Külföldi tudósok alapvető munkái a geológiában, geofizikában és geokémiában. - M .: "Mir". 1975.
- Milyutina HU A felső köpeny szeizmikus vizsgálatai. - M .: "Tudomány". 1976.
- A Föld tektonoszférája. Szerk. V. V. Belousova. - M .: "Tudomány". 1979.
- Moiseenko F. S. A mélygeológia alapjai. - M .: "Nedra". 1981.
- Pushcharovsky D. Yu., Pushcharovsky Yu. M. A Föld köpenyének összetétele és szerkezete // Soros Educational Journal , 1998, No 11, p. 111-119.
- Kovtun A. A. A Föld elektromos vezetőképessége // Soros Educational Journal , 1997, 10. szám, p. 111-117
- Marchia Bjornerud . Az idő tudatossága. A Föld múltja és jövője egy geológus szemével = Marcia Bjornerud. Időszerűség: Hogyan segíthet a világ megmentésében a geológusként való gondolkodás. - M. : Alpina non-fiction, 2021. - 284 p. - ISBN 978-5-00139-328-3 . .
Linkek
- Képek a földkéregről és a felső köpenyről // Nemzetközi Geológiai Korrelációs Program (IGCP), Project 474
- lenta.ru - "A Föld mély rétegei áttetszőnek bizonyultak"
 Szótárak és enciklopédiák | |
|---|---|
| Bibliográfiai katalógusokban |
| föld | ||
|---|---|---|
| A Föld története |  | |
| A Föld fizikai tulajdonságai | ||
| A Föld héjai | ||
| Földrajz és geológia | ||
| Környezet | ||
| Lásd még | ||
| ||
| A Föld héjai | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Külső |  | ||||||
| Belső |
| ||||||