Мантія Землі
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Мантія Землі

Мантія Землі , оболонка «твердої» Землі, розташована між земною корою і ядром Землі . Займає 83 % Землі (без атмосфери) за об'ємом і 67 % по масі. Від земної кори її відокремлює Мохоровічича поверхня, на якій швидкість подовжніх сейсмічних хвиль при переході з кори в М. З. зростає стрибком з 6,7—7,6 до 7,9—8,2 км/сек ; від ядра Землі мантію відокремлює поверхня (на глибині близько 2900 км. ), на якій швидкість сейсмічних хвиль падає з 13,6 до 8,1 км/сек . М. З. ділиться на ніжнюю і верхню мантію . Остання, у свою чергу, ділиться (зверху вниз) на субстрат, шар Гутенберга (шар знижених швидкостей сейсмічних хвиль) і шар Голіцина (інколи називається середньою мантією). В підошви М. З. виділяється шар завтовшки менше 100 км. , в якому швидкості сейсмічних хвиль не зростають з глибиною або навіть злегка знижуються.

  Передбачається, що М. З. складається тими хімічними елементами, які під час утворення Землі знаходилися в твердому стані або входили до складу твердих хімічних сполук. З цих елементів переважають: Про, Si, Mg, Fe. Згідно з сучасними виставами, склад М. З. вважається близьким до складу кам'яних метеоритів. З кам'яних метеоритів найбільш близький к М. З. склад мають хондріти. Передбачають, що безпосередніми зразками речовини мантії є уламки порід серед базальтової лави, винесені на поверхню Землі; їх знаходять також разом з алмазами в трубках вибуху (див. Діатреми ). Вважають також, що уламки порід, підняті драгою з дна ріфтов Серединно-океанічних хребтів, є речовиною мантії.

  Зразки самої верхньої частини М. З. складаються переважно з порід ультраосновного (перідотіт і піроксеніт) і основного (еклогит) складу. Зазвичай вважається, що М. З. майже повністю складена олівіном [(Mg, Fe) 2 Sio 4 ], в якому сильно переважає магнієва компонента (форстерит), але з глибиною, мабуть, зростає доля залізної складової частини (фаяліту). Австралійський петрограф Рінгвуд передбачає, що М. З. складена гіпотетичною породою, яку він назвав піролітом і яка по складу відповідає суміші з 3 частин періодіта і 1 частині базальту. Теоретичні розрахунки показують, що в ніжней М. З. мінерали повинні розпадатися на оксиди. На початок 70-х років 20 століть з'явилися також дані, вказуючі на наявність в М. З. горизонтальних неоднородностей.

  Характерною межею М. З. є, мабуть, фазові переходи. Експериментально встановлено, що в олівіне під великим тиском змінюється структура кристалічної решітки, з'являється щільніша упаковка атомів, так що об'єм мінералу помітно зменшується. У кварці такий фазовий перехід спостерігається двічі по мірі зростання тиску; найщільніша модифікація на 65 °C щільніше за звичайний кварц. Такі фазові переходи вважаються головною причиною того, що в шарі Голіцина швидкості сейсмічних хвиль дуже швидко зростають з глибиною.

  Поза сумнівом, що земна кора виділилася з М. З.; процес диференціації М. З. продовжується і зараз. Є припущення, що і земне ядро розростається за рахунок М. З. Процесси в земній корі і М. З. тісно зв'язані; у частковості, енергія для тектонічних рухів земної кори, мабуть, поступає з М. З.

 

  Літ.: Магніцкий Ст А., Внутрішня будова і фізика Землі, М., 1965; Проблеми будови земної кори і верхньої мантії. Збірка статей, М., 1970.

  Е. Н. Люстіх.