Manto de la tierra
El manto es la parte de la Tierra ( geosfera ) ubicada directamente debajo de la corteza y encima del núcleo . Contiene la mayor parte de la materia de la Tierra. El manto también se encuentra en otros planetas terrestres . El manto terrestre se encuentra en el rango de 30 a 2900 km de la superficie terrestre. El manto ocupa alrededor del 80% del volumen de la Tierra [1] .
El límite entre la corteza y el manto es el límite Mohorovichic , o Moho para abreviar. En él hay un fuerte aumento de las velocidades sísmicas: de 7 a 8-8,2 km / s. Esta frontera se encuentra a una profundidad de 7 (bajo los océanos) a 70 kilómetros (bajo los cinturones de pliegue). El manto terrestre se divide en manto superior y manto inferior. El límite entre estas geosferas es la capa Golitsyn , situada a una profundidad de unos 673 km.
A principios del siglo XX, se discutió activamente la naturaleza de la frontera Mohorovichic. Algunos investigadores han sugerido que allí se está produciendo una reacción metamórfica, lo que resulta en la formación de rocas de alta densidad. Se propuso una reacción de eclogitización como tal reacción, como resultado de lo cual las rocas de composición basáltica se convierten en eclogita y su densidad aumenta en un 30%. Otros científicos atribuyeron el fuerte aumento en las velocidades de las ondas sísmicas a un cambio en la composición de la roca, de rocas félsicas y básicas de la corteza relativamente ligeras a rocas ultrabásicas del manto denso. Este punto de vista ahora es generalmente aceptado.
La diferencia en la composición de la corteza y el manto terrestres es consecuencia de su origen: la Tierra inicialmente homogénea, como resultado del derretimiento parcial, se dividió en una parte fusible y ligera: la corteza y un manto denso y refractario.
Fuentes de información sobre el manto
El manto de la Tierra es inaccesible a la investigación directa: no llega a la superficie de la tierra y no ha sido alcanzado por una perforación profunda. Por tanto, la mayor parte de la información sobre el manto se ha obtenido por métodos geoquímicos y geofísicos . Los datos sobre su estructura geológica son muy limitados.
El manto se estudia según los siguientes datos:
- datos geofísicos. En primer lugar, datos sobre velocidades de ondas sísmicas, conductividad eléctrica y gravedad.
- Derretimiento del manto: se forman peridotitas , basaltos , komatiitas , kimberlitas , lamproitas , carbonatitas y algunas otras rocas ígneas como resultado de la fusión parcial del manto. La composición del fundido es consecuencia de la composición de las rocas fundidas, el mecanismo de fusión y los parámetros fisicoquímicos del proceso de fusión. En general, la reconstrucción de la fuente a partir del fundido es una tarea difícil.
- Fragmentos de rocas del manto traídos a la superficie por fusión del manto: kimberlitas, basaltos alcalinos, etc. Estos son xenolitos , xenocristales y diamantes . Los diamantes ocupan un lugar especial entre las fuentes de información sobre el manto. Es en los diamantes donde se encuentran los minerales más profundos, que incluso pueden provenir del manto inferior. En este caso, estos diamantes representan los fragmentos más profundos de la tierra disponibles para el estudio directo.
- Rocas del manto en la composición de la corteza terrestre. Dichos complejos son más consistentes con el manto, pero también difieren de él. La diferencia más importante está en el hecho mismo de que están en la composición de la corteza terrestre, lo que implica que se formaron como resultado de procesos no del todo comunes y, tal vez, no reflejan el manto típico. Ocurren en las siguientes configuraciones geodinámicas:
- Las rocas hipermáficas de tipo alpino son partes del manto que se introdujeron en la corteza terrestre como resultado de la formación de montañas. Más común en los Alpes , de donde proviene el nombre.
- Hiperbasitas ofiolíticas -peridotitas en la composición de complejos ofiolíticos- partes de la antigua corteza oceánica .
- Las peridotitas abisales son proyecciones de rocas del manto en el fondo de los océanos o grietas .
Estos complejos tienen la ventaja de que en ellos se pueden observar relaciones geológicas entre diferentes rocas.
Se ha anunciado que los exploradores japoneses planean intentar perforar la corteza oceánica hasta el manto. El inicio de la perforación estaba previsto para 2007. También se discutió la posibilidad de penetración en el límite Mohorovichic y en el manto superior con la ayuda de cápsulas de tungsteno autohundibles calentadas por el calor de los radionúclidos en descomposición ( [2] ).
Composición del manto
El manto está compuesto principalmente por rocas ultrabásicas : perovskitas , peridotitas ( lherzolitas , harzburgitas , wehrlitas , piroxenitas , dunitas ) y, en menor medida, rocas básicas - eclogitas .
Además, entre las rocas del manto se han identificado raras variedades de rocas que no se encuentran en la corteza terrestre. Estas son varias peridotitas de flogopita, grospiditas y carbonatitas.
| Elemento | Concentración | Óxido | Concentración | |
|---|---|---|---|---|
| O | 44.8 | |||
| Si | 21.5 | SiO2 _ | 46 | |
| miligramos | 22.8 | MgO | 37.8 | |
| Fe | 5.8 | Fe O | 7.5 | |
| Alabama | 2.2 | Al2O3 _ _ _ | 4.2 | |
| California | 2.3 | CaO | 3.2 | |
| N / A | 0.3 | Na2O _ _ | 0.4 | |
| k | 0.03 | K2O _ _ | 0.04 | |
| Suma | 99.7 | Suma | 99.1 |
La estructura del manto
Los procesos que tienen lugar en el manto tienen el impacto más directo en la corteza terrestre y la superficie de la tierra, son la causa del movimiento de los continentes , el vulcanismo , los terremotos , la formación de montañas y la formación de depósitos minerales . Cada vez hay más pruebas de que el manto mismo está activamente influenciado por el núcleo metálico de la Tierra .
Subterráneo "océano"
Los estudios realizados por científicos rusos y franceses en el siglo XXI muestran que entre los mantos inferior y superior de la Tierra hay un depósito gigante con un contenido de agua de décimas de un por ciento, y la cantidad total de agua en él es comparable a la de todo el Océano Mundial . El agua llegó allí como resultado de la subducción de la corteza oceánica, lo que implica que, como parte de la tectónica de placas , comenzó a más tardar hace 3300 millones de años [5] [6] .
Convección térmica
Bajo la acción del gradiente de temperatura en el manto, se observa la convección térmica, el ascenso de la materia desde las capas inferiores a la superficie. La convección térmica es el mecanismo impulsor del movimiento de las placas de la corteza terrestre. Uno de los primeros en sugerir la existencia de convección en el manto en la década de 1930 fue el geólogo inglés Arthur Holmes [7] .
Véase también
Notas
- ↑ La estructura interna de la Tierra . geografia.ru. Consultado el 31 de julio de 2018. Archivado desde el original el 5 de agosto de 2018.
- ↑ MI Ojovan, FGF Gibb, PP Poluektov, EP Emets. Sondeo de las capas interiores de la Tierra con cápsulas autohundibles. Energía Atómica , 99 , no. 2, 556-562 (2005)
- ↑ [email protected] Archivado el 11 de enero de 2008 en Wayback Machine . Consultado el 26 de diciembre de 2007.
- ↑ Jackson, Ian. MEl manto terrestre - Composición, estructura y evolución (inglés) . - Prensa de la Universidad de Cambridge , 1998. - P. 311-378. — ISBN 0-521-78566-9 .
- ↑ Alexander V. Sobolev, Evgeny V. Asafov et al. El reservorio del manto húmedo profundo proporciona evidencia del reciclaje de la corteza antes de hace 3.300 millones de años // Naturaleza . - 2019. - Vol. 571 . - Pág. 555-559 . -doi : 10.1038/ s41586-019-1399-5 .
- ↑ ¿Qué dice el "océano" subterráneo en el manto de la Tierra sobre // Ciencia y Vida ? - 2020. - Nº 6 . - S. 21-23 .
- ↑ Bjornerud, 2021 , Capítulo 3. Ritmos de la Tierra.
Referencias
- Manto superior. Por. De inglés. - M.: "Mir". 1964.
- Demenitskaya R. M. La corteza y el manto de la Tierra. - M.: "Nedra". 1967.
- Sheinman Yu. M. Ensayos sobre geología profunda. - M.: "Nedra". 1968.
- Petrología del manto superior. - M.: "Mir". 1968.
- La corteza terrestre y el manto. Por. De inglés. Serie “Ciencias de la Tierra. Obras fundamentales de científicos extranjeros en geología, geofísica y geoquímica. - M.: "Mir". 1972.
- Bott M. Estructura interna de la Tierra. - M.: "Mir". 1974.
- Manto superior. Por. De inglés. Serie “Ciencias de la Tierra. Obras fundamentales de científicos extranjeros en geología, geofísica y geoquímica. - M.: "Mir". 1975.
- Milyutina ES Estudios sísmicos del manto superior. - M.: "Ciencia". 1976.
- tectonosfera terrestre. ed. V. V. Belousova. - M.: "Ciencia". 1979.
- Moiseenko F. S. Fundamentos de geología profunda. - M.: "Nedra". 1981.
- Pushcharovsky D. Yu., Pushcharovsky Yu. M. Composición y estructura del manto terrestre // Soros Educational Journal , 1998, No 11, p. 111-119.
- Kovtun A. A. Conductividad eléctrica de la Tierra // Soros Educational Journal , 1997, No 10, p. 111-117
- Marchia Bjornerud . Conciencia del tiempo. El pasado y el futuro de la Tierra a través de los ojos de un geólogo = Marcia Bjornerud. Oportunidad: cómo pensar como un geólogo puede ayudar a salvar el mundo. - M. : Alpina no ficción, 2021. - 284 p. - ISBN 978-5-00139-328-3 . .
Enlaces
- Imágenes de la corteza terrestre y el manto superior // Programa Internacional de Correlación Geológica (IGCP), Proyecto 474
- lenta.ru - "Las capas profundas de la Tierra resultaron ser translúcidas"
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