Жер мантиясы – жер кыртышы менен ядронун ортосунда жайгашкан геосферанын бөлүгү. Ал планетанын бардык затынын чоң бөлүгүн камтыйт. Мантиянын изилдөөсү Жердин ички түзүлүшүн түшүнүү жагынан гана маанилүү эмес. Ал планетанын пайда болушуна жарык чачып, сейрек кездешүүчү кошулмалар менен тоо тектерине мүмкүнчүлүк берет, жер титирөөлөрдүн механизмин жана литосфералык плиталардын кыймылын түшүнүүгө жардам берет. Бирок мантиянын курамы жана өзгөчөлүктөрү тууралуу маалымат алуу оңой эмес. Эл скважиналарды мынчалык терен бургулоону али билишпейт. Жердин мантиясы азыр негизинен сейсмикалык толкундардын жардамы менен изилденет. Ошондой эле лабораторияда моделдөө аркылуу.
Жердин түзүлүшү: мантия, ядро жана кыртыш
Заманбап концепциялар боюнча биздин планетанын ички түзүлүшү бир нече катмарга бөлүнгөн. Үстүнкү бөлүгү жер кыртышы, андан кийин мантия жана Жердин өзөгү жатат. Жер кабыгы океандык жана континенттик болуп бөлүнгөн катуу кабык. Жердин мантиясы андан чек деп аталган нерсе менен бөлүнгөнМохоровичич (анын жайгашкан жерин аныктаган хорватиялык сейсмологдун атынан коюлган), ал кысылган сейсмикалык толкундардын ылдамдыгынын кескин өсүшү менен мүнөздөлөт.
Мантия планетанын массасынын 67%ке жакынын түзөт. заманбап маалыматтар боюнча, ал эки катмарга бөлүүгө болот: жогорку жана төмөнкү. Биринчисинде, Голицын катмары же орто мантия да айырмаланат, бул жогоркудан ылдыйкыга өтүү зонасы. Жалпысынан мантия 30дан 2900 кмге чейин созулат.
Планетанын өзөгү, азыркы окумуштуулардын пикири боюнча, негизинен темир-никель эритмелеринен турат. Ошондой эле эки бөлүккө бөлүнөт. Ички өзөгү катуу, анын радиусу 1300 км деп эсептелет. Сырткы - суюк, радиусу 2200 км. Бул бөлүктөр ортосунда өткөөл зонасы айырмаланган.
Литосфера
Жердин кыртышы менен үстүнкү мантиясын «литосфера» түшүнүгү бириктирет. Бул туруктуу жана мобилдүү аймактары бар катуу кабык. Планетанын катуу кабыгы литосфералык плиталардан турат, алар астеносфера аркылуу өтүшү керек - кыйла пластикалык катмар, кыязы, илешкектүү жана өтө ысытылган суюктук. Ал жогорку мантиянын бир бөлүгү болуп саналат. Белгилей кетчү нерсе, астеносферанын үзгүлтүксүз илешкек кабык катары бар экендиги сейсмологиялык изилдөөлөр менен тастыкталбайт. Планетанын түзүлүшүн изилдөө вертикалдуу жайгашкан бир нече окшош катмарларды аныктоого мүмкүндүк берет. Горизонталдык багытта астеносфера, кыязы, тынымсыз үзгүлтүккө учурап турат.
Мантияны изилдөө ыкмалары
Кыртыштын астындагы катмарларга кирүү мүмкүн эмесокуу. Эбегейсиз тереңдик, температуранын тынымсыз жогорулашы жана тыгыздыктын жогорулашы мантиянын жана ядронун курамы жөнүндө маалымат алуу үчүн олуттуу көйгөй болуп саналат. Бирок, дагы эле планетанын түзүлүшүн элестетүү мүмкүн. Мантияны изилдөөдө геофизикалык маалыматтар маалыматтын негизги булагы болуп калат. Сейсмикалык толкундардын ылдамдыгы, электр өткөргүчтүгү жана тартылуу күчү окумуштууларга астындагы катмарлардын курамы жана башка өзгөчөлүктөрү жөнүндө божомолдорго мүмкүндүк берет.
Мындан тышкары, магмалык тектерден жана мантия тектеринин сыныктарынан кээ бир маалыматтарды алууга болот. Акыркысы бриллианттарды камтыйт, алар астыңкы мантия жөнүндө да көп нерсени айта алат. Мантия тектери жер кыртышында да кездешет. Алардын изилдөөсү мантиянын курамын түшүнүүгө жардам берет. Бирок алар түздөн-түз терең катмарлардан алынган үлгүлөрдү алмаштырбайт, анткени жер кыртышында болуп жаткан ар кандай процесстердин натыйжасында алардын курамы мантиядан айырмаланат.
Жер мантиясы: курамы
Метеориттер мантиянын эмне экендиги жөнүндө дагы бир маалымат булагы. Заманбап концепциялар боюнча хондриттер (планетада эң кеңири таралган метеорит тобу) курамы боюнча жер мантиясына жакын.
Ал планетанын пайда болушу учурунда катуу абалда болгон же катуу абалда болгон элементтерди камтышы керек. Бул кремний, темир, магний, кычкылтек жана башкаларды камтыйт. Мантияда кремний диоксиди менен биригип, силикаттарды пайда кылышат. ATмагний силикаттары жогорку катмарында жайгашкан, темир силикаттын өлчөмү тереңдик менен көбөйөт. Төмөнкү мантияда бул кошулмалар оксиддерге ажырайт (SiO2, MgO, FeO).
Окумуштуулардын өзгөчө кызыгуусун жер кыртышында кездешпеген тоо тектер түзөт. Мантияда мындай бирикмелер (гроспидиттер, карбонатиттер ж.б.) көп болот деп болжолдонууда.
Кабаттар
Келиңиз, мантия катмарларынын узундугун жакшыраак карап көрөлү. Окумуштуулардын айтымында, үстүнкү бөлүгү жер бетинен болжол менен 30-400 км аралыкты ээлейт. Андан кийин дагы 250 км тереңдикке кирген өткөөл зонасы турат. Кийинки катмар - түбү. Анын чек арасы болжол менен 2900 км тереңдикте жайгашкан жана планетанын сырткы өзөгү менен байланышта.
Басым жана температура
Планетага тереңдеген сайын температура жогорулайт. Жердин мантиясы өтө чоң басымда. Астеносфера зонасында температуранын таасири басымдуулук кылат, ошондуктан бул жерде зат аморфтук же жарым эриген абалда деп аталат. Басым астында тереңирээк, ал катуу болуп калат.
Мантияны жана Мохорович чек арасын изилдөө
Жер мантиясы илимпоздорду көптөн бери аңдып келет. Лабораторияларда мантиянын составын жана езгечелуктерун тушунууге мумкундук беруучу, болжолдуу жогорку жана томонку катмарлардын составына кирген тоо тектеринде эксперименттер жургузулуп жатат. Ошентип жапон окумуштуулары төмөнкү катмарда кремнийдин көп экенин аныкташкан. Жогорку мантияда суу запастары бар. Ал келетжер кыртышы, ошондой эле бул жерден жер бетине өтөт.
Мохоровичичтин бети өзгөчө кызыгууну туудурат, анын табияты толук түшүнүлө элек. Сейсмологиялык изилдөөлөр жердин астынан 410 км денгээлде тоо тектердин метаморфикалык өзгөрүүсүн (алар тыгызыраак) пайда болуп, толкундардын ылдамдыгынын кескин жогорулашында байкалат деп болжолдойт. Мохоровичтин чек ара аймагындагы базальт тектери эклогитке айланат деп болжолдонууда. Бул учурда мантиянын тыгыздыгы болжол менен 30% га жогорулайт. Дагы бир версия бар, ага ылайык, сейсмикалык толкундардын ылдамдыгынын өзгөрүшүнүн себеби тоо тектердин курамынын өзгөрүшүнө байланыштуу.
Cikyu Hakken
2005-жылы Японияда атайын жабдылган Chikyu кемеси жасалган. Анын миссиясы Тынч океандын түбүндө рекорддук терең кудук ачуу. Окумуштуулар планетанын түзүлүшүнө байланыштуу көптөгөн суроолорго жооп алуу үчүн жогорку мантиянын жана Мохорович чек арасынын тектеринин үлгүлөрүн алууну сунуш кылышууда. Долбоор 2020-жылга пландаштырылган.
Окумуштуулар океандын тереңдигине жөн эле көңүл бурушпагандыгын белгилей кетүү керек. Изилдөөлөргө ылайык, деңиздердин түбүндөгү жер кыртышынын калыңдыгы континенттерге караганда алда канча аз. Айырмасы олуттуу: океандагы суу мамычасынын астында магманы жеңүү үчүн кээ бир аймактарда 5 км гана аралыкта, ал эми кургактыкта бул көрсөткүч 30 кмге чейин көбөйөт.
Азыр кеме иштеп жатат: терең көмүр катмарларынын үлгүлөрү алынды. Долбоордун негизги максатын ишке ашыруу Жер мантиясы кандай жайгаштырылып жатканын түшүнүүгө мүмкүндүк беретзаттар жана элементтер анын өтүү зонасын түзөт, ошондой эле планетада жашоонун таралышынын төмөнкү чегин аныктоо үчүн.
Жердин түзүлүшүн түшүнүүбүз толук эмес. Мунун себеби ичегиге кирүүнүн кыйынчылыгы. Бирок, техникалык прогресс бир орунда турбайт. Илимдин жетишкендиктери жакынкы келечекте мантиянын өзгөчөлүктөрү тууралуу көбүрөөк билебиз деп айтууга болот.
