Мантія землі - це
Мантія Землі недоступна безпосередньому дослідженню: вона виходить на земну поверхню і досягнута глибинним бурінням. Тому більшість інформації про мантії отримано геохімічними та геофізичними методами. Дані про її геологічну будову дуже обмежені.
Мантію вивчають за такими даними:
- Геофізичні дані. В першу чергу дані про швидкості сейсмічних хвиль, електропровідності та силу тяжіння.
- Мантійні розплави - перовскіти, базальти, коматіїти, кімберліти, лампроїти, карбонатити та деякі інші магматичні гірські породи утворюються в результаті часткового плавлення мантії. Склад розплаву є наслідком складу порід, що плавилися, механізму плавлення і фізико-хімічних параметрів процесу плавлення. Загалом реконструкція джерела з розплаву — складне завдання.
- Фрагменти мантійних порід, що виносяться на поверхню мантійними розплавами — кімберлітами, лужними базальтами та ін. Це ксеноліти, ксенокристи та алмази. Алмази посідають серед джерел інформації про мантію особливе місце. Саме в алмазах встановлені найглибші мінерали, які, можливо, походять навіть із нижньої мантії. У такому разі ці алмази є найглибшими фрагментами землі, доступними безпосередньому вивченню.
- Мантійні породи у складі земної кори. Такі комплекси найбільше відповідають мантії, але й відрізняються від неї. Найголовніша відмінність - у самому факті їх знаходження у складі земної кори, з чого випливає, що вони утворилися в результаті не зовсім звичайних процесів і, можливо, не відображають типової мантії. Вони зустрічаються в наступних геодинамічних ситуаціях:
- Альпінотипні гіпербазити - частини мантії, впроваджені в земну кору в результатігороутворення. Найбільш поширені в Альпах, від яких і походить назва.
- Офіолітові гіпербазити – передотити у складі офіолітових комплексів – частин древньої океанічної кори.
- Абісальні перидотити – виступи мантійних порід на дні океанів чи рифтів.
Ці комплекси мають ту перевагу, що в них можна спостерігати геологічні співвідношення між різними породами.
Нещодавно було оголошено, що японські дослідники планують спробувати пробурити океанічну кору до мантії. Початок буріння заплановано на 2007 рік. Обговорювалася також можливість проникнення до кордону Мохоровичича і у верхню мантію за допомогою самозанурюваних вольфрамових капсул, що обігріваються теплом радіонуклідів, що розпадаються (M.I. Ojovan, F.G.F. Gibb, P.P. Poluektov, E.P. Emets. Probing of the interior lay>Atomic Energy ,99, No. 2, 556-562 (2005)).
Основний недолік отриманої із цих фрагментів інформації — неможливість встановлення геологічних співвідношень між різними типами порід. Це шматочки мозаїки. Як сказав класик [хто?] , «Визначення складу мантії по ксенолітам нагадує спроби визначення геологічної будови гір по гальках, які з них винесла річка».
Склад мантії
Мантія складена головним чином ультаосновними породами: перовскітами, перидотитами (лерцолітами, гарцбргітами, верлітами, піроксенітами), дунітами і меншою мірою основними породами - еклогітами.
Також серед мантійних порід встановлені рідкісні різновиди порід, що не зустрічаються в земній корі. Це різні флогопітові перидотити, гропідити, карбонатити.
| O | 44,8 | ||
| Si | 21,5 | SiO2 | 46 |
| Mg | 22,8 | MgO | 37,8 |
| Fe | 5,8 | FeO | 7,5 |
| Al | 2,2 | Al2O3 | 4,2 |
| Ca | 2,3 | CaO | 3,2 |
| Na | 0,3 | Na2O | 0,4 |
| K | 0,03 | K2O | 0,04 |
| Сума | 99,7 | Сума | 99,1 |
Будова мантії
Процеси, що йдуть в мантії, безпосередньо впливають на земну кору і поверхню землі, є причиною руху континентів, вулканізму, землетрусів, гороутворення і формування рудних родовищ. Все більше свідчень того, що на мантію активно впливає металеве ядро Землі.