Мантыя Зямлі

Структура Зямлі

Ма́нтыя — частка Зямлі (геасфера), размешчаная непасрэдна пад карой і вышэй ядра. У мантыі знаходзіцца значная частка рэчыва Зямлі. Мантыя ёсць таксама і ў іншых планет. Глыбіня зямной мантыі знаходзіцца ў дыяпазоне ад 30 да 2900 км.

Мяжой паміж карой і мантыяй служыць мяжа Махаровіча або, скарочана, Моха. На ёй адбываецца рэзкае павелічэнне сейсмічных хуткасцей — ад 7 да 8—8,2 км/с. Знаходзіцца гэтая мяжа на глыбіні ад 7 (пад акіянамі) да 70 кіламетраў (пад складчатымі паясамі). Мантыя Зямлі падпадзяляецца на верхнюю і ніжнюю мантыі. Мяжой паміж гэтымі геасферамі служыць пласт Галіцына, які размяшчаецца на глыбіні каля 670 км.

У пачатку XX стагоддзя актыўна абмяркоўвалася прырода мяжы Махаровіча. Некаторыя даследчыкі меркавалі, што там адбываецца метамарфічная рэакцыя, у выніку якой ствараюцца пароды з высокай шчыльнасцю. У якасці такой рэакцыі прапаноўвалася рэакцыя эклагітызацыі, у выніку якой пароды базальтавага складу ператвараюцца ў эклагіт, і іх шчыльнасць павялічваецца на 30 %. Іншыя навукоўцы тлумачылі рэзкае павелічэнне хуткасцей сейсмічных хваль зменай складу парод — ад адносна лёгкіх кіслых парод кары і асноўных да шчыльных мантыйных ультраасноўных парод. Гэта пункт гледжання цяпер з’яўляецца агульнапрызнаным.

Адрозненне складу зямной кары і мантыі — следства іх паходжання: зыходна аднастайная Зямля ў выніку частковага плаўлення падзялілася на лёгкаплаўкую і лёгкую частку — кару і шчыльную тугаплаўкую мантыю.

Крыніцы інфармацыі аб мантыі

Мантыя Зямлі недаступная непасрэднаму даследаванню: яна не выходзіць на зямную паверхню і не дасягнутая глыбінным свідраваннем. Таму вялікая частка інфармацыі аб мантыі атрыманая геахімічнымі і геафізічнымі метадамі. Звесткі ж аб яе геалагічнай структуры вельмі абмежаваныя.

Мантыю вывучаюць па наступных звестках:

• Геафізічныя звесткі. У першую чаргу інфармацыя аб хуткасцях сейсмічных хваль, электраправоднасці і сіле цяжару.
• Мантыйныя расплавы — базальты, каматыіты, кімберліты, лампраіты, карбанатыты і некаторыя іншыя магматычныя горныя пароды ўтвараюцца ў выніку частковага плаўлення мантыі. Склад расплаву з’яўляецца следствам складу плаўленых парод, механізму плаўлення і фізіка-хімічных параметраў працэсу плаўлення. У цэлым, рэканструкцыя крыніцы па расплаве — складаная задача.
• Фрагменты мантыйных парод, якія выносяцца на паверхню мантыйнымі ж расплавамі — кімберлітамі, шчолачнымі базальтамі і інш. Гэта ксеналіты, ксенакрысты і алмазы. Алмазы займаюць сярод крыніц інфармацыі аб мантыі асобнае месца. Менавіта ў алмазах усталяваныя самыя глыбінныя мінералы, якія, магчыма, утвараюцца ў ніжняй мантыі. У такім разе гэтыя алмазы ўяўляюць сабой найглыбейшыя фрагменты Зямлі, даступныя непасрэднаму вывучэнню.
• Мантыйныя пароды ў складзе зямной кары. Такія комплексы ў найбольшай ступені адпавядаюць мантыі, але і адрозніваюцца ад яе. Самае галоўнае адрозненне — у самім факце іх знаходжання ў складзе зямной кары, з чаго вынікае, што яны ўтварыліся ў выніку не зусім звычайных працэсаў і, магчыма, не адлюстроўваюць тыповую мантыю. Яны сустракаюцца ў наступных геадынамічных становішчах:

1. Альпінатыпныя гіпербазіты — часткі мантыі, укаранёныя ў зямную кару ў выніку гораўтварэння. Найбольш распаўсюджаныя ў Альпах, ад якіх і пайшла назва.
2. Афіялітавыя гіпербазіты — перыдатыты ў складзе афіялітавых комлексаў — частак старажытнай акіянічнай кары.
3. Абісальныя перыдатыты — выступы мантыйных парод на дне акіянаў або рыфтаў.

Гэтыя комплексы маюць ту перавагу, што ў іх можна назіраць геалагічныя суадносіны паміж рознымі пародамі.

Нядаўна было абвешчана, што японскія даследчыкі плануюць распачаць спробу прасвідраваць акіянічную кару да мантыі. Пачатак свідравання плануецца на 2007 год.

Асноўны недахоп атрыманай з гэтых фрагментаў інфармацыі — немагчымасць усталявання геалагічных суадносін паміж рознымі тыпамі парод. Гэта кавалачкі пазла. Як сказаў класік, «вызначэнне саставу мантыі па ксеналітам нагадвае спробы вызначэння геалагічнай будовы гор па гальках, якія з іх вынесла рэчка».

Састаў мантыі

Мантыя складзеная галоўнай вобразам ультраасноўнымі пародамі: перыдатытамі, (лерцалітамі, гарцбургітамі, верлітамі, піраксенітамі), дунітамі і ў меншай ступені асноўнымі пародамі — эклагітамі.

Таксама сярод мантыйных парод усталяваныя рэдкія разнавіднасці парод, не сустракаемыя ў зямной кары. Гэта розныя флагапітавыя перыдатыты, граспідыты, карбанатыты.

Утрыманне асноўных элементаў у мантыі Зямлі ў масавых працэнтах

Элемент	Канцэнтрацыя		Аксід	Канцэнтрацыя
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 мантыі

Працэсы, якія ідуць у мантыі, аказваюць самы непасрэдны ўплыў на зямную кару і паверхню Зямлі, з’яўляюцца прычынай руху кантынентаў, вулканізму, землетрусаў, гораўтварэння і фармавання рудных радовішчаў. Усё больш сведчанняў таго, што на саму мантыю актыўна ўплывае металічнае ядро планеты.

Спіс літаратуры

• Пушчароўскі Д. Ю., Пушчароўскі Ю. М. Састаў і будова мантыі Зямлі // Сорасаўскі Адукацыйны Часопіс, 1998, No 11, з. 111—119(недаступная спасылка).
• Ковтун А. А. Электраправоднасць Зямлі // Сорасаўскі Адукацыйны Часопіс, 1997, No 10, з. 111—117 Архівавана 28 кастрычніка 2005.

Спасылкі

• На Вікісховішчы ёсць медыяфайлы па тэме Мантыя Зямлі
• Images of the Earth’s Crust & Upper Mantle // International Geological Correlation Programme (IGCP), Project 474