Будова Землі за геофізичними даними

Геосфери	Потужність, км	Середня глибина до нижньої межі, км	Швидкості сейсмічних хвиль, км/с
Р-хвилі	S-хвилі
Земна кора	5-70		6,5 – 7,4	3,7 – 3,8
Поверхня Мохоровичича
Мантія	верхня			7,9 – 8,2	4,5 – 4,7
нижня			13,6	7,2 – 7,3
Ядро	зовнішнє			8,1 – 10,4
внутрішнє			11,1 – 11,3

Шар Гутенберга складений “розм’якшеними” з низькою щільністю, здатними до пластичного течіння гірськими породами і називається астеносферою. Для нього характерне зниження швидкостей проходження сейсмічних хвиль (особливо поперечних) та підвищення електропровідності, що свідчить про своєрідний аморфний стан речовини. Вона менш в’язка і більш пластична у порівнянні з породами шарів які її підстелюють та перекривають. Глибина залягання астеносферного шару є досить мінливою. Під континентами вона змінюється від 80-120 до 200-250 км, а під океанами – від 50-70 до 300-400 км.

Астеносфера найчіткіше виражена та піднята до глибини 20-25 км у межах сучасних рухливих зон земної кори і опущена та слабо виражена під найбільш спокійними ділянками континентів. Зниження в її межах швидкостей сейсмічних хвиль і підвищення електропровідності пов’язані з частковим плавленням речовини мантії, яке відбувається під впливом швидкого підвищення з глибиною температури при, практично, незмінному тиску. В’язкість астеносферного шару також змінюється як в горизонтальному так і у вертикальному напрямках. Потужність астеносфери, якій, як це буде показано нижче, належить значна роль в глибинних геологічних процесах, також змінюється в межах від 50 до 300-350 км.

Нижче астеносфери, тобто в межах шару Голіцина, швидкість повздовжніх сейсмічних хвиль різко зростає до 11,3-11,4 км/с. Значно повільніше відбувається зростання швидкості і в межах нижньої мантії, де цей показник на глибинах 2700-2900 км досягає 13,6 км/с. На глибині 2900 км спостерігаться наступна сейсмічна межа першого порядку, яка відмежовує мантію від ядра.

Третьою внутрішньою геосферою Землі є її ядро, яке характеризується різким падінням швидкості повздовжніх сейсмічних хвиль з 13,6 км/с у мантії до 8,0-8,1 км/с у ядрі. Поперечні хвилі на межі ядра та мантії (глибина 2900 км) зовсім згасають. Це дозволяє припустити, що речовина, яка складає зовнішню частину ядра Землі, знаходиться в стані рідини. За величинами швидкості проходження поздовжніх хвиль ядро ділиться на три частин: зовнішнє ядро (до глибини 4980 м); перехідний шар, що знаходиться в межах глибин 4980-5120 км і внутрішнє ядро (глибина понад 5120 км).

У зовнішньому ядрі швидкість поздовжніх сейсмічних хвиль з глибиною поступово збільшується до 10,4-10,5 км/с, в межах перехідного шару вона знову зменшується до 9,5-10 км/с, а у внутрішньому ядрі зростає до 11,2-11,3 км/с. Питання про склад та фізичну природу ядра до сьогоднішнього дня залишається нез’ясованим. Як вже зазначалось, воно складається з більшого за розмірами, ефективно-рідкого зовнішнього ядра та малого і твердого внутрішнього. Останнє чітко виділяється за сейсмічними даними. Для нього характерні велика щільність та висока електропровідність. Це дозволяє припустити що ядро Землі складається із заліза з домішкою нікелю. Такі висновки базуються, головним чином, на результатах зіставлення геофізичних даних, отриманих при вивченні ядра, з результатами дослідження залізистих метеоритів. Проте, це не зовсім узгоджується з експериментальними даними. Згідно з сучасними уявленнями, щільність ядра Землі на 10% менша у порівнянні зі щільністю залізо-нікелевого сплаву при ймовірних у ядрі тиску та температурі. Це наводить на думку, що до складу ядра окрім заліза та нікелю повинні входити ще і деякі легші елементи, такі як кремній або сірка. На сьогоднішній день більшість дослідників вважає, що ядро Землі складається із заліза з домішками нікелю та сірки, а також, можливо, кремнію або кисню.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Внутрішні геосфери Землі	\|	Фізичні властивості та хімічний склад Землі

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.