Реклама

Головна » 2012 » Май » 4 » Отримано нові експериментальні дані про склад мантії Землі
06:18
Отримано нові експериментальні дані про склад мантії Землі
 Отримано нові експериментальні дані про склад мантії Землі Серія високотемпературних експериментів, виконаних геофізиками з Японії, показала, що нижня мантія Землі збагачена кремнієм.
   Згідно традиційної моделі внутрішньої будови Землі в шарі мантії нашої планети виділяються верхня і нижня області, а також перехідна зона. Межі цих верств визначені досить чітко і відповідають ділянкам різкої зміни швидкості поширення сейсмічних хвиль, що залежить від пружності і щільності середовища. Верхній край мантії, нагадаємо, проходить по розділу Мохоровичича, де швидкості поздовжніх хвиль, що подолали земну кору, стрибкоподібно збільшуються. На глибині  ~ 2900 км швидкості проходження поздовжніх хвиль, навпаки, знижуються, що свідчить про перехід від мантії і ядра.
  Аналогічні стрибки швидкості спостерігаються і на глибинах в ~ 400 і ~ 650 км, в інтервалі між якими розташовується перехідна зона. Оскільки ніяких підстав не довіряти сейсмологічним дослідженням немає, питань ця модель не викликає, і фахівці лише уточнюють її, позначаючи нові проміжні сейсмічні кордони.
  Справжні проблеми виникають, коли будову Землі намагаються співвіднести з теорією її походження та даними про мінералогічний і хімічний склад її речовини. Більшість вчених, наприклад, упевнені в тому, що у верхній мантії переважає перидотит - порода, складена переважно олівінами і піроксенами. Порушення швидкостей поширення хвиль в перехідній зоні багато хто при цьому пов'язує із структурною перебудовою олівіну, а конкретніше - з перетворенням олівіну α-(Mg, Fe) 2SiO4 в вадслеїт β-(Mg, Fe) 2SiO4. Такий поліморфний перехід свідчить про те, що вміст кремнію у верхній і нижній мантії має бути приблизно однаковим.
   Цей висновок суперечить результатам дослідження хондритів (метеоритів, імовірно близьких за складом до матеріалу, з якого була «побудована» Земля). Геофізики вже давно встановили, що кремнію в хондритах помітно більше, ніж у верхній мантії, і тепер намагаються відшукати приховані запаси цього елемента в надрах Землі. Гіпотез тут всього дві: прихильники першої вважають, що кремній ховається в ядрі, а їх противники стверджують, що концентрація кремнію зростає в нижній частині мантії.
   Намагаючись розібратися в цьому питанні, японці взяли зразки двох мінералів (силікат-перовскіту (Mg, Fe) SiO3 і магнезіовюстіту (Mg, Fe) O), які присутні в нижній мантії, і оцінили відповідні їм швидкості поширення поперечних хвиль. При вимірах експериментатори створювали температуру і тиск, характерні для глибоких шарів нижньої мантії, а зібрану інформацію потім зіставляли з модельними розрахунками і сейсмологічними даними.
   В результаті з'ясувалося, що об'ємна частка перовскіту в нижній мантії надзвичайно велика - перевищує 93%. Якщо це дійсно так, відсутній кремній можна вважати знайденим.
  Коментуючи несподівані результати дослідження, колеги авторів висловлюються дуже обережно і вказують на похибки у вимірюванні температури, які могли привести до помилок. «Робота, безумовно, цікава, але я все ж пропоную не поспішати з висновками і зачекати нових даних», - говорить співробітник Університету Стоні-Брук Баошен Лі (Baosheng Li)
  Звіт про нові експериментах опублікований в журналі Nature.
  Підготовлено за матеріалами Physicsworld.Com.
Фото: geografica.net.ua
Джерело: http://science.compulenta.ru
Категорія: Справи геологічні | Переглядів: 1931 | Додав: wiktor | Теги: сейсмічні хвилі, Швидкість, ядро, мантія, кремній | Рейтинг: 0.0/0
Матеріали по темі:


Всього коментарів: 0
avatar