МАНТИЯ ЗЕМЛИ

МАНТИЯ ЗЕМЛИ оболочка "твёрдой" Земли, расположенная между земной корой и ядром Земли. Занимает
83% Земли (без атмосферы) по объёму и 67% по массе. От земной коры её отделяет
Мохоровичичл
поверхность, на к-рой скорость продольных сейсмических волн при
переходе из коры в М. 3. возрастает скачком с 6,7-7,6 до 7,9- 8,2 км/сек;
от ядра Земли мантию отделяет поверхность (на глуб. ок. 2900 км),
на к-рой скорость сейсмич. волн падает с 13,6 до 8,1
км/сек. М.
3. делится на нижнюю и верхнюю мантию. Последняя, в свою очередь,
делится (сверху вниз) на субстрат, слой Гутенберга (слой пониженных скоростей
сейсмич. волн) и слой Голицына (иногда наз. средней мантией). У подошвы
М. 3. выделяется слой толщиной менее 100 км, в к-ром скорости сейсмич.
волн не растут с глубиной или даже слегка понижаются.

Предполагается, что М. 3. слагается теми
хим. элементами, к-рые во время образования Земли находились в твёрдом
состоянии или входили в состав твёрдых хим. соединений. Из этих элементов
преобладают: О, Si, Mg, Fe. Согласно совр. представлениям, состав М. 3.
считается близким к составу каменных метеоритов. Из каменных метеоритов
наиболее близкий к М. 3. состав имеют хондриты. Предполагают, что непосредственными
образцами вещества мантии являются обломки пород среди базальтовой лавы,
вынесенные на поверхность Земли; их находят также вместе с алмазами в трубках
взрыва (см. Диатремы). Считают также, что обломки пород, поднятые
драгой со дна рифтов Срединно-океанических хребтов, представляют
собой вещество мантии.

Образцы самой верхней части М. 3. состоят
преим. из пород ультраосновного (перидотит и пироксенит) и основного (эклогит)
состава. Обычно считается, что М. 3. почти полностью сложена оливином [(Mg,
Fe)компонента (форстерит), но с глубиной, быть может, возрастает доля железной
составной части (фаялита). Австралийский петрограф Рингвуд предполагает,
что М. 3. сложена гипотетической породой, которую он назвал пиролитом и
которая по составу соответствует смеси из 3 частей периодита и 1 части
базальта. Теоретич. расчёты показывают, что в нижней М. 3. минералы должны
распадаться на окислы. К нач. 70-х гг. 20 в. появились также данные, указывающие
на наличие в М.З. горизонтальных неоднородностей.

Характерной чертой М. 3. являются, по-видимому,
фазовые переходы. Экспериментально установлено, что в оливине под большим
давлением изменяется структура кристаллич. решётки, появляется более плотная
упаковка атомов, так что объём минерала заметно уменьшается. В кварце такой
фазовый переход наблюдается дважды по мере роста давления; самая плотная
модификация на 65% плотнее обычного кварца. Такие фазовые переходы считаются
главной причиной того, что в слое Голицына скорости сейсмич. волн очень
быстро возрастают с глубиной.

Несомненно, что земная кора выделилась
из М. 3.; процесс дифференциации М. 3. продолжается и сейчас. Есть предположение,
что и земное ядро разрастается за счёт М. 3. Процессы в земной коре и М.
3. тесно связаны; в частности, энергия для тектонич. движений земной коры,
по-видимому, поступает из М. 3.

Лит.: Магницкий В. А., Внутреннее
строение и физика Земли, М., 1965; Проблемы строения земной коры и верхней
мантии. Сб. ст., М., 1970. Е. Н. Люстих.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я