Лекция 2 Строение и состав Земли Основные

* Лекция 2. Строение и состав Земли Основные критерии разделения твердой Земли на оболочки. Основные отличия континентальной и океанской коры. Причина геохимических отличий континентальной и океанской коры. Строение и состав мантии Земли.

* Химическая дифференциация Земли

Источники данных для определения состава глубинных оболочек Земли • Глубинная геофизика (в основном – сейсмология) • Петрология (ксенолиты глубинных пород) • Метеориты • Термодинамическое моделирование

Оболочки: A – кора * Раздел Мохоровичича B – подкоровая мантия A+B=литосфера C – астеносфера B+C=верхняя мантия D’ – нижняя мантия D’’ – переходная зона * Раздел Гутенберга E – внешнее ядро G – внутреннее ядро

Изменение основных физических параметров в недрах Земли

Массы основных оболочек твердой Земли

Типы земной коры

* Состав земной коры

* Отличия континентальной и океанской коры * Химический состав * Мощность * Возраст

* Состав мантии Земли

* Фазовые переходы в мантии

1. Недеплетированная мантия (за исключением верхних нескольких десятков километров) имеет гомогенный состав, подобный составу лерцолита (60% оливина + 30% пироксена +шпинель+ гранат + плагиоклаз) 2. Верхняя часть мантии под раздвигающимися срединноокеанскими хребтами деплетировна в результате частичного плавления (80% оливина + 20% пироксена ); остаточная порода – дунит (100% оливина) 3. Частичное плавление верхней мантии обусловлено присутствием свободной воды на глубинах до 400 км 4. Фазовые переходы в мантии обусловлены увеличением давления * км – оливин принимает структуру шпинели, с глубиной (400 Достоверная информация о мантии Земли пироксен – граната; 670 км – шпинель и гранат принимают структуры ильменита и перовскита), без изменения химического состава

* Ядро состоит из однородного вещества, температура плавления которого (сплошная линия) возрастает с глубиной быстрее, чем действительная температура (пунктирная линия) * Для генерации магнитного поля Земли температура должна возрастать по адиабатическому закону (линия А); противоречие с сейсмологическими данными * Внутреннее и внешнее ядро имеют несколько различный состав и разные температуры плавления

* Состав ядра Земли

* Достоверная информация о ядре Земли 1. Основной элемент в ядре Земли – Fe (плотность, распространенность, проводимость) 2. Во внешнем ядре земли необходимо допустить интенсивную конвекцию (вариации магнитного поля Земли) 3. Внутреннее ядро – сплав Fe и Ni, внешнее – смесь Fe и S (плотность, температура плавления при высоких давлениях)