¿Qué es el manto?
El manto se encuentra entre la superficie de Moho y la superficie de Gutenberg, con un espesor de más de 2800km, una densidad media de 4,59g/cm3 y un volumen que supone alrededor del 82,26% del volumen terrestre. La masa del manto representa alrededor del 67,0% de la masa total de la Tierra y afecta en gran medida a la composición total de los materiales terrestres. Los cambios laterales del manto son relativamente uniformes. De acuerdo con los cambios en la velocidad de las ondas sísmicas, la zona de oleaje de 1000 km se utiliza como interfaz (superficie de Reporti) para dividir aún más el manto superior y el manto inferior en dos capas secundarias.
(1) Corteza
La corteza es la capa superficial de la tierra situada por encima del plano de Moho. Su espesor varía entre 5-70 km. Entre ellas, la zona continental es más gruesa, con un espesor medio de unos 33 km; la zona oceánica es más pequeña, con un espesor medio de unos 7 km; el espesor medio general es de unos 16 km, lo que representa aproximadamente 1/400 del radio de la Tierra; 1,55% del volumen total de la Tierra y representa el 0,8% de la masa total de la Tierra. La densidad del material de la corteza terrestre es generalmente de 2,6 a 2,9 g/cm², la parte superior es menos densa y la densidad aumenta hacia la parte inferior: la corteza terrestre está compuesta de rocas sólidas, incluidas rocas sedimentarias, rocas ígneas y rocas metamórficas. : de diez: la corteza terrestre es actualmente el principal objeto de investigación en geología, geofísica, geografía y otras disciplinas, por lo que sus detalles se introducirán con más detalle en la siguiente sección.
(2) Manto
El manto es la parte media de la Tierra debajo de la superficie de Moho y por encima de la superficie de Gutenberg (profundidad 2885 km). Su espesor es de unos 2850 km, lo que representa el 82,3% del volumen total de la Tierra y el 67,8% de la masa total de la Tierra. Es el cuerpo principal de la Tierra. A juzgar por el hecho de que todo el manto puede atravesar ondas sísmicas, está compuesto principalmente de material sólido. Según la superficie de discontinuidad secundaria de las ondas sísmicas, con una profundidad de 650 km como límite, el manto se puede dividir en dos capas secundarias: el manto superior y el manto inferior.
1． Manto Superior
La densidad media del manto superior es de 3,5 g/cm², lo que equivale a la de los meteoritos pedregosos, lo que sugiere que puede tener una composición material similar a la de los meteoritos pedregosos. A juzgar por los materiales profundos extraídos de la parte superior del manto superior por erupciones volcánicas y movimientos tectónicos, también son rocas ultrabásicas. En los últimos años, al simular las propiedades de las rocas del manto mediante pruebas de alta temperatura y alta presión, se encontró que utilizando como muestra una mezcla de 55% de peridotita, 35% de piroxeno y 10% de granate (la composición mineral es equivalente a roca ultrabásica), el resultado es equivalente a La velocidad de onda y la densidad del manto se midieron en las condiciones de temperatura y presión del manto, y los resultados fueron básicamente consistentes con los del manto superior. Con base en las razones anteriores, se especula que el manto superior está compuesto de material equivalente a roca ultrabásica. Su principal componente mineral puede ser el olivino, y algunos son piroxeno y granate. Este presunto material del manto se llama roca del manto.
Existe una astenosfera en la parte superior del manto superior, que se extiende desde unos 70 km hasta unos 250 km y se caracteriza por una zona de ondas sísmicas de baja velocidad. Los experimentos físicos muestran que la reducción de la velocidad de las ondas puede deberse a la fusión parcial del material de la astenosfera, lo que reduce su resistencia. Según las estimaciones de temperatura subterránea, la temperatura de la astenosfera puede alcanzar los 700-1300°C, lo que está cerca del punto de fusión de las rocas ultrabásicas bajo esta presión, por lo que algunos componentes fusibles o con puntos de fusión bajos pueden comenzar a fundirse. Según los cálculos, el material fundido de la astenosfera puede representar solo entre un 1% y un 10%. El material fundido se dispersa entre los materiales sólidos, lo que reduce en gran medida la resistencia y hace que la astenosfera sea altamente plástica o fluida. Debido a que el material de la astenosfera está cerca del estado crítico de fusión, se convierte en una fuente importante de magma.
2. Manto inferior
La densidad media del manto inferior es de 5,1g/cm². Debido a la fuerte presión intraterrestre, minerales como el olivino presentes en el manto superior se descomponen en óxidos simples como FeO, MgO, SiO2 y Al2O3. En comparación con el manto superior, los cambios en la composición química de su material pueden manifestarse principalmente como un aumento relativo del contenido de hierro (o un aumento de la relación Fe/Mg). A medida que la presión aumenta con la profundidad, la densidad del material y la velocidad de las olas aumentan gradualmente.
(3) El núcleo de la Tierra
El núcleo es la parte de la tierra desde la superficie de Gutenberg hasta el centro de la tierra. Su volumen supone el 16,2% del volumen total de la Tierra. pero su masa representa el 16,2% de la masa total de la Tierra, el 31,3% de la pared, y la densidad del núcleo terrestre alcanza los 9,98-12,5 g/cm². Según las características de propagación de las ondas sísmicas, el núcleo se puede dividir en tres capas: núcleo externo (de 2885 a 4170 km de profundidad), capa de transición (de 4170 a 5155 km) y núcleo interno (de 5155 km al centro de la Tierra).
En el núcleo externo, basándose en que las ondas transversales no pueden atravesarlo y las longitudinales están muy atenuadas, se infiere que se encuentra en estado líquido; en el núcleo interno reaparecen las ondas transversales, indicando que ha pasado a estado sólido; nuevamente la capa de transición es un estado de transición entre líquido y sólido;
La densidad del núcleo terrestre es tan alta que sólo algunas sustancias metálicas pueden compararse con ella de los materiales de la superficie. El metal más común en la superficie es el hierro, con una densidad de 8g/cm3. La densidad del núcleo terrestre se puede alcanzar por completo bajo presión ultraalta. La densidad del núcleo de la Tierra es cercana a la de los meteoritos de hierro, lo que también indica que el núcleo de la Tierra puede estar compuesto principalmente de materiales de hierro y níquel. La Tierra tiene un campo magnético causado principalmente por materiales internos, lo que significa que debe haber un cierto círculo dentro de la Tierra donde los materiales altamente magnéticos de hierro y níquel están muy concentrados, pero no existen en la corteza o el manto, por lo que debería existir. en el centro de la tierra. Además, la gente utilizó la presión ultraalta instantánea proporcionada por la onda de choque explosiva para simular el estado severo del núcleo de la Tierra y midió la velocidad de la onda y la densidad de algunos elementos bajo presión ultraalta instantánea. La velocidad y la densidad del núcleo terrestre eran relativamente cercanas a las del hierro y el níquel. Según diversas especulaciones, el núcleo de la Tierra debería estar compuesto principalmente de materiales de hierro y níquel. Investigaciones posteriores en los últimos años también han descubierto que bajo la alta presión del núcleo terrestre, la densidad del hierro puro y el níquel es ligeramente mayor. Se especula que la composición material más razonable del núcleo terrestre debería estar compuesta de hierro, níquel y. una pequeña cantidad de elementos ligeros como el silicio y la aleación de azufre.