La estructura interna de la Tierra

La comprensión de la estructura y composición interna de la Tierra se actualiza y mejora constantemente. La Figura 3-1 es un modelo de estructura terrestre comúnmente considerado actualmente. La tierra está dividida en tres capas: corteza, manto y núcleo Las características de cada capa son las siguientes.

Figura 3-1 Diagrama esquemático de la estructura interna de la Tierra

(Basado en Philpotts Ague, revisado en 2009)

1. p>La corteza terrestre es la capa más externa de la superficie terrestre, la corteza oceánica tiene de 6 a 8 kilómetros de espesor. La corteza continental promedio tiene de 30 a 35 km. En cinturones orogénicos fuertemente engrosados ​​(como la meseta tibetana y los orógenos del Himalaya), puede tener el doble de espesor (70 a 80 km). La densidad de la corteza promedio es de 2,8 g/cm3. La corteza oceánica es relativamente joven, generalmente la más antigua tiene entre 150 y 200 ma, y ​​sus componentes principales son el basalto de las dorsales oceánicas (MORB) y los sedimentos delgados del fondo marino (rocas sedimentarias). La corteza continental conserva las rocas corticales más antiguas de la Tierra (>:4000 Ma). Según las condiciones de estabilidad de la presión de la corteza definidas por el metamorfismo, la corteza continental generalmente se divide en tres capas: corteza inferior, corteza media y corteza superior. La corteza inferior está compuesta por rocas en fase granulita o eclogita, gabro y superficie de Moho subyacente. varios gneises metamórficos de alto grado. La corteza media está compuesta principalmente por rocas en fase anfibolita; la corteza superior está compuesta por cobertura sedimentaria y diversas rocas visibles en la superficie, llegando principalmente a la fase de esquisto verde. En la parte inferior de la corteza inferior, debido a mutaciones discontinuas en la velocidad de las ondas sísmicas, la velocidad de la onda P cambia repentinamente de 7,2 a 7,3 km/s en la corteza inferior a más de 8,0 km/s en la parte superior del manto superior. Esta banda mutacional se llama Moho.

2. Cobertura

El manto se refiere al rango de profundidad de 2900 km desde la superficie de Moho hasta el límite entre el núcleo y el manto, y también se divide en manto superior y manto inferior.

La profundidad del manto superior comienza a unos 35 kilómetros por debajo de la superficie de Moho, incluidos entre 35 y 70 kilómetros de manto litosférico, entre 70 y 220 kilómetros de manto astenosférico (capa de baja velocidad) y entre 220 y 660 kilómetros. kilómetros de Altas velocidades de ondas sísmicas en el manto superior. El conjunto de minerales en la parte superior del manto litosférico (35 ~ 70 km) es, de arriba a abajo, peridotita del manto de plagioclasa, peridotita del manto de espinela y peridotita del manto de granate. 410 ~ 660 km se denomina zona de transición, y la fase mineral principal del manto es la fase de espinela. Los resultados experimentales de alta temperatura y alta presión muestran que la profundidad de 410 km (aproximadamente 10 ~ 12 GPA) es la transformación del olivino de la fase α a la fase β más densa (fase de espinela). Cuando la profundidad supera los 660 km (24 GPa), el olivino cambia de la fase β (fase de espinela) a la fase γ (fase de perovskita), y la densidad aumenta aún más y entra en el manto inferior.

El manto inferior (660 ~ 2900 km) es sólido, con una temperatura correspondiente de 1900 ~ 2500 K. Se especula que la principal combinación mineral es 01L CPX OPX SP GRT, o está compuesta por el alto -fase de presión de estos minerales. El límite con el núcleo externo se llama capa D", que se considera una enorme capa límite térmica. La diferencia de temperatura entre las capas superior e inferior puede alcanzar los 1500 K K. La exploración geofísica actual cree que algunas placas en subducción pueden subducirse muy profundamente. en este límite. La pluma del manto más profunda puede originarse en este límite.

3. El núcleo interno se divide en el núcleo externo y el núcleo interno. (por debajo de 5151 km de profundidad) es sólido para la astroquímica y la investigación de ondas sísmicas, debe estar compuesto principalmente de una aleación de hierro y níquel y algunos elementos ligeros (como N, C). El núcleo externo (profundidad de 2900 ~ 5151 km) es líquido. Su característica principal es que las ondas cortantes de las ondas sísmicas no pueden atravesarlo y las ondas longitudinales se atenúan mucho. Se especula que el núcleo externo está compuesto principalmente de Fe, además de otros elementos ligeros (como S, H, O, Si). , P, etc.).