Te llevará a ver el manto desde seis ángulos.
Los minerales del manto se calculan como 01
Según el hecho de que la Tierra tiene la misma fórmula de elementos que el Sol y otros planetas (ignorando el hidrógeno y el helio , que escapan a la gravedad de la Tierra), del núcleo de la Tierra. Restando el hierro y el níquel de , podemos calcular que el manto es una mezcla de magnesio, silicio, hierro y oxígeno, en proporciones que coinciden aproximadamente con la composición del granate.
Pero cuál es la mezcla de minerales a una profundidad determinada es una pregunta compleja que no tiene una respuesta definitiva. Algunas erupciones volcánicas pueden arrastrar grandes trozos de roca a 300 kilómetros o más bajo tierra, lo que nos ayuda a obtener muestras de rocas del manto. El análisis de estas muestras reveló que el manto superior está compuesto de peridotita y eclogita.
Sin embargo, lo más interesante que obtenemos del manto terrestre son los diamantes.
Manto activo
La parte superior del manto se agita lentamente mediante el movimiento de las placas que se encuentran encima de él. Las principales actividades tectónicas de placas son:
1) El movimiento descendente de las placas en subducción
2) El deslizamiento mutuo entre placas
3) Cuando dos Cuando; las placas se separan o expanden, las rocas del manto se mueven hacia arriba.
Pero estos procesos no mezclaron completamente el manto superior, que los geoquímicos creen que es una versión rocosa de una torta de mármol.
Además de algunos puntos calientes de la Tierra, los volcanes y la actividad sísmica en todo el mundo reflejan los efectos de la tectónica de placas. Los puntos calientes pueden ser canales para el intercambio de material entre el manto profundo y la superficie, y pueden originarse en la parte inferior del manto (límite entre el núcleo y el manto). Las cuestiones científicas relacionadas con estos temas candentes se encuentran entre los temas más candentes de las ciencias de la tierra.
Distribución global de las plumas profundas del manto (heyn et al., 2020, EPSL)
03 El manto en el ojo de las ondas sísmicas
Nuestra tecnología más poderosa para detectar el manto Monitorea las ondas sísmicas generadas por terremotos en todo el mundo. Dos tipos diferentes de ondas sísmicas, las ondas P (similares a las ondas sonoras) y las ondas S (similares a las ondas en una cuerda chapoteando), responden a las propiedades físicas de las rocas por las que pasan. Estas ondas son reflejadas y refractadas (dobladas) por superficies con propiedades físicas muy variables, y utilizamos estas reacciones para mapear el interior de la Tierra.
Si nuestras herramientas son lo suficientemente buenas, podremos describir el manto de la Tierra en todas sus dimensiones, tal como los médicos toman fotografías ecográficas de sus pacientes. Después de un siglo de adquisición sísmica, podemos crear algunos mapas impresionantes del manto terrestre.
04 El manto en el laboratorio
Los minerales y las rocas cambian bajo alta presión. Por ejemplo, el olivino del manto ordinario cambiará a diferentes formas de cristales a profundidades de aproximadamente 410 km y 660 km. Existen dos métodos principales para estudiar el comportamiento de los minerales en las condiciones del manto: simulaciones por computadora basadas en ecuaciones de física mineral y experimentos de laboratorio. Como resultado, la investigación moderna sobre el manto está formada por sismólogos, programadores informáticos e investigadores de laboratorio que ahora pueden reproducir el entorno del manto a cualquier profundidad mediante el uso de equipos de laboratorio de alta presión, como cámaras de presión de diamante.
Cámara de presión de diamante
05 El complejo mundo interior del manto
Casi un siglo de investigación nos ha ayudado a llenar algunos vacíos en el manto. Hay tres capas principales: 1) El manto superior, que se extiende desde el fondo de la corteza (Moho) hasta una profundidad de 660 km. La zona de transición del manto se encuentra entre 410 km y 660 km. A esta profundidad se producen importantes cambios físicos en los minerales. 2) El manto inferior se extiende desde 660 kilómetros hasta unos 2.700 kilómetros. 3) La controvertida capa "D" en la parte inferior del manto tiene unos 200 kilómetros de espesor. Aquí las ondas sísmicas se ven afectadas con tanta fuerza que la mayoría de los investigadores creen que las rocas aquí no sólo son cristalográficamente diferentes sino también químicamente diferentes.
Manto especial
En comparación con los planetas hermanos de la Tierra (como Mercurio, Venus y Marte), la Tierra tiene un manto activo y lubricado, lo que puede ser una de las razones de la existencia de la vida en la Tierra una. Como la mayor parte de la Tierra, la historia del manto terrestre es fundamental para las ciencias de la Tierra. Cuando nació la Tierra, el manto comenzó como un océano de magma líquido sobre el núcleo. A medida que se solidificó, elementos que no coincidían con los principales minerales del manto se acumularon en la parte superior de la Tierra, formando la corteza. Después de eso, el manto inició un lento ciclo de 4 mil millones de años. Su material superior (el manto superior) se ha enfriado bajo la influencia de los movimientos tectónicos de placas y la hidratación de la superficie.
Esferas terrestres con diferentes propiedades
Referencia:
Referencia del contenido del artículo: 6 datos de moda sobre el manto de la Tierra/all-about-the Earth-mantle-1440906 .
Editor: Xu
Revisor: Zhang Tengfei