Мантыя Зямлі

Ма́нтыя — частка Зямлі (геасфэра), разьмешчаная непасрэдна пад карой і вышэй ядра. У мантыі знаходзіцца вялікая частка рэчыва Зямлі. Мантыя ёсьць і на іншых плянэтах. Зямная мантыя знаходзіцца ў дыяпазоне ад 30 да 2900 км.

Мяжой паміж карой і мантыяй служыць мяжа Махаровіча або, скарочана, Маха. На ёй адбываецца рэзкае павелічэньне сэйсмічных хуткасьцяў — ад 7 да 8—8,2 км/с. Знаходзіцца гэтая мяжа на глыбіні ад 7 (пад акіянамі) да 70 кілямэтраў (пад складчатымі паясамі). Мантыя Зямлі падпадзяляецца на верхнюю й ніжнюю мантыі. Мяжой паміж гэтымі геасфэрамі служыць пласт Галіцына, які разьмяшчаецца на глыбіні каля 670 км.

У пачатку XX стагодзьдзі актыўна абмяркоўвалася прырода мяжы Махаровіча. Некаторыя дасьледнікі меркавалі, што тамака адбываецца мэтамарфічная рэакцыя, у выніку якой утвораюцца пароды з высокай шчыльнасьцю. У якасьці такой рэакцыі прапаноўвалася рэакцыя элагітызацыі, у выніку якой пароды базальтавага складу ператвараюцца ў эклогіт, і іх шчыльнасьць павялічваецца на 30 %. Іншыя навукоўцы тлумачылі рэзкае павелічэньне хуткасьцяў сэйсмічных хваль зьменай складу парод — ад адносна лёгкіх каровых кіслых і асноўных да шчыльных мантыйных ультраасноўных парод. Гэта пункт гледжаньня цяпер зьяўляецца агульнапрызнаным.

Адрозненьне складу зямной кары і мантыі — следства іх паходжаньня: зыходна аднастайная Зямля ў выніку частковага плаўленьня падзялілася на лёгкаплаўкую й лёгкую частку — кару і шчыльную тугаплаўкую мантыю.

Крыніцы інфармацыі аб мантыі

Мантыя Зямлі недаступная непасрэднаму дасьледаваньню: яна не выходзіць на зямную паверхню і не дасягнутая глыбіньным сьвідраваньнем. Таму вялікая частка інфармацыі аб мантыі атрыманая геахімічнымі і геафізычнымі мэтадамі. Дадзеныя жа аб яе геалягічный будове вельмі абмежаваныя.

Мантыю вывучаюць па наступных дадзеных:

• Геафізычныя дадзеныя. У першую чаргу дадзеныя аб хуткасьцях сэйсмічных хваль, электраправоднасьці й сіле цяжару.
• Мантыйныя расплавы — базальты, коматыіты, кімбэрліты, лампроіты, карбонатыты і некаторыя іншыя магматычныя горныя пароды ўтвараюцца ў выніку частковага плаўленьня мантыі. Склад расплаву зьяўляецца следствам складу плаўленых парод, механізму плаўленьня і фізыка-хімічных парамэтраў працэсу плаўленьня. У цэлым, рэканструкцыя крыніцы па расплаве — складаная задача.
• Фрагмэнты мантыйных парод, якія выносяцца на паверхню мантыйнымі жа расплавамі — кімбэрлітамі, шчолачнымі базальтамі і інш. Гэта ксэналіты, ксэнакрысты і алмазы. Алмазы займаюць сярод крыніц інфармацыі аб мантыі асобнае месца. Менавіта ў алмазах усталяваныя самыя глыбінныя мінэралы, якія, магчыма, утвараюцца ў ніжняй мантыі. У такім разе гэтыя алмазы ўяўляюць сабой найглыбейшыя фрагмэнты Зямлі, даступныя непасрэднаму вывучэньню.
• Мантыйныя пароды ў складзе зямной кары. Такія комплексы ў найбольшай ступені адпавядаюць мантыі, але і адрозніваюцца ад яе. Самае галоўнае адрозненьне — у самім факце іх знаходжаньня ў складзе зямной кары, з чаго варта, што яны ўтварыліся ў выніку не зусім звычайных працэсаў і, магчыма, не адлюстроўваюць тыповую мантыю. Яны сустракаюцца ў наступных геадынамічных становішчах:

1. Альпінатыпныя гіпэрбазыты — часткі мантыі, укаранёныя ў зямную кару ў выніку гораўтварэньні. Найболей распаўсюджаныя ў Альпах, ад якіх і пайшла назва.
2. Офіалітавыя гіпэрбазыты — пэрыдотыты ў складзе офіалітовых комлексаў — частак старажытней акіянічнай кары.
3. Абісальные пэрыдотыты — выступы мантыйных парод на дне акіянаў або рыфтаў.

Гэтыя комплексы маюць ту перавагу, што ў іх можна назіраць геалягічныя суадносіны паміж рознымі пародамі.

Нядаўна было абвешчана, што японскія дасьледнікі плянуюць распачаць спробу прасьвідраваць акіянічную кару да мантыі. Пачатак сьвідраваньні плянуецца на 2007 год.

Асноўны недахоп атрыманай з гэтых фрагмэнтаў інфармацыі — немагчымасьць усталяваньня геалягічных суадносін паміж рознымі тыпамі парод. Гэта кавалачкі пазла. Як сказаў клясік, «вызначэньне складу мантыі па ксэналітам нагадвае спробы вызначэньня геалягічнай будовы гор па гальках, якія зь іх вынесла рэчка».

Склад мантыі

Мантыя складзеная галоўнай вобразам ультраасноўнымі пародамі: пэрыдотытамі, (лерцолітамі, гарцбргітамі, вэрлітамі, піроксэнітамі), дунітамі і ў меншай ступені асноўнымі пародамі — эклогітамі.

Таксама сярод мантыйных парод усталяваныя рэдкія разнавіднасьці парод, не сустракаемыя ў зямной кары. Гэта розныя флогапытовыя пэрыдотыты, гроспідыты, карбонатыты.

Утрыманьне асноўных элемэнтаў у мантыі Зямлі ў масавых адсотках

Элемэнт	Канцэнтрацыя		Аксід	Канцэнтрацыя
O	44,8
Si	21,5		SiO2	46
Mg	22,8		MgO	37,8
Fe	5,8		FeO	7,5
Al	2,2		Al2O3	4,2
Ca	2,3		CaO	3,2
Na	0,3		Na2O	0,4
K	0,03		K2O	0,04
Сума	99,7		Сума	99,1

Будова мантыі

Працэсы, ідучыя ў мантыі, аказваюць самы непасрэдны ўплыў на зямную кару і паверхню Зямлі, зьяўляюцца прычынай руху кантынэнтаў, вулканізму, землятрусаў, гораўтварэньні й фармаваньні рудных радовішчаў. Усё больш сьведчаньняў таго, што на саму мантыю актыўна ўплывае мэталічнае ядро плянэты.

Сьпіс літаратуры

• Пушчароўскі Д.Ю., Пушчароўскі Ю.М. Склад і будова мантыі Зямлі // Сарасоўскі Адукацыйны Часопіс, 1998, No 11, з. 111—119(недаступная спасылка).
• Ковтун А. А. Электраправоднасьць Зямлі // Сарасоўскі Адукацыйны Часопіс, 1997, No 10, з. 111—117

Вонкавыя спасылкі

• Images of the Earth's Crust & Upper Mantle // International Geological Correlation Programme (IGCP), Project 474