Переходная зона (Земля) - Transition zone (Earth)

В переходная зона является частью земной шар с мантия, и находится между нижняя мантия и верхняя мантия, на глубине от 410 до 660 км (от 250 до 400 миль). В Мантия земли, включая переходную зону, состоит в основном из перидотит, ультраосновной вулканическая порода.

Мантия была разделена на верхнюю мантию, переходную зону и нижнюю мантию в результате внезапного сейсмический - скачки скорости на глубинах 410 и 660 км (от 250 до 400 миль). Считается, что это происходит в результате перегруппировки зерен в оливин (который составляет большую часть перидотита) на глубине 410 км, чтобы сформировать более плотную кристаллическую структуру в результате увеличения давления с увеличением глубины. Имеются данные, свидетельствующие о том, что ниже глубины 660 км из-за изменений давления минералы рингвудита превращаются в две новые более плотные фазы, бриджманит и периклаз. Это можно увидеть, используя объемные волны из землетрясения, которые преобразуются, отражаются или преломляются на границе и предсказываются из физика минералов, поскольку фазовые изменения зависят от температуры и плотности и, следовательно, от глубины.

Разрыв 410 км - фазовый переход

Пик наблюдается в сейсмологических данных на высоте около 410 км, как и предсказывается при переходе от α- к β- Mg.2SiO4 (оливин к вадслеит ). От Склон Клапейрон, это изменение, по прогнозам, произойдет на меньших глубинах в холодных регионах, например там, где подчинение плиты проникают в переходную зону и на большую глубину в более теплых регионах, например там, где мантийные перья пройти через переходную зону.[1] Следовательно, точная глубина «разрыва 410 км» может варьироваться.

660 км разрыв - фазовый переход

Разрыв 660 км появляется в предвестниках ПП (волна, отражающаяся от неоднородности один раз) только в определенных регионах, но всегда проявляется в предвестниках СС. Это видно как одиночные и двойные отражения в функциях приемника для преобразования P в S в широком диапазоне глубин (640–720 км, или 397–447 миль). Наклон Клапейрона предсказывает более глубокий разрыв в холодных регионах и более мелкий разрыв в горячих регионах.[1] Этот разрыв обычно связан с переходом от рингвудит к бриджманит и периклаз.[2] Это термодинамически эндотермическая реакция, вызывающая скачок вязкости. Обе характеристики заставляют этот фазовый переход играть важную роль в геодинамических моделях. Материал холодного нисходящего потока может образовывать пруд на этом переходе.[3]

Прочие нарушения непрерывности

На 520 км предсказывается еще один крупный фазовый переход для превращения оливина (β в γ) и гранат в пиролит мантия.[4] Это только спорадически наблюдается в сейсмологических данных.[5]

Были предложены другие неглобальные фазовые переходы на разной глубине.[1][6]

Рекомендации

  1. ^ а б c C.M.R. Фаулер, Твердая Земля (2-е издание), Cambridge University Press, 2005.
  2. ^ Ито, Э; Такахаши, Э (1989). «Постшпинелевые превращения в системе Mg2SiO4-Fe2SiO4 и некоторые геофизические последствия». Журнал геофизических исследований: твердая Земля. 94 (B8): 10637–10646. Bibcode:1989JGR .... 9410637I. Дои:10.1029 / jb094ib08p10637.
  3. ^ Fukao, Y .; Обаяси, М. (2013). «Погруженные плиты застывают наверху, проникают насквозь и задерживаются ниже разрыва 660 км». Журнал геофизических исследований: твердая Земля. 118 (11): 5920–5938. Bibcode:2013JGRB..118.5920F. Дои:10.1002 / 2013jb010466.
  4. ^ Деусс, Арвен; Вудхаус, Джон (2001-10-12). «Сейсмические наблюдения за расщеплением разрыва средней переходной зоны в мантии Земли». Наука. 294 (5541): 354–357. Bibcode:2001Sci ... 294..354D. Дои:10.1126 / science.1063524. ISSN  0036-8075. PMID  11598296.
  5. ^ Егоркин, А. В. (01.01.1997). «Доказательства разрыва в 520 км». В Fuchs, Карл (ред.). Неоднородности верхней мантии по данным активной и пассивной сейсмологии. Серия НАТО ASI. Springer Нидерланды. С. 51–61. Дои:10.1007/978-94-015-8979-6_4. ISBN  9789048149667.
  6. ^ Хан, Амир; Дешам, Фредерик (28 апреля 2015 г.). Гетерогенная мантия Земли: геофизические, геодинамические и геохимические перспективы. Springer. ISBN  9783319156279.