- •1.Основные этапы развития геохимии
- •2.Задачи геохимии
- •3.Строение атома
- •4.Типы химической связи
- •5.Гомодесмические и гетеродесмические структуры
- •7.Геометрические типы структур
- •Радиоактивность
- •9.Типы радиоактивного распада
- •10.Радиогенные изотопы
- •11. Закон радиоактивного распада, период полураспада
- •12.Радиогенные изотопы как трассеры геохимических процессов
- •13.Методы определения абсолютного возраста.
- •14.Методы датирования по обычному свинцу
- •17.Классификация силикатов и алюмосиликатов
- •18. Силикаты с непрерывными цепочками или лентами тетраэдров SiO4
- •19. Номенклатура пироксенов
- •20. Силикаты со сдвоенными анионными цепочками
- •21.Силикаты с непрерывными трехмерными каркасами из тетраэдров (Si, Al) o4
- •22.Правило фаз Гиббса
- •23. Однокомпонентные системы
- •24.Двухкомпонентные системы при отсутствии твердых растворов и соединений
- •25.Двухкомпонентная система при отсутствии твердых растворов с промежуточным соединением
- •26. Двухкомпонентные системы с соединением плавящимся инконгруэнтно
- •27.Диаграммы двухкомпонентных систем с твердыми растворами.
- •28. Астероиды
- •29. Классификация метеоритов
- •30. Происхождение Солнечной системы
- •31. Планеты земной группы
- •32. Планеты-гиганты
- •33. Хондритовая модель происхождения Земли
- •34. Происхождение Луны
- •35. Образование слоистой структуры Земли
- •36.Ядро и мантия Земли
- •37.Космохимическая оценка состава мантии.
- •38.Номенклатура ультраосновных пород
- •39.Причины существования скачков в скоростях распространения сейсмических волн в мантии.
- •40.Факторы, контролирующие распределение элементов между корой и мантией.
- •41. Свидетельства мантийной гетерогенности.
- •42. Причины химических вариаций в мантии
- •43. Геохимические отличия базальтов срединно-океанических хребтов от базальтов океанических островов.
- •44. Минералы земной коры
- •45. Классификации вулканических и плутонических пород
- •46.Фации метаморфизма
- •47.Строение континентальной коры
- •48. Методы оценки состава верхней коры
- •49.Средняя континентальная кора
- •50.Нижняя континентальная кора
- •51.Образование континентальной коры
- •52.Происхождение адакитов
- •53.Происхождение тоналит-трондьемит-гранодиоритовой серии
- •54.Проблема формирования гранитоидов
- •55. Состав и строение атмосферы Земли
- •56.Происхождение атмосферы Земли.
- •57.Атмосфера на ранней стадии развития Земли
36.Ядро и мантия Земли
Ядро́ Земли́ — центральная, наиболее глубокая часть планеты Земля, геосфера, находящаяся под мантией Земли и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания — 2900 км. Средний радиус сферы - 3,5 тыс. км. Разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро радиусом около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура в центре ядра Земли достигает 5000 С, плотность около 12,5 кг/м3,давление до 361 ГПа. Масса ядра — 1,932·1024 кг.
Известно о ядре очень мало — вся информация получена косвенными геофизическими или геохимическими методами, и образцы вещества ядра не доступны, и вряд ли будут получены в обозримом будущем. Однако фантасты уже несколько раз в подробностях описали путешествия к ядру Земли и несметные богатства, там таящиеся. Надежда на сокровища ядра имеет под собой некоторые основания, так как согласно современным геохимическим моделям в ядре относительно велико содержание благородных металлов и других ценных элементов.
Мантия — часть Земли (геосфера), расположенная непосредственно под корой и выше ядра. В мантии находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетах. Земная мантия находится в диапазоне от 30 до 2900 км.
Границей между корой и мантией служит граница Мохоровичича или, сокращённо, Мохо. На ней происходит резкое увеличение сейсмических скоростей — от 7 до 8—8,2 км/с. Находится эта граница на глубине от 8-10 (под океанами) до 70 километров (под складчатыми поясами). Мантия Земли подразделяется на верхнюю мантию и нижнюю мантию. Границей между этими геосферами служит слой Голицына, располагающийся на глубине около 670 км.
В начале XX века активно обсуждалась природа границы Мохоровичича. Некоторые исследователи предполагали, что там происходит метаморфическая реакция, в результате которой образуются породы с высокой плотностью. В качестве такой реакции предлагалась реакция эклогитизации, в результате которой породы базальтового состава превращаются в эклогит, и их плотность увеличивается на 30 %. Другие учёные объясняли резкое увеличение скоростей сейсмических волн изменением состава пород — от относительно лёгких коровых кислых и основных к плотным мантийным ультраосновным породам. Это точка зрения сейчас является общепризнанной.
Отличие состава земной коры и мантии — следствие их происхождения: исходно однородная Земля в результате частичного плавления разделилась на легкоплавкую и лёгкую часть — кору и плотную и тугоплавкую мантию.
Мантия земли делится на верхнюю мантию — до глубины 900 км (по некоторым геофизическим данным, до 700 км) и нижнюю. Иногда выделяют среднюю мантию, тогда верхнюю мантию земли ограничивают глубиной 400 км. В нижней мантии на границе с ядром выделяется особый слой, аналогичный астеносфере (слой Д), в котором, по-видимому, велика диссипация энергии сдвиговых процессов. Для этой области характерны высокая температура и значительная неоднородность вещественного состава.
Предполагают, что мантия земли сложена в основном оливином. Химический состав мантии близок к составу первичной Земли (за вычетом продуктов дифференциации, образовавших кору и ядро). С глубиной в мантии земли, по-видимому, растёт концентрация тяжёлых элементов (в частности, железа). В двух узких зонах (на глубине 420 и 670 км) толщиной несколько десятков км скачком увеличивается плотность; на глубине 420 км это связано с появлением более плотных модификаций минералов и переходом оливина из а в b и g фазы, на глубине 670 км — переходом в постшпинелевую фазу с большим координационным числом кремния. В нижней мантии земли возможен частичный распад минералов на оксиды и образование новых ещё более плотных структур. Вещество мантии способно медленно течь (со скоростями до десятков сантиметров в год). С процессами в мантии земли (дифференциация по плотности, тепловая конвекция и др.) связаны тектонические движения, магматизм и вулканизм в земной коре. Распределение плотности, давления и других физических характеристик в мантии земли см. в ст. Земля.