Граница ядро -мантия ( CMB ) Земли находится между силикатной мантией планеты и ее жидким железо-никелевым внешним ядром на глубине 2891 км (1796 миль) под поверхностью Земли. Граница наблюдается через разрыв в скоростях сейсмических волн на этой глубине из-за различий между акустическими импедансами твердой мантии и расплавленного внешнего ядра. Скорости P-волн намного медленнее во внешнем ядре, чем в глубокой мантии, в то время как S-волны вообще не существуют в жидкой части ядра. Последние данные свидетельствуют о наличии отчетливого пограничного слоя непосредственно над CMB, возможно, состоящего из новой фазы основной минералогии перовскита глубокой мантии, называемой постперовскитом . Исследования сейсмической томографии показали значительные неровности в пограничной зоне и, по-видимому, доминируют в африканских и тихоокеанских крупных провинциях с низкой скоростью сдвига (LLSVP). [1]
Считается, что верхняя часть внешнего ядра примерно на 500–1800 К горячее, чем вышележащая мантия, что создает тепловой пограничный слой. [2] Считается, что граница скрывает топографию, очень похожую на поверхность Земли, которая поддерживается твердотельной конвекцией внутри вышележащей мантии. [ требуется ссылка ] Изменения в тепловых свойствах КМФ могут влиять на то, как текут богатые железом жидкости внешнего ядра, которые в конечном итоге отвечают за магнитное поле Земли . [ требуется ссылка ]
Примерно 200-километровый слой нижней мантии непосредственно над реликтовым фоновым слоем называется областью D″ («D double-prime» или «D prime prime») и иногда включается в обсуждения, касающиеся пограничной зоны ядро-мантия. [3] Название D″ происходит от обозначений слоев Земли геофизиком Кейтом Булленом . Его система заключалась в том, чтобы обозначать каждый слой в алфавитном порядке, от A до G, причем кора обозначалась как «A», а внутреннее ядро — как «G». В публикации своей модели в 1942 году вся нижняя мантия была слоем D. В 1949 году Буллен обнаружил, что его слой «D» на самом деле является двумя разными слоями. Верхняя часть слоя D, толщиной около 1800 км, была переименована в D′ (D prime), а нижняя часть (нижние 200 км) была названа D″. [4] Позже было обнаружено, что D" не является сферическим. [5] В 1993 году Чеховский обнаружил, что неоднородности в D" образуют структуры, аналогичные континентам (т.е. ядра-континенты). Они движутся во времени и определяют некоторые свойства горячих точек и конвекции мантии . [6] Более поздние исследования подтвердили эту гипотезу. [7]
Сейсмический разрыв происходит внутри Земли на глубине около 2900 км (1800 миль) под поверхностью, где происходит резкое изменение скорости сейсмических волн (генерируемых землетрясениями или взрывами), которые проходят через Землю. [8] На этой глубине первичные сейсмические волны (P-волны) уменьшаются в скорости, а вторичные сейсмические волны (S-волны) полностью исчезают. S-волны сдвигают материал и не могут передаваться через жидкости, поэтому считается, что единица над разрывом является твердой, в то время как единица под ним находится в жидкой или расплавленной форме.
Разрыв был обнаружен Бено Гутенбергом , сейсмологом, который внес несколько важных вкладов в изучение и понимание недр Земли. Реликтовое фоновое излучение также называют разрывом Гутенберга , разрывом Олдхэма-Гутенберга или разрывом Вихерта-Гутенберга. [ необходима цитата ] В наше время, однако, термин разрыв Гутенберга или «G» чаще всего используется в отношении уменьшения сейсмической скорости с глубиной, что иногда наблюдается примерно на 100 км ниже океанов Земли. [9]
{{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )