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 скоростей сейсмических волн на этой глубине из-за различий между акустическими импедансами твердой мантии и расплавленного внешнего ядра. Скорости P-волн во внешнем ядре намного медленнее, чем в глубокой мантии, а S-волны вообще не существуют в жидкой части ядра. Недавние данные свидетельствуют о том, что отчетливый пограничный слой непосредственно над CMB, возможно, состоит из новой фазы основной перовскитовой минералогии глубокой мантии, называемой постперовскит . Исследования сейсмической томографии показали значительные неравномерности в пограничной зоне, и, по-видимому, в ней доминируют африканские и тихоокеанские крупные провинции с низкой скоростью сдвига (LLSVP). [1]
Считается, что самая верхняя часть внешнего ядра примерно на 500–1800 К горячее, чем вышележащая мантия, что создает тепловой пограничный слой. [2] Считается, что граница имеет топографию, очень похожую на поверхность Земли, которая поддерживается твердотельной конвекцией внутри вышележащей мантии. [ нужна цитата ] Изменения в тепловых свойствах границы ядро-мантия могут повлиять на то, как текут богатые железом жидкости внешнего ядра, которые в конечном итоге ответственны за магнитное поле Земли. [ нужна цитата ]
Прибл. Слой нижней мантии толщиной 200 км непосредственно над границей называется областью D ″ («D double-prime» или «D Prime Prime») и иногда включается в дискуссии относительно пограничной зоны ядро-мантия. [3] Название D″ происходит от обозначений геофизиком Кейтом Булленом слоев Земли. Его система заключалась в том, чтобы обозначать каждый слой в алфавитном порядке, от A до G, при этом кора обозначалась «A», а внутреннее ядро — «G». В публикации своей модели в 1942 году вся нижняя мантия представляла собой слой D. В 1949 году Буллен обнаружил, что его слой «D» на самом деле представляет собой два разных слоя. Верхняя часть слоя D мощностью около 1800 км была переименована в D' (D prime), а нижняя часть (нижние 200 км) - в D″. [4] Позже было обнаружено, что D" не имеет сферической формы. [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 мантийной конвекции . [6] Более поздние исследования подтвердили эту гипотезу. [7]
Сейсмическая неоднородность возникает 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 скорость первичных сейсмических волн (P-волн) уменьшается, а вторичные сейсмические волны (S-волны) полностью исчезают. S-волны сдвигают материал и не могут проходить через жидкости, поэтому считается, что единица выше разрыва является твердой, а единица ниже находится в жидкой или расплавленной форме.
Разрыв был обнаружен Бено Гутенбергом (1889-1960), сейсмологом, внесшим ряд важных вкладов в изучение и понимание недр Земли. CMB также называют разрывом Гутенберга , разрывом Олдема-Гутенберга или разрывом Вихерта-Гутенберга. Однако в наше время термин « разрыв Гутенберга » или «G» чаще всего используется в отношении уменьшения сейсмической скорости с глубиной, которое иногда наблюдается на глубине около 100 км ниже земных океанов. [9]
{{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )