Состояние вещества в слое В

В слое В сейсмическим методом установлен слой менее плотных, как бы размягченных пород, называемый астеносферой (греч. “астенос” - слабый) или волноводом. В нем скорость сейсмических волн, особенно поперечных, понижается. Состояние вещества в астеносфере менее вязкое, более пластичное по отношению к выше - и нижерасположенным слоям. Твердый надастеносферный слой верхней мантии вместе с земной корой называется литосферой (греч. “литос” - камень).

С этим слоем связывают горизонтальные движения литосферных плит. Глубина залегания астеносферы под континентами и океанами разная. Исследования последних десятилетий показали более сложную картину распространения астеносферы под континентами и океанами, чем прежде. Под рифтами срединно-океанских хребтов астеносферный слой местами находится на глубине 2-3 км от поверхности. В пределах щитов (Балтийский, Украинский и др.) астеносфера не обнаружена сейсмическими методом до глубины 200-250 км. Некоторые исследователи считают, что астеносферный слой прерывистый, в виде астенолинз. Тем не менее есть косвенные данные о наличии астеносферы под щитами платформ. Известно, что Балтийский и Канадский щиты подвергались мощным четвертичным оледенениям. Под весом льда щиты прогибались (как Антарктида и Гренландия сейчас). После таяния ледников и снятия нагрузки за относительно небольшой интервал времени произошел быстрый подъем щитов - выравнивание нарушенного равновесия. Здесь проявляется явление изостазии (греч. “изос” - равный, “статис” - состояние) - состояние равновесия масс земной коры и мантии.

По данным В.Е.Хаина, астеносфера под щитами залегает глубже 200-250 км и вязкость ее увеличивается, поэтому ее труднее обнаружить существующими методами. Получены данные о вертикальной неоднородности астеносферы. Глубина расположения подошвы астеносферы оценивается неоднозначно. Одни исследователи считают, что она опускается до глубин 300-400 км, другие, что захватывает часть слоя С. Учитывая эндогенную активность литосферы и верхней мантии, введено понятие тектоносферы. Тектоносфера включает земную кору и верхнюю мантию до глубин 700 км (где зафиксированы наиболее глубокие очаги землетрясений).

Состав и состояние вещества в слоях С и Д

С глубиной растет температура и давление, вещество переходит в более плотные модификации. На глубинах более 400(500) км оливин и другие минералы приобретают структуру шпинелей, плотность которых возрастает на 11% по отношению к оливиновым. На глубине 700-1000 км происходит еще большее уплотнение и структура шпинели приобретает более плотную модификацию - перовскитовую. Происходит последовательная смена минеральных фаз:

пиролитовая до глубины 400(420) км,

шпинелевая до глубины 670-700 км,

перовскитовая до глубины 2900 км.

Есть и другое мнение относительно состава и состояния слоев С и Д. Предполагается распад железисто-магнезиальных силикатов на окислы, обладающих плотнейшей упаковкой.

Ядро Земли

Вопрос сложный и дискуссионный. Резкое падение Р-волн с 13,6 км/с в основании слоя Д до 8-8,1 км/с во внешнем ядре, а S-волны гасятся совсем. Внешнее ядро жидкое, оно не обладает прочностью на сдвиг, в отличие от твердого тела. Внутреннее ядро, по-видимому, твердое. По современным данным плотность ядра на 10% ниже, чем у железоникилевого сплава. Многие исследователи считают, что ядро Земли состоит из железа с примесью никеля и серы и возможно кремния или кислорода.