Ядро(E, F, G): внешнее, переходная оболочка, субъядро - Внутреннее строение Земли

1. Ядро Земли. Центральная геосфера Земли, которая занимает около 17 % ее объема и составляет 34 % ее массы. Такое соотношение долей объема и массы обусловлено резкими различиями физических параметров ядра и мантии.

Ядро состоит из трех частей: внешнего ядра (слой E, от границы Гутенберга до границы на глубине 4980 км), переходной оболочки (слой F, в интервале глубин 49805120 км) и субъядра (слой G, глубже 5120 км). Граница раздела 5120 км называется также границей Леман, в честь открывшей ее датского сейсмолога Инге Леман (1888-1993).

G - ядро Земли

Сейсмологические данные свидетельствуют об очень важной, принципиальной особенности внутреннего строения Земли - ее концентрической зональности. Ядро радиусом около 3500 км (на глубине! от 2900 до 6371 км - центра Земли) окружено вышележащей геосферой - мантией толщиной около 2850 км. В свою очередь, мантия повсеместно перекрыта сравнительно тонким покровом земной коры, толщина которой местами составляет всего 5--7 км,

Детальное изучение скоростной характеристики позволило расчленить геосферы на ряд оболочек. Эти оболочки, по предложению австралийского сейсмолога К. Буллена, обозначены буквами латинского алфавита от А до G (сверху вниз). Таким образом, в составе планеты выделяется семь слоев.

    1. Слой А - в подошве ограничен поверхностью Мохоровичича. 2. Слой В - заключен между поверхностью Мохоровичича и границей на глубине 390 км. По положению среди геосфер он называется верхней мантией или слоем Гутенберга - в честь известного американского геофизика Б. Гутенберга. 3. Слой С - расположен между поверхностями на глубинах 390 и 900 км; носит название слоя Голицына, или средней мантии. 4. Слой Д - охватывает остальную часть разреза мантии, от границы на глубине 900 км до поверхности Вихерта--Гутенберга (2900 км), называется нижней мантией. 5. Слой Е - заключен между поверхностью Вихерта--Гутенберга и границей на глубине 4900 км; представляет собой внешнее ядро Земли, находящееся в жидком состоянии. 6. Слой F - переходная зона ядра; границы ее на глубинах 4900 и 5150 км. 7. Слой G - субъядро, находящееся в твердом состоянии; занимает центральную часть планеты глубже 5150 км.

Таким образом, слой А соответствует земной коре, слои В, С и Р образуют мантию, а Е, F и G - ядро Земли.[1.27c]

Ядро - центральная часть Земли не совсем ясной химической и физической природы. С начала XX в. существует гипотеза железного ядра; ее современная модификация разделяется некоторыми геофизиками и сейчас. Больше сторонников имеет гипотеза силикатного ядра. Однако независимо от состава химических элементов для ядра, в силу особых физических условий, характерно полное вырождение химических свойств вещества. Температура ядра порядка 4000°, давление в центре Земли более 3,5 млн. атмосфер. При таких условиях вещество переходит в так называемую металлическую фазу, электронные оболочки атомов разрушаются и образуется электронная плазма отдельных химических элементов. Вещество становится более плотным и насыщенным свободными электронами. Огромные кольцевые вихри свободных электронов, возникающие в ядре, порождают, вероятно, постоянное магнитное поле Земли.

Глубина залегания, плотность,

Ядро Земли центральная, наиболее глубокая геосфера Земли. Его средний радиус ок. 3,5 тыс. км. Делится на внешнее ядро и субъядро (внутренне ядро). Температура в центре ядра Земли, по-видимому, достигает 5000єС, плотность ок. 12,5 т/м 3, давление до 361 (гига) ГПа (3,5*106 атм). Предположительно ядро металлическое (железно-никелевое). Внешнее ядро - жидкое, а субъядро - твердое. С этим связано наличие у Земли магнитного поля. Мантия оболочка "твердой" Земли, расположенная между земной корой и ядром Земли. Составляет 83% объема Земли и 67% ее массы. Верхняя граница проходит на глубине от 5-10 до 70 км по поверхности Мохоровичича [1909 г. скорость продольных сейсмических волн при переходе через нее возрастает скачком с 6,7-7,6 до 7,9-8,2 км/с, а плотность с 2,9-3,0 до 3,1-3,5 т/м 3]. Нижняя - на глубине 2900 км по границе с ядром Земли. Предполагают, что мантия Земли в основном сложена оливином и делится на верхнюю мантию толщиной ок. 900 км и нижнюю - ок. 2000 км. Благодаря высокому давлению - от 1 до 136 ГПа вещество мантии Земли, по-видимому, находится в твердом кристаллическом состоянии (за исключением астеносферы). Температура в мантии, по-видимому, не превышает 2000-2500єС. С процессами в мантии Земли связаны тектонические движения, магматизм, вулканизм и др.[2.125c]

Агрегатное состояние

Внешнее ядро обладает свойствами жидкости и достаточно пластично, а внутреннее ядро - твердое, отделенное от внешнего переходным слоем. В состав ядра входят, в основном, железо и никель с небольшой примесью легких элементов. Вероятно, в виде примеси оно содержит серу и, может быть, кремний. Считается, что все три зоны ядра по составу близки, хотя полного совпадения теоретически ожидать нельзя.

Химический состав.

Состав субъядра неизвестен. Очень хочется подчеркнуть то, что можно как бы мыслить, что оно также состоит из, как многие выражаются, такого же материала, что и наружное ядро, но тут давление повысило точку плавления так, что состав, мягко говоря, остался нерасплавленным. Ни для кого не секрет то, что есть, но, и доводы в пользу того, что наружное ядро силикатное, а субъядро - стальное.[5.108c]

Похожие статьи




Ядро(E, F, G): внешнее, переходная оболочка, субъядро - Внутреннее строение Земли

Предыдущая | Следующая