L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

Mant inferior (Terra)

Plantilla:Estructura de la Terra

El mant inferior representa aproximadament el 56% del volum total de la Terra, i és la regió de 660 a 2900 km baix de la superfície de la Terra; entre la zona de transició i el núcleu extern.[1] El model de referència preliminar de la Terra (PREM) separa el mant inferior en tres seccions, la superior (660–770 km), mant mig inferior (770–2700 km) i la capa D (2700–2900 km).[2] La pressió i la temperatura en el mant inferior varien de 24-127 GPa i de 1900-2600 K.[3] S'ha propost que la composició de la capa inferior és pirolítico,[4] que conté tres fases principals de bridgmanita, ferropericlasa i silicat de calci perovskita. S'ha demostrat que l'alta pressió en el mant inferior induïx una transició de rotació de bridgmanita i ferropericlasa portadores de ferro,[5] que pot afectar tant la dinàmica del penacho del mant[6][7] com la química del mant inferior.

Propietats físiques

editar

El mant inferior es va etiquetar inicialment com la capa D en el model esfèric simètric de Bullen de la Terra.[8] El model sísmic PREM de l'interior de la Terra va separar la capa D en tres capes distintives definides per la discontinuïtat en les velocitats de les ones sísmiques:[2]

  • 660–770 km: una discontinuïtat en la velocitat de l'ona de compressió (6-11%) seguida d'un gradient pronunciat és indicatiu de la transformació del mineral ringwoodita en bridgmanita i ferropericlasa i la transició entre la capa de la zona de transició al mant inferior.
  • 770–2700 km: aument gradual de la velocitat indicatiu de la compressió adiabàtica de les fases minerals en el mant inferior.
  • 2700–2900 km: la capa D es considera la transició del mant inferior al núcleu extern.

La temperatura del mant inferior varia de 1960 K en la capa superior a 2630 K a una profunditat de 2700 km.[3] Els models de la temperatura de la convecció aproximada del mant inferior com la contribució primària de transport de calor, mentres que la conducció i la transferència de calor radiactiva es consideren insignificants. Com a resultat, el gradient de temperatura del mant inferior en funció de la profunditat és aproximadament adiabàtic.[1] El càlcul del gradient geotèrmic va observar una disminució de 0.47 K/km en el mant inferior superior a 0.24 K/km a 2600 km.

Composició

editar

El mant inferior es compon principalment de tres components, bridgmanita, ferropericlasa i perovskita de silicat de calci (CaSiO3-perovskita). La proporció de cada component ha segut un tema de discussió històricament a on se sugerix que la composició global siga,

  • Pirolítico: derivat de les tendències de composició petrológica del peridotita del mant superior, lo que sugerix homogeneïtat entre el mant superior i inferior en una relació Mg/Si d'1.27. Este model implica que el mant inferior està compost per 75% de bridgmanita, 17% de ferropericlasa i 8% de CaSiO3-perovskita en volum.[4]
  • Condrítico: sugerix que el mant inferior de la Terra es acreció de la composició del meteorit condrítico, lo que sugerix una relació Mg/Si d'aproximadament 1. Açò infiere que bridgmanita i CaSiO3-perovskitas són components principals.


Els experiments de laboratori de compressió multi-enclusa de condicions simulades de pirolita de la geotermia adiabàtica i varen medir la densitat utilisant difracció de rajos X in situ. Es va demostrar que el perfil de densitat a lo llarc de la geoterma està d'acort en el model PREM.[9] El primer càlcul del principi del perfil de densitat i velocitat a través de la geoterma del mant inferior de la proporció variable de bridgmanita i ferropericlasa va observar una coincidència en el model PREM en una proporció de 8:2. Esta proporció és consistent en la composició volumètrica pirolítica en el mant inferior.[10] Ademés, els càlculs de velocitat d'ona de brot d'una composició pirolítica del mant inferior considerant elements menors varen donar com resultat una coincidència en el perfil de velocitat de cort PREM dins del 1%.[11] Per un atre costat, els estudis espectroscópicos de Brillouin a pressions i temperatures rellevants varen revelar que un mant inferior compost per més de 93% de fase bridgmanita té velocitats d'ona de cort corresponents a les velocitats sísmiques mides. La composició sugerida és consistent en un mant inferior condrítico.[12] Per lo tant, la composició general del mant inferior és actualment un tema de discussió.


Referències

editar
  1. ↑ 1,0 1,1 Kaminsky, Felix V. (2017). The Earth's lower mantle : composition and structure, Cham: Springer. OCLC 988167555. ISBN 9783319556840.
  2. ↑ 2,0 2,1 «Preliminary reference Earth model».Physics of the Earth and Planetary Interiors.25(4)
    297–356.ISSN 0031-9201.doi:10.1016/0031-9201(81)90046-7.
  3. ↑ 3,0 3,1 «Adiabatic temperature profile in the mantle».Physics of the Earth and Planetary Interiors.183(1–2)
    212–218.ISSN 0031-9201.doi:10.1016/j.pepi.2010.07.001.
  4. ↑ 4,0 4,1 Ringwood, Alfred E. (1976). Composition and petrology of the earth's mantle, McGraw-Hill. OCLC 16375050. ISBN 0070529329.
  5. ↑ «Iron Partitioning in Earth's Mantle: Toward a Deep Lower Mantle Discontinuity».Science.300(5620)
    789–791.ISSN 0036-8075.doi:10.1126/science.1081311.
  6. ↑ «Spin transition-induced anomalies in the lower mantle: implications for mid-mantle partial layering».Geophysical Journal International.210(2)
    765–773.ISSN 0956-540X.doi:10.1093/gji/ggx198.
  7. ↑ «Enhanced convection and fast plumes in the lower mantle induced by the spin transition in ferropericlase».Geophysical Research Letters.36(10)ISSN 0094-8276.doi:10.1029/2009GL037706.
  8. ↑ «The density variation of the earth's central core».Bulletin of the Seismological Society of America.32
    19–29.
  9. ↑ «Iron Partitioning and Density Changes of Pyrolite in Earth's Lower Mantle».Science.327(5962)
    193–195.ISSN 0036-8075.doi:10.1126/science.1181443.
  10. ↑ «Computational support for a pyrolitic lower mantle containing ferric iron».Nature Geoscience.8(7)
    556–559.ISSN 1752-0894.doi:10.1038/ngeo2458.
  11. ↑ «Is the mantle chemically stratified? Insights from sound velocity modeling and isotope evolution of an early magma ocean».Earth and Planetary Science Letters.440
    158–168.doi:10.1016/j.epsl.2016.02.001.
  12. ↑ «A perovskitic lower mantle inferred from high-pressure, high-temperature sound velocity data».Nature.485(7396)
    90–94.ISSN 0028-0836.doi:10.1038/nature11004.
Obtingut de «https://lenciclopedia.org/w/index.php?title=Mant_inferior_(Terra)&oldid=890829»