Москва, Ленинский проспект 18 корпус 2,
тел. (495) 954-39-00
Верхняя мантия — различия между версиями
Kronrod (обсуждение | вклад) |
Kronrod (обсуждение | вклад) |
||
| (не показаны 2 промежуточные версии этого же участника) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| − | + | '''<big><big>Верхняя мантия Земли</big></big>'''<br> | |
Согласно геофизическим данным, под верхней мантией понимают весь вещественный комплекс, залегающий между границей Мохоровичича – подошвой <i>[[земная кора|'''земной коры''']]</i> (максимальные глубины – до 70 км) до глубин, составляющих около 400 км под поверхностью Земли. На участках древних платформ, контролируемых зонами глубинных разломов, возможно образование систем многочисленных кимберлитовых трубок, таких, как, например, в Якутской кимберлитовой провинции. <i>[[кимберлит|'''Кимберлиты''']]</i> – магматогенные гибридные породы, слагающие протяженные субвертикальные с малым сечением тела – «трубки», дайки, жилы. Магматические очаги, в которых выплавляются протокимберлитовые расплавы, расположены на глубинах свыше 200 км. На пути к поверхности по системе глубинных разломов, мигрируя на относительно высокой скорости сквозь породы разнообразного состава, кимберлитовые магмы захватывают их обломки в виде <i>[[ксенолит|'''ксенолитов''']]</i> пород или <i>[[мегакристы|'''мегакрист''']]</i> некоторых минералов. Кимберлиты выносят к поверхности Земли горные породы и минералы, принадлежащие к различным Р-Т уровням (фациям глубинности) верхней мантии. Ксенолиты из кимберлитов и <i>[[базальт|'''базальтов''']]</i> являются уникальным источником для прямого познания состава и свойств глубинных слоев Земли и, прежде всего, ее верхней мантии. На Земле есть особые структуры, где мантийное вещество выходит на поверхность – это так называемые рифтовые долины Срединно-океанических хребтов. Их отделяет от дневной поверхности около 3 км океанской воды.<br> | Согласно геофизическим данным, под верхней мантией понимают весь вещественный комплекс, залегающий между границей Мохоровичича – подошвой <i>[[земная кора|'''земной коры''']]</i> (максимальные глубины – до 70 км) до глубин, составляющих около 400 км под поверхностью Земли. На участках древних платформ, контролируемых зонами глубинных разломов, возможно образование систем многочисленных кимберлитовых трубок, таких, как, например, в Якутской кимберлитовой провинции. <i>[[кимберлит|'''Кимберлиты''']]</i> – магматогенные гибридные породы, слагающие протяженные субвертикальные с малым сечением тела – «трубки», дайки, жилы. Магматические очаги, в которых выплавляются протокимберлитовые расплавы, расположены на глубинах свыше 200 км. На пути к поверхности по системе глубинных разломов, мигрируя на относительно высокой скорости сквозь породы разнообразного состава, кимберлитовые магмы захватывают их обломки в виде <i>[[ксенолит|'''ксенолитов''']]</i> пород или <i>[[мегакристы|'''мегакрист''']]</i> некоторых минералов. Кимберлиты выносят к поверхности Земли горные породы и минералы, принадлежащие к различным Р-Т уровням (фациям глубинности) верхней мантии. Ксенолиты из кимберлитов и <i>[[базальт|'''базальтов''']]</i> являются уникальным источником для прямого познания состава и свойств глубинных слоев Земли и, прежде всего, ее верхней мантии. На Земле есть особые структуры, где мантийное вещество выходит на поверхность – это так называемые рифтовые долины Срединно-океанических хребтов. Их отделяет от дневной поверхности около 3 км океанской воды.<br> | ||
| − | [[Витрина_48|'''Посмотреть минералы верхней мантии''']] | + | <div align="left"> |
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
| + | ===Главные минералы верхней мантии=== | ||
| + | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| + | Главными минералами верхней мантии являются [[оливин|'''оливин''']] ([[форстерит|'''форстерит''']] и Fe-форстерит), гранат ([[пироп|'''пироп''']] и [[альмандин-пироп|'''альмандин-пироп''']]) и [[ромбопироксен|'''ромбо-''']] и [[клинопироксен|'''клинопироксены''']], составляющие породы [[базитовый ряд|'''базитового''']] и [[ультрабазитовый ряд|'''ультрабазитового''']] рядов (Доусон, 1983; Соболев, 1974). <br> | ||
| + | Породы базитового состава представлены преимущественно [[эклогит|'''эклогитами''']] – высокобарными породами, главными минералами которых являются [[гранат|'''гранат''']] – пироп и альмандин-пироп с широкими вариациями содержания Cr и Ca и [[клинопироксен|'''клинопироксен''']] – [[омфацит|'''омфацит''']]. В состав эклогитов могут входить [[кианит|'''кианит''']], [[оливин|'''оливин''']], [[корунд|'''корунд''']], [[энстатит|'''энстатит''']], [[плагиоклаз|'''плагиоклаз''']], [[коэсит|'''коэсит''']], [[рудные минералы|'''рудные минералы''']] – [[рутил|'''рутил''']], [[джерфишерит|'''джерфишерит''']], [[пирротин|'''пирротин''']], [[пентландит|'''пентландит''']]. <br> | ||
| + | Своеобразными породами базитового ряда являются относительно редкие кианитовые эклогиты; содержание кианита в них может доходить до 20% (Бобриевич и др., 1964; Кимберлиты…, 1994).<br> | ||
| + | Как правило, в породах глубинных ксенолитов отмечается присутствие таких минералов, как [[рутил|'''рутил''']], [[ильменит|'''ильменит''']], [[графит|'''графит''']], [[высокобарные сульфиды|'''высокобарные сульфиды''']], [[коэсит|'''коэсит''']], [[муассанит|'''муассанит''']], [[алмаз|'''алмаз''']], преимущественно в виде небольших зёрен. <br> | ||
| + | Для большинства породообразующих минералов мантийных пород характерны структуры высокотемпературного распада. | ||
| + | Более распространенные породы ультрабазитового состава – разнообразные [[перидотит|'''перидотиты''']] и [[пироксенит|'''пироксениты''']] – содержат оливин (форстерит и железистый форстерит), гранат – пироп и альмандин-пироп, часто Cr-содержащий, ромбо- (энстатит) и клинопироксены (омфацит, диопсид, часто Cr-содержащие), [[шпинель|'''шпинели''']] (Cr- и Fe-содержащие), а также рудные минералы: рутил, ильменит, [[пирротин|'''пирротин''']], [[пентландит|'''пентландит''']], [[пирит|'''пирит''']], [[джерфишерит|'''джерфишерит''']]. Особое место среди редких минералов мантийных пород занимает [[алмаз|'''алмаз''']].<br> | ||
| + | Для некоторых минералов экспериментально доказано, как с глубиной осуществляется смена полиморфных модификаций. Так, оливин (Mg<sub>0,9</sub>Fe<sub>0,1</sub>)<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub> (ромб.) на глубине 410 км от поверхности Земли переходит в вадслеит (Mg<sub>0,9</sub>Fe<sub>0,1</sub>)<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub> (ромб.), затем на глубине 520 км – в рингвудит (Mg<sub>0,9</sub>Fe<sub>0,1</sub>)<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub> (куб.), а ниже 670 км распадается на акимотоит (Mg,Fe)SiO<sub>3</sub> (куб.) и магнезиовюстит (Mg,Fe)O (см. настенную графику).<br> | ||
| + | Часто в породах и минералах верхней мантии можно наблюдать ряд изменений и превращений, связанных с физико-химическими процессами эволюции этих образований. Имеют место процессы распада твердых растворов с образованием характерных [[графические структуры|'''графических структур''']] или ламеллей, например, ильменита в пироксене, рутила в гранате, микрофотографии которых представлены на выставке.<br> | ||
| + | Характерные структуры глубинных ксенолитов можно видеть на больших шлифах, представленных на выставке. Порфирокластическими структурами обладают, как правило, наиболее глубинные, «неистощенные» мантийные породы. По сравнению с равномернозернистыми, «истощенными» породами, они обогащены теми компонентами, которые преимущественно удаляются с базальтовыми выплавками – Ti, Al, Fe и Ca.<br></div></div><br> | ||
| + | [[Файл:Mantle_Minerals.jpg|thumb|800px|center]]<br> | ||
| + | [[Витрина_48|'''Посмотреть минералы верхней мантии (Витрина 48)''']] | ||
Текущая версия на 10:01, 18 октября 2019
Верхняя мантия Земли
Согласно геофизическим данным, под верхней мантией понимают весь вещественный комплекс, залегающий между границей Мохоровичича – подошвой земной коры (максимальные глубины – до 70 км) до глубин, составляющих около 400 км под поверхностью Земли. На участках древних платформ, контролируемых зонами глубинных разломов, возможно образование систем многочисленных кимберлитовых трубок, таких, как, например, в Якутской кимберлитовой провинции. Кимберлиты – магматогенные гибридные породы, слагающие протяженные субвертикальные с малым сечением тела – «трубки», дайки, жилы. Магматические очаги, в которых выплавляются протокимберлитовые расплавы, расположены на глубинах свыше 200 км. На пути к поверхности по системе глубинных разломов, мигрируя на относительно высокой скорости сквозь породы разнообразного состава, кимберлитовые магмы захватывают их обломки в виде ксенолитов пород или мегакрист некоторых минералов. Кимберлиты выносят к поверхности Земли горные породы и минералы, принадлежащие к различным Р-Т уровням (фациям глубинности) верхней мантии. Ксенолиты из кимберлитов и базальтов являются уникальным источником для прямого познания состава и свойств глубинных слоев Земли и, прежде всего, ее верхней мантии. На Земле есть особые структуры, где мантийное вещество выходит на поверхность – это так называемые рифтовые долины Срединно-океанических хребтов. Их отделяет от дневной поверхности около 3 км океанской воды.
Главные минералы верхней мантии
Главными минералами верхней мантии являются оливин (форстерит и Fe-форстерит), гранат (пироп и альмандин-пироп) и ромбо- и клинопироксены, составляющие породы базитового и ультрабазитового рядов (Доусон, 1983; Соболев, 1974).
Породы базитового состава представлены преимущественно эклогитами – высокобарными породами, главными минералами которых являются гранат – пироп и альмандин-пироп с широкими вариациями содержания Cr и Ca и клинопироксен – омфацит. В состав эклогитов могут входить кианит, оливин, корунд, энстатит, плагиоклаз, коэсит, рудные минералы – рутил, джерфишерит, пирротин, пентландит.
Своеобразными породами базитового ряда являются относительно редкие кианитовые эклогиты; содержание кианита в них может доходить до 20% (Бобриевич и др., 1964; Кимберлиты…, 1994).
Как правило, в породах глубинных ксенолитов отмечается присутствие таких минералов, как рутил, ильменит, графит, высокобарные сульфиды, коэсит, муассанит, алмаз, преимущественно в виде небольших зёрен.
Для большинства породообразующих минералов мантийных пород характерны структуры высокотемпературного распада.
Более распространенные породы ультрабазитового состава – разнообразные перидотиты и пироксениты – содержат оливин (форстерит и железистый форстерит), гранат – пироп и альмандин-пироп, часто Cr-содержащий, ромбо- (энстатит) и клинопироксены (омфацит, диопсид, часто Cr-содержащие), шпинели (Cr- и Fe-содержащие), а также рудные минералы: рутил, ильменит, пирротин, пентландит, пирит, джерфишерит. Особое место среди редких минералов мантийных пород занимает алмаз.
Для некоторых минералов экспериментально доказано, как с глубиной осуществляется смена полиморфных модификаций. Так, оливин (Mg0,9Fe0,1)2SiO4 (ромб.) на глубине 410 км от поверхности Земли переходит в вадслеит (Mg0,9Fe0,1)2SiO4 (ромб.), затем на глубине 520 км – в рингвудит (Mg0,9Fe0,1)2SiO4 (куб.), а ниже 670 км распадается на акимотоит (Mg,Fe)SiO3 (куб.) и магнезиовюстит (Mg,Fe)O (см. настенную графику).
Часто в породах и минералах верхней мантии можно наблюдать ряд изменений и превращений, связанных с физико-химическими процессами эволюции этих образований. Имеют место процессы распада твердых растворов с образованием характерных графических структур или ламеллей, например, ильменита в пироксене, рутила в гранате, микрофотографии которых представлены на выставке.
