Table of Contents
إنّ محرك الأرض أكثر بكثير من طبقة الأحاديث من الصخرة الساخنة، إنّه نظام ديناميّ نشط يقود كلّ عملية جيولوجية نراقبها على السطح، مُستقطِع من قاعدة القشرة إلى حافة الجوهر الخارجي،
موقع مانتل، سكال، والشُعب الداخلية
ويقع هذا المعبد مباشرة تحت قشرة الأرض وفوق القاع الخارجي السائل، ويمتد من عمق متوسطه نحو 5 إلى 70 كيلومترا (يستمر على سمك القشر) إلى 900 2 كيلومتر ( 800 1 ميل)، ويعني حجمه وكتلةه الهائلتين أن حتى التباينات الصغيرة في ممتلكاته لها عواقب عالمية، ويقسم علماء الجيولوجيون المعبد إلى عدة مناطق متمايزة تقوم على موجات كيميائية.
The Upper Mantle and the Lithosphere-Asthenosphere Boundary
The uppermost portion of the mantle, from the Mohorovičić discontinuity (the Moho) down to about 410 kilometers (255 miles) depth, is known as the upper mantle. The very top of this region is rigid and, together with the overlying crust, forms the lithosphere[Fpheth2]
المنطقة الانتقالية )٤١٠-٦٦٠ كيلومترا(
ويحدث هذا المانح، في حدود عمق يتراوح بين 410 و660 كيلومتراً، تغييرات كبيرة في مراحله الأساسية في معادنه المكونة له، حيث يتحول الوليفين إلى وادي (هيكل عمودي) ويحدث أيضاً تغيراً كبيراً في وزنه نحو 520 كيلومتراً في منطقة الخردة، وغالباً ما يحدث الانتقال المثير عند 660 كيلومتراً، حيث تنهار الشقية الخردة إلى درجة حرارة والزيادة().
The Lower Mantle (660-2,900 km)
إنّ المناشف الأقلّية، التي تُدعى الغلاف الجوي أحياناً، تمتد من 660 كيلومتراً إلى الحدود الأساسية، وتتميز هذه المنطقة بضغوط أعلى بكثير (حتى 136 جي بي) ودرجات حرارة (4 آلاف أو أكثر) والمعادن الرئيسية هنا هي
التركيبة الكيميائية والمعادنية للمنتلي
تركيبة المانح هي أساساً أشعة فوق البنفسجية، وارتباطاً بالقشرة، يُستنفد في الحريرية ويُثرى في المغنيزيوم والحديد، أكثر أنواع الصخور شيوعاً في المعبد هو من البيردوتيت ، الذي يتكون أساساً من عمق olopopene (الضغط أقل من 40 إلى 60 في المائة)
الرائد إيمنت كيميست
ويتكون المانتل من حوالي 45 في المائة من الأكسجين، و 22 في المائة من المغنيسيليكون، و 6 في المائة من الحديد، و 2 في المائة من الكالسيوم، و 2 في المائة من الألومنيوم، وكميات أصغر من الصوديوم، والبطاطا، والكروم، والنيكل، ومقارنة بالقشر، فإن لعنصر المانبي تركيزا أقل بكثير من العناصر غير المتجانسة (التي تفضل أن تتحول إلى رذاذجة).
التجمعات المعدنية في ديبث
- Olivine]: المیتال المهيمن في المنصة العليا (إلى 410 كيلومترات) وتؤثر خصائصه الفلكية تأثيرا قويا على السُبل السيزمية.
- Wadsleyite and Ringwoodite]: توتر عالي من البوليمورفين الذي وجد في المنطقة الانتقالية، ويفسر وجودهما انقطاع الزلازل السيزمية عند 410 و660 كيلومترا.
- Bridgmanite]: أكثر المعادن وفرة في الماندل الأدنى (حوالي 38 في المائة من حجم الأرض بأكملها)، ولها هيكل للمساحة ويمكن أن تضم كميات كبيرة من الحديد والألومنيوم.
- Ferropericlase: (Mg,Fe)O, the second most abundant phase in the lower mantle. Its physical properties affect heat flow and viscosity.
- Garnet]: Stable in the upper mantle and transition zone; below:700 km it transforms to a perovskite-like phase called majorite.
كما اكتشفت التجارب المختبرية الأخيرة التي أجريت في ضغوط شديدة ودرجات حرارة مرحلة ما بعد فترة البيروفسكيت (هيكل الأسمدة الكالسيوم) بالقرب من الحدود الأساسية، مما قد يفسر بعض الخصائص الضمنية لطبقة الـ " دال " .
عناصر وفولاتريس
بالإضافة إلى العناصر الرئيسية، يحتوي المانح على تركيزات صغيرة ولكنها هامة من التقلبات (المياه، وثاني أكسيد الكربون، والكبريت، والهالوجين) بل إن كميات المياه التي تُتبَع بمئات المليونات) تخفض بشكل كبير نقطة الذوبان في البيردوتيت وتخفض من الحساسية الداكنة، وتخزن ميزانية مياه المانتل في المقام الأول في مادة الهيدرووس المعدنية مثل الفولية والنسيج.
الاختلاط الجسدي: درجة الحرارة، الضغط، الكثافة
ويزيد درجة الحرارة من حوالي 300 1 درجة مئوية بالقرب من المروحة إلى أكثر من 700 3 درجة مئوية عند الحدود الأساسية، ويبلغ معدل التدرج الحراري الأرضي من الغلاف الجوي حوالي 25 إلى 30 درجة مئوية لكل كيلومتر، ولكن في أعماق الغلاف الجوي المائي نحو 0.3 درجة مئوية.
المرحلة الانتقالية وآثارها
فالتحولات إلى مراحل تؤدي دورا مزدوجا: فهي تغير الخواص المادية للمواد المأهولة ويمكن أن تعوق أو تسرع التدفق المكون، فالانتقال الطفيف من أولفين إلى وادسلييت على مسافة 410 كيلومترا يميل إلى تعزيز الارتقاء، في حين أن الانتقال من الغلاف الجوي إلى الخواتم إلى الرخام على مسافة 660 كيلومترا يمثل عائقا يمكن أن يعوق الخلط الرأسي بين النماذج وذاكرة 660 كيلومترا.
الفيسكوستي وعلم الرهوية
- عدم وجود أي لبس في الإنسان، إذ تتفاوت هذه المقاييس من خلال عدة أوامر ذات حجم عميق ودرجات حرارة وتكوين وآلية التشهير، حيث أن أعلى مستوى من الأشعة (الجوفي) يتسع لحوالي 1019 إلى 1021 بايس، مما يجعل من الموصلات ما يكفي لتدفقات الزمان الجيولوجي، ويزيد من سرعة النسيج بين الرجال بمقدار 10 إلى 100 مرة.
Mantle Convection: The Engine of Plate Tectonics
فالحزام الحراري هو حالة من الوتر الحراري: فالحرارة من النواة ومن التحلل الإشعاعي داخل المعبد تخلق اختلافات في الطفرة تقود إلى تدفق بطيء ومرئي، وتحمل خلايا الاحتراق مواد ساخنة إلى أعلى وباردة إلى الأسفل، وتشبه وعاء من الحساء المتحرك - ولكن في فترات زمنية تتراوح بين عشرات وعشرات السنين وبسرعات تبلغ بضع سنتات.
قوات الإنقاذ: اسحب السلب، وريدج بوش، ومانتل دراغ
وتُعدّ هذه التكتلات من أشكال التكتلات السطحية، حيث إنَّ الحركة الرئيسية لضغط العجلات هي جذب : غرقات الغلاف الجوي المحيطي الباردة الكثيفة في المعبد في المناطق الفرعية، مما يسحب بقية الطبق خلفه.
المسكن و المانتل
وينتشر في خلايا العصيان الكبيرة، حيث تتدفق الحرارة عبر طائرات صغيرة وشبه متحركة من الصخور الساخنة تسمى ، وتمتد هذه الخانات إلى أقل من سطحها، وتنشأ الأحياء الفقيرة في الحدود الأساسية، وترتفع من خلال المانتيل، وتنتج الفول السوداني البلازمي الفولطي الفولية الوبائية عندما تصل إلى السطح.
Subduction: Recycling Crust into the Mantle
مناطق التخدير هي المواقع التي تنحني فيها أحواض الغلاف الجوي المحيطي وتنزل إلى المناورة، حيث أن مصارف النسل لا تحمل الماء والرواسب فحسب، بل أيضا المواد القشرية، ويثبت أن هذه النوافذ تحت سطح الأرض، قد تُحدث الآن بواسطة التخثر السيزمي (مثلاً، زلزال (Fiji Tomography) وصور السائلة تحت خط السام
جيولوجيا فينيومنا مُقدّمة من قبل مانتل
إنقلب المانتل البطيء يولد مجموعة واسعة من الظواهر السطحية المأساوية هذه الأحداث ليست عشوائية بل تركز على حدود اللوحات حيث تتفاعل عمليات المانتل مع الغلاف الجوي المُتجفّر
البراكين
إن الانفجارات البركانية هي أكثر مظاهر النشاط المأهول ظهورا، ففي المناطق الواقعة في وسط المحيط، يؤدي تدهور التربة إلى حدوث تضخم في البصمات الفولطية، مما يؤدي إلى وجود قشرة أو صخرة بحرية في المحيط.
Earthquakes
ومعظم الزلازل تحدث في الغلاف الجوي، ولكن الزلازل العميقة التركيز (منخفض إلى 700 كيلومتر) تحدث في إطار النوافذ الفرعية في المنصات، وآليتها ليست مجرد كسور في الرشوة؛ بل إنها تُعتقد أنها تنجم عن خطأ التحول - أي تغير الحجم المفاجئ المرتبط بالتحولات الأرضية (مثلا، البوليفين إلى الزلازل الأبيض) في فترات حرارة باردة.
بناء الجبال وتشكيل الحوض
إن العزلة الديموقراطية، مثل تشكيل الهيمالايا، تنطوي على تقارب بين كتلتين قاريتين، حيث يقوم المانتل الرئيسي بدور حاسم في توفير الطفرة التي تمنع الغلاف الجوي القاري من الخوص العميق، بل إن سمك القشرة وارتفاعها، كما أن التكتل المانتيل الذي يسببه يتحكم في التضاريس الدينامي لسطح الأرض - التدفق الطويل الأجل للقارة المنخفضة.
"الرجل" و"الروك سيكل"
ولا يقتصر استخراج الماشية بين الصخور الجسيمة فحسب، بل هو أيضاً مستودع نهائي للمواد القشرية المعاد تدويرها، وتشمل دورة الصخور عمليات الإنصهار، والتبلور، والتكرار، ونقل الخيوط، والرواسب، ولكن المانتل يوفر حزام النقل لإعادة التدوير العميق.
التموين الجزئي وجناح ماما
ويحدث التذبذب في المعبد أساساً عن طريق الاكتئاب (في الحواف والأعمدة) أو عن طريق التدفق (في مناطق التخضّص) ودرجة الذوبان الجزئي من نحو 10 إلى 20 في المائة في الجلود في وسط المحيط إلى أقل من 5 في المائة في بعض البيئات الرابحة، ويتوقف تكوين الماجم الناتجة على عمق الذيب، وكسر النسيج المعدني المميز، ومدى
دراسة المانتلي: الأساليب والجبهة
ونظراً لأن هذا المأزق لا يمكن الوصول إليه في أخذ العينات مباشرة بعد بضعة كيلومترات (أعمق حفرة حفر، وهي حفرة كولا سوبرديب بوري، التي وصلت إلى 12.3 كيلومتراً فقط)، يعتمد علماء الجيولوجيين على أساليب غير مباشرة لاحتواء ممتلكاتهم، ولحسن الحظ، فقد حسّنت عدة تقنيات قوية فهمنا بشكل كبير على مدى العقود الماضية.
التطوّر السيزمي
كما يصور المسح الكيميائي داخل الجسم البشري، يستخدم الترميز السيزمي آلاف موجات الزلازل لرسم صور ثلاثية الأبعاد لهيكل سرعة المرجل، وتكشف التغيرات في سرعة الموجات P و الموجات S عن شذوذ درجات الحرارة، والفروق في التكوين، وموقع الأصفاد والخناق الفرعية.
Xenoliths and Mantle Samples
وتُقدم الكينيولث - شظايا الصخور المزروعة بالثوران البركاني - عينات مباشرة من المكرمة العليا، وهذه الصخور، التي عادة ما تكون مفترسة وكميات، محللة للكيمياء المعدني، والمحتوى المائي، والنسب المزروعة.
الديناميات الأرضية والنماذج الرقمية
وقد أصبحت محاكاة الحاسوب من المحاكاة المأهولة أكثر تطوراً، حيث تتضمن التقلبات الواقعية، والتحولات التدريجية، والبارامترات الحرارية، وتساعد هذه النماذج على شرح نمط التكتون، والتطور الزمني للبقع الساخنة، والتبريد الطويل الأجل للأرض.
Geochemical Proxies
(أ) يكشف النظائر المشعة (الصدر، الند، البكالوريوس، الحو) في البصل أن المانتيل غير متجانس تماماً، و "حديقة الحيوان" تشمل مادّة مستنفدة (DMM)، وعينات مناديل مخدرة (EM1، EM2)، وعنصر "الميكرومرات العالية التقلبات) الذي تتميز به نسبة 206 ب
خاتمة
إنّ محرك الأرض يُعتبر طبقةً من التعقيدات الخارقة التي تُدعم كامل المجال الجغرافي والجيوديناميكي، تركيبته، تتراوح بين المعادن الغنية بالمغنزيوم في المنطقة العليا و الكثيفة المُتَنَفّة في أعماقها، يُسجل التاريخ الطويل الأجل للتفريق الأرضي،