Ispod zemljine kore nalazi se sledeći sloj, koji se zove plašt. Okružuje jezgro planete i debeo je skoro tri hiljade kilometara. Struktura Zemljinog omotača je vrlo složena i stoga zahtijeva detaljno proučavanje.

Plašt i njegove karakteristike

Naziv ove školjke (geosfere) dolazi od grčke riječi za ogrtač ili veo. U stvari, plašt se obavija oko jezgra poput vela. Na njega otpada oko 2/3 mase Zemlje i otprilike 83% njene zapremine.

Općenito je prihvaćeno da temperatura ljuske ne prelazi 2500 stepeni Celzijusa. Njegova gustina u različitim slojevima značajno se razlikuje: u gornjem dijelu iznosi do 3,5 t/m3, au donjem dijelu iznosi 6 t/m3. Plašt je sastavljen od čvrstog materijala kristalne supstance(teški minerali bogati gvožđem i magnezijumom). Jedini izuzetak je astenosfera, koja je u polu-otopljenom stanju.

struktura ljuske

Sada razmotrite strukturu Zemljinog omotača. Geosfera se sastoji od sledećih delova:

• gornji plašt, debljine 800-900 km;
• astenosfera;
• donji plašt, debljine oko 2000 km.

Gornji plašt je dio ljuske koji se nalazi ispod zemljine kore i ulazi u litosferu. Zauzvrat, podijeljen je na astenosferu i sloj Golitsyn, koji karakterizira intenzivno povećanje brzina seizmičkih valova. Ovaj dio Zemljinog omotača utiče na procese kao što su tektonski pokreti ploča, metamorfizam i magmatizam. Vrijedi napomenuti da se njegova struktura razlikuje ovisno o tome pod kojim se tektonskim objektom nalazi.

Astenosfera. Sam naziv srednjeg sloja ljuske sa grčki prevodi se kao "slaba lopta". Geosfera, koja se pripisuje gornjem dijelu plašta, a ponekad je izolirana kao poseban sloj, karakterizira smanjena tvrdoća, čvrstoća i viskozitet. Gornja granica astenosfere je uvijek ispod ekstremne linije zemljine kore: ispod kontinenata - na dubini od 100 km, ispod morskog dna - 50 km. Njegova donja linija nalazi se na dubini od 250-300 km. Astenosfera je glavni izvor magme na planeti, a kretanje amorfne i plastične materije smatra se uzrokom tektonskih kretanja u horizontalnoj i vertikalnoj ravni, magmatizma i metamorfizma zemljine kore.

Naučnici malo znaju o donjem dijelu plašta. Vjeruje se da se poseban sloj D, koji podsjeća na astenosferu, nalazi na granici s jezgrom. Karakteriše ga visoka temperatura (zbog blizine usijanog jezgra) i nehomogenost materije. Sastav mase uključuje gvožđe i nikal.

Sastav Zemljinog omotača

Osim strukture Zemljinog omotača, zanimljiv je i njegov sastav. Geosferu čine olivine i ultramafične stijene (peridotiti, perovskiti, duniti), ali postoje i mafičke stijene (eklogiti). Utvrđeno je da ljuska sadrži rijetke varijante koje se ne nalaze u zemljinoj kori (grospiditi, flogopitni peridotiti, karbonatiti).

Ako govorimo o hemijskom sastavu, onda plašt sadrži u različitim koncentracijama: kiseonik, magnezij, silicijum, željezo, aluminij, kalcij, natrij i kalij, kao i njihove okside.

Plašt i njegovo proučavanje - video

Silikatna ljuska Zemlje, njen plašt, nalazi se između tabana zemljine kore i površine Zemljinog jezgra na dubini od oko 2.900 km. Obično se, prema seizmičkim podacima, plašt dijeli na gornji (sloj B), do dubine od 400 km, prelazni Golitsin sloj (sloj C) u dubinskom intervalu od 400-1000 km, i donji plašt (sloj D) sa bazom na dubini od oko 2900 km. Ispod okeana u gornjem plaštu nalazi se i sloj niskih brzina prostiranja seizmičkih talasa - Gutenbergov talasovod, koji se obično poistovjećuje sa astenosferom Zemlje, u kojoj je supstanca plašta u djelimično rastopljenom stanju. Pod kontinentima zona malih brzina se po pravilu ne razlikuje ili je slabo izražena.

Sastav gornjeg omotača obično uključuje i subcrustalne dijelove litosferskih ploča, u kojima je materija plašta ohlađena i potpuno kristalizirana. Pod okeanima, debljina litosfere varira od nule ispod zona rascjepa do 60-70 km ispod ambisalnih basena okeana. Pod kontinentima, debljina litosfere može doseći 200-250 km.

Naše informacije o strukturi plašta i Zemljinog jezgra, kao i o stanju materije u ovim geosferama, dobijene su uglavnom iz seizmoloških posmatranja, tumačenjem krivulja vremena putovanja seizmičkih talasa, uzimajući u obzir poznate jednačine hidrostatike, koji povezuju gradijente gustoće i vrijednosti brzina širenja uzdužnih i poprečnih valova u mediju. Ovu tehniku ​​su sredinom 1940-ih razvili poznati geofizičari G. Jeffries, B. Gutenberg, a posebno C. Bullen, a potom su je značajno poboljšali C. Bullen i drugi seizmolozi. Raspodjela gustine u omotaču konstruisana ovom metodom za nekoliko najpopularnijih modela Zemlje prikazana je na Sl. deset.

Slika 10.
1 - Naimark-Sorokhtin model (1977a); 2 - Bullen model A1 (1966); 3 - Žarkovljev model "Zemlja-2" (Zharkov et al., 1971); 4 - preračunavanje podataka Pankova i Kalinjina (1975) za sastav lerzolita sa adijabatskom raspodelom temperature.

Kao što se može vidjeti sa slike, gustina gornjeg plašta (sloj B) raste sa dubinom od 3,3-3,32 do oko 3,63-3,70 g/cm 3 na dubini od oko 400 km. Nadalje, u prijelaznom sloju Golitsyn (sloj C), gradijent gustoće naglo raste i gustoća raste na 4,55-4,65 g/cm 3 na dubini od 1000 km. Sloj Golitsyn postupno prelazi u donji plašt, čija se gustoća postepeno (prema linearnom zakonu) povećava na 5,53-5,66 g/cm 3 na dubini od oko 2.900 km u njegovoj osnovi.

Povećanje gustoće plašta sa dubinom objašnjava se zbijanjem njegove supstance pod uticajem sve većeg pritiska slojeva plašta koji se nalaze iznad, koji dostiže vrednosti od 1,35-1,40 Mbar u podnožju plašta. Posebno uočljivo zbijanje plaštnih silikata javlja se u intervalu dubine od 400-1000 km. Kao što je pokazao A. Ringwood, upravo na tim dubinama mnogi minerali prolaze kroz polimorfne transformacije. Konkretno, najčešći mineral u plaštu, olivin, poprima kristalnu strukturu spinela, a pirokseni dobijaju ilmenit, a zatim i najgušću strukturu perovskita. Za više velike dubine većina silikata, sa mogućim izuzetkom samo enstatita, razlaže se u jednostavne okside sa najbližim pakiranjem atoma u odgovarajućim kristalitima.

Činjenice o kretanju litosferskih ploča i pomeranju kontinenata uvjerljivo svjedoče o postojanju intenzivnih konvektivnih kretanja u omotaču, koji su u više navrata miješali svu tvar ove geosfere tokom života Zemlje. Iz ovoga možemo zaključiti da su sastavi i gornjeg i donjeg plašta u prosjeku isti. Međutim, sastav gornjeg omotača pouzdano se utvrđuje na osnovu nalaza ultrabazičnih stijena okeanske kore i sastava ofiolitskih kompleksa. Proučavajući ofioliti naboranih pojaseva i bazalta okeanskih ostrva, A. Ringwood je još 1962. godine predložio hipotetički sastav gornjeg omotača, koji je nazvao pirolit, dobijen mešanjem tri dela peridotita alpskog tipa - habzburgita sa jednim delom havajskog bazalt. Ringwood pirolit je po sastavu sličan okeanskim lerzolitima koje je detaljno proučavao L.V. Dmitriev (1969, 1973). Ali, za razliku od pirolita, okeanski lerzolit nije hipotetička mješavina stijena, već prava stijena plašta koja se uzdigla iz plašta u rift zonama Zemlje i izložena je transformacijskim rasjedama u blizini ovih zona. Osim toga, L.V. Dmitriev je pokazao komplementarnost okeanskih bazalta i restitnih (zaostalih nakon topljenja bazalta) harcburgita u odnosu na okeanske lerzolite, čime je dokazao primat lerzolita, od kojih su, posljedično, toleitski bazalti, mid-basalti i sredina grebena. ostatak je očuvan resit harcburgit. Dakle, najbliži sastavu gornjeg omotača, a time i cijelog plašta, odgovara okeanskom lerzolitu koji je opisao L.V. Dmitriev, čiji je sastav dat u tabeli. jedan.

Osim toga, prepoznavanje postojanja konvektivnih kretanja u plaštu omogućava određivanje njegovog temperaturnog režima, budući da tokom konvekcije distribucija temperature u plaštu treba da bude bliska adijabatskoj, tj. na onaj u kojem nema razmjene topline između susjednih volumena omotača, što je povezano s toplinskom provodljivošću tvari. U ovom slučaju, gubitak topline plašta se događa samo u njegovom gornjem sloju - kroz Zemljinu litosferu, distribucija temperature u kojoj se već oštro razlikuje od adijabatske. Ali adijabatska raspodjela temperature lako se izračunava iz parametara materije plašta.

Da bi se testirala hipoteza o jedinstvenom sastavu gornjeg i donjeg plašta, gustina okeanskog lerzolita podignutog u transformacionom rasjedu Carlsbergovog grebena u Indijskom okeanu izračunata je metodom udarne kompresije silikata do pritisaka od oko 1,5 Mbara. Za ovakav "eksperiment" uopće nije potrebno sam uzorak stijene komprimirati na tako visoke tlakove, dovoljno je poznavati njegov kemijski sastav i rezultate dosadašnjih eksperimenata udarne kompresije pojedinih kamenotvornih oksida. Rezultati takvog proračuna, obavljenog za adijabatsku raspodjelu temperature u plaštu, upoređeni su s poznatim raspodjelama gustoće u istoj geosferi, ali dobijeni iz seizmoloških podataka (vidi sliku 10). Kao što se može vidjeti iz gornjeg poređenja, raspodjela gustoće okeanskog lerzolita pri visokim pritiscima i adijabatskoj temperaturi dobro je približna stvarnoj raspodjeli gustoće u plaštu, dobivenoj iz potpuno nezavisnih podataka. Ovo svedoči u prilog realnosti postavljenih pretpostavki o lerzolitnom sastavu čitavog plašta (gornjeg i donjeg) i o adijabatskoj raspodeli temperature u ovoj geosferi. Poznavajući raspodjelu gustine materije u plaštu, može se izračunati i njegova masa: ispada da je jednaka (4,03-4,04) × 10 2 g, što je 67,5% ukupne mase Zemlje.

U podnožju donjeg plašta izdvaja se još jedan sloj plašta debljine oko 200 km, obično označen simbolom D'', u kojem se smanjuju gradijenti brzina širenja seizmičkih valova, a pojačava prigušenje poprečnih valova. Štaviše, na osnovu analize dinamičkih karakteristika prostiranja talasa reflektovanih od površine Zemljinog jezgra, I.S. Berzon i njene kolege (1968, 1972) uspjele su identificirati tanak prelazni sloj između plašta i jezgra debljine oko 20 km, koji smo nazvali Berzonov sloj, u kojem brzina transverzalnih valova u donjoj polovini opada sa dubinom od 7,3 km/s do skoro nule. Smanjenje brzine poprečnih valova može se objasniti samo smanjenjem vrijednosti modula krutosti, a samim tim i smanjenjem koeficijenta efektivne viskoznosti tvari u ovom sloju.

Sama granica prijelaza od plašta do Zemljinog jezgra ostaje prilično oštra. Sudeći po intenzitetu i spektru seizmičkih valova reflektiranih od površine jezgre, debljina takvog graničnog sloja ne prelazi 1 km.

D.Yu. Pushcharovsky, Yu.M. Pushcharovsky (Moskovski državni univerzitet po imenu M.V. Lomonosov)

Sastav i struktura dubokih ljuski Zemlje posljednjih decenija i dalje su jedan od najintrigantnijih problema moderne geologije. Broj direktnih podataka o materiji dubokih zona je vrlo ograničen. U tom pogledu posebno mjesto zauzima mineralni agregat iz lesotske kimberlitne cijevi ( Južna Afrika), koji se smatra predstavnikom stijena plašta koje se nalaze na dubini od ~250 km. Jezgro izvučeno iz najdublje bušotine na svetu, izbušene na poluostrvu Kola i dostiglo 12.262 m, značajno je proširilo naučno razumevanje dubokih horizonata zemljine kore - tankog prizemnog filma zemaljske kugle. Istovremeno, najnoviji geofizički podaci i eksperimenti vezani za proučavanje strukturnih transformacija minerala već sada omogućavaju modeliranje mnogih karakteristika strukture, sastava i procesa koji se dešavaju u dubinama Zemlje, čije poznavanje doprinosi rješenju ključnih problema moderne prirodne nauke kao što su formiranje i evolucija planete, dinamika zemljine kore i plašta, izvori mineralnih resursa, procjena rizika od odlaganja opasnog otpada na velikim dubinama, energetski resursi Zemlje itd.

Seizmički model strukture Zemlje

dobro poznati model unutrašnja struktura Zemlju (njenu podjelu na jezgro, plašt i zemljinu koru) razvili su seizmolozi G. Jeffreys i B. Gutenberg u prvoj polovini 20. stoljeća. Odlučujući faktor u tome bilo je otkriće naglog smanjenja brzine prolaska seizmičkih valova unutar globusa na dubini od 2900 km s polumjerom planete od 6371 km. Brzina širenja longitudinalnih seizmičkih talasa direktno iznad navedene granice je 13,6 km/s, a ispod nje - 8,1 km/s. To je ono što je granica plašta-jezgra.

Prema tome, polumjer jezgra je 3471 km. Gornja granica plašta je seizmički presjek Mohorovića ( Moho, M), koji je identifikovao jugoslovenski seizmolog A. Mohorovichich (1857-1936) još 1909. godine. Odvaja zemljinu koru od plašta. Na ovom ograničenju brzine longitudinalni talasi prolazeći kroz zemljinu koru naglo se povećavaju sa 6,7-7,6 na 7,9-8,2 km/s, ali to se dešava na različitim nivoima dubine. Pod kontinentima, dubina sekcije M (odnosno tabana zemljine kore) iznosi nekoliko desetina kilometara, a ispod nekih planinskih struktura (Pamir, Andi) može doseći i 60 km, dok pod okeanskim basenima, uključujući i vodeni stub, dubina je samo 10-12 km. Općenito, zemljina kora u ovoj shemi izgleda kao tanka ljuska, dok se plašt proteže u dubinu do 45% Zemljinog polumjera.

Ali sredinom 20. vijeka ideje o djelimičnoj dubokoj strukturi Zemlje ušle su u nauku. Na osnovu novih seizmoloških podataka pokazalo se da je moguće podijeliti jezgro na unutrašnje i vanjsko, a plašt na donje i gornje (sl. 1). Ovaj model, koji je dobio široku upotrebu, i danas je u upotrebi. Pokrenuo ga je australijski seizmolog K.E. Bullen, koji je početkom 40-ih predložio shemu podjele Zemlje na zone, koje je označio slovima: A - zemljina kora, B - zona u dubinom intervala od 33-413 km, C - zona 413- 984 km, D - zona od 984-2898 km, D - 2898-4982 km, Ž - 4982-5121 km, G - 5121-6371 km (centar Zemlje). Ove zone se razlikuju po seizmičkim karakteristikama. Kasnije je zonu D podijelio na zone D "(984-2700 km) i D" (2700-2900 km). Trenutno je ova shema značajno izmijenjena, a u literaturi se široko koristi samo D" sloj. Njegova glavna karakteristika je smanjenje gradijenata seizmičke brzine u odnosu na područje plašta iznad njega.

Rice. 1. Dijagram dubinske strukture Zemlje

Što se više seizmoloških studija provodi, to se više seizmičkih granica pojavljuje. Smatra se da su globalne granice 410, 520, 670, 2900 km, gdje je posebno uočljivo povećanje brzina seizmičkih valova. Uz njih, razlikuju se međugranice: 60, 80, 220, 330, 710, 900, 1050, 2640 km. Dodatno, postoje indicije geofizičara o postojanju granica 800, 1200-1300, 1700, 1900-2000 km. N.I. Pavlenkova je nedavno izdvojila granicu 100 kao globalnu, koja odgovara donjem nivou podele gornjeg plašta na blokove. Međugranice imaju drugačiju prostornu distribuciju, što ukazuje na lateralnu varijabilnost fizičkih svojstava plašta o kojima zavise. Globalne granice predstavljaju drugu kategoriju fenomena. Oni odgovaraju globalnim promjenama u okruženju plašta duž radijusa Zemlje.

Označene globalne seizmičke granice koriste se u izgradnji geoloških i geodinamičkih modela, dok one srednje u tom smislu do sada nisu privlačile gotovo nikakvu pažnju. U međuvremenu, razlike u obimu i intenzitetu njihovih manifestacija stvaraju empirijsku osnovu za hipoteze o pojavama i procesima u dubinama planete.

U nastavku ćemo razmotriti kako geofizičke granice koreliraju sa nedavnim rezultatima strukturnih promjena u mineralima pod utjecajem visokih pritisaka i temperatura, čije vrijednosti odgovaraju uvjetima Zemljinih dubina.

Problem sastava, strukture i mineralnih asocijacija dubokih zemaljskih školjki ili geosfera, naravno, još je daleko od konačnog rješenja, ali novi eksperimentalni rezultati i ideje značajno proširuju i detaljiziraju odgovarajuće ideje.

Prema modernim pogledima, sastavom plašta dominira relativno mala grupa hemijski elementi: Si, Mg, Fe, Al, Ca i O. Predloženo modeli sastava geosfere prvenstveno se zasnivaju na razlici u odnosima ovih elemenata (varijacije Mg / (Mg + Fe) = 0,8-0,9; (Mg + Fe) / Si = 1,2R1,9), kao i na razlikama u sadržaju Al i neki drugi rjeđi elementi za duboke stijene. U skladu sa hemijskim i mineraloškim sastavom, ovi modeli su dobili imena: pirolitičan(glavni minerali su olivin, pirokseni i granat u omjeru 4:2:1), piklogitic(glavni minerali su piroksen i granat, dok se udio olivina smanjuje na 40%) i eklogitik, koji, uz piroksen-granatnu asocijaciju karakterističnu za eklogite, sadrži i neke rijeđe minerale, posebno Al-kijanit Al2SiO5 (gore do 10 tež. %). Međutim, svi ovi petrološki modeli se prvenstveno odnose na stijene gornjeg plašta proteže se do dubine od ~670 km. Što se tiče zapreminskog sastava dubljih geosfera, samo se pretpostavlja da je odnos oksida dvovalentnih elemenata (MO) prema silicijum dioksidu (MO/SiO2) ~ 2, budući da je bliži olivinu (Mg, Fe)2SiO4 nego piroksenu (Mg , Fe)SiO3 i U mineralima dominiraju faze perovskita (Mg, Fe)SiO3 sa različitim strukturnim distorzijama, magnezijum (Mg, Fe)O sa strukturom tipa NaCl i neke druge faze u znatno manjim količinama.

Svi predloženi modeli su vrlo generalizirani i hipotetički. Pirolitski model gornjeg plašta kojim dominira olivin sugerira da je mnogo bliži u hemijski sastav sa svim dubljim plaštem. Naprotiv, piklogistički model pretpostavlja postojanje određenog kemijskog kontrasta između gornjeg i ostatka plašta. Specifičniji eklogitički model dozvoljava prisustvo zasebnih eklogitskih sočiva i blokova u gornjem plaštu.

Od velikog je interesa pokušaj harmonizacije strukturno-mineraloških i geofizičkih podataka vezanih za gornji plašt. Pretpostavlja se već 20-ak godina da je povećanje brzina seizmičkih talasa na dubini od ~410 km uglavnom povezano sa strukturnim preuređivanjem olivina a-(Mg, Fe)2SiO4 u wadsleyit b-(Mg, Fe)2SiO4, praćeno formiranjem gušće faze sa velikim vrijednostima koeficijenata elastičnosti. Prema geofizičkim podacima, na takvim dubinama u unutrašnjosti Zemlje, brzine seizmičkih valova se povećavaju za 3-5%, dok bi strukturno preuređenje olivina u wadsleyit (u skladu s vrijednostima njihovih modula elastičnosti) trebalo biti praćeno povećanjem. u brzinama seizmičkih talasa za oko 13%. Međutim, rezultati eksperimentalne studije mješavina olivina i olivin-piroksena na visoke temperature i pritisci su otkrili potpunu podudarnost proračunskog i eksperimentalnog povećanja brzina seizmičkih valova u dubinskom intervalu od 200-400 km. Budući da olivin ima približno istu elastičnost kao monoklinski pirokseni visoke gustoće, ovi podaci bi trebali ukazivati ​​na odsustvo visokoelastičnog granata u donjoj zoni, čije bi prisustvo u plaštu neminovno izazvalo značajnije povećanje brzina seizmičkih valova. Međutim, ove ideje o plaštu bez granata došle su u sukob s petrološkim modelima njegovog sastava.

Tabela 1. Mineralni sastav pirolita (prema L. Liu, 1979.)

Tako je nastala ideja da je skok brzine seizmičkih valova na dubini od 410 km povezan uglavnom sa strukturnim preuređenjem piroksenskih granata unutar dijelova gornjeg omotača obogaćenih Na. Takav model pretpostavlja gotovo potpuno odsustvo konvekcije u gornjem plaštu, što je u suprotnosti sa modernim geodinamičkim konceptima. Prevazilaženje ovih kontradikcija može se povezati s nedavno predloženim potpunijim modelom gornjeg plašta, koji omogućava ugradnju atoma željeza i vodika u strukturu wadsleyita.

Rice. 2. Promjena volumnih proporcija pirolitnih minerala s povećanjem pritiska (dubine), prema M. Akaogi (1997). Simboli minerala: Ol - olivin, Gar - granat, Cpx - monoklinski pirokseni, Opx - rombični pirokseni, MS - "modifikovani spinel", ili vadsleit (b-(Mg, Fe)2SiO4), Sp - spinel, Mj - mejorit Mg3 (Fe, Al, Si)2(SiO4)3, Mw - magneziovustit (Mg, Fe)O, Mg-Pv -Mg-perovskit, Ca-Pv-Ca-perovskit, X - navodne faze koje sadrže Al- sa strukturama poput ilmenita , Ca-ferit i/ili holandit

Dok polimorfna tranzicija olivina u wadsleyit nije praćena promjenom hemijskog sastava, u prisustvu granata dolazi do reakcije koja dovodi do stvaranja vadsleyita obogaćenog Fe u odnosu na početni olivin. Štaviše, wadsleyit može sadržavati znatno više atoma vodika od olivina. Učešće atoma Fe i H u strukturi wadsleyita dovodi do smanjenja njegove krutosti i, shodno tome, do smanjenja brzina širenja seizmičkih valova koji prolaze kroz ovaj mineral.

Osim toga, formiranje fem obogaćenog vadsleyita sugerira uključivanje veće količine olivina u odgovarajuću reakciju, koja bi trebala biti praćena promjenom hemijskog sastava stijena u blizini sekcije 410. Ideje o ovim transformacijama potvrđuju moderni globalni seizmički podaci. U cjelini, čini se da je mineraloški sastav ovog dijela gornjeg plašta manje-više jasan. Ako govorimo o asocijaciji pirolitičkih minerala (tablica 1), onda je njena transformacija do dubine od ~800 km dovoljno detaljno proučena i sažeta na slici 1. 2. U ovom slučaju, globalna seizmička granica na dubini od 520 km odgovara prestrojavanju wadsleyita b-(Mg, Fe)2SiO4 u ringwoodit - g-modifikacija (Mg, Fe)2SiO4 sa spinelnom strukturom. Transformacija piroksen (Mg, Fe)SiO3 granata Mg3(Fe, Al, Si)2Si3O12 događa se u gornjem plaštu u širem rasponu dubina. Dakle, čitava relativno homogena ljuska u intervalu od 400-600 km gornjeg omotača uglavnom sadrži faze sa strukturnim tipovima granata i spinela.

Svi trenutno predloženi modeli za sastav stijena plašta dozvoljavaju sadržaj Al2O3 u njima u količini od ~4 tež. %, što utiče i na specifičnosti strukturnih transformacija. Istovremeno, primjećuje se da se u nekim područjima gornjeg plašta s heterogenim sastavom Al može koncentrirati u mineralima kao što su korund Al2O3 ili kijanit Al2SiO5, koji se pri pritiscima i temperaturama koji odgovaraju dubinama od ~450 km transformira u korund i stišovit - modifikacija SiO2, struktura koja sadrži okvir od SiO6 oktaedara. Oba ova minerala su sačuvana ne samo u donjem plaštu, već iu dubini.

Najvažnija komponenta hemijskog sastava zone od 400-670 km je voda, čiji sadržaj, prema nekim procjenama, iznosi ~0,1 tež. % i čije je prisustvo prvenstveno povezano sa Mg-silikatima. Količina vode pohranjena u ovoj ljusci je toliko značajna da bi na površini Zemlje činila sloj debljine 800 m.

Sastav plašta ispod granice od 670 km

Studije strukturnih prijelaza minerala provedene u posljednje dvije ili tri decenije pomoću rendgenskih komora visokog pritiska omogućile su modeliranje nekih karakteristika sastava i strukture geosfera dublje od granice od 670 km. U ovim eksperimentima, kristal koji se proučava nalazi se između dvije dijamantske piramide (nakovnja), pri sabijanju se stvaraju pritisci koji su srazmjerni pritiscima unutar plašta i Zemljinog jezgra. Ipak, još uvijek postoji mnogo pitanja o ovom dijelu plašta, koji čini više od polovine cjelokupne unutrašnjosti Zemlje. Trenutno se većina istraživača slaže sa idejom da se sav ovaj duboki (u tradicionalnom smislu niži) plašt uglavnom sastoji od faze slične perovskitu (Mg,Fe)SiO3, koja čini oko 70% njegove zapremine (40% zapremine). čitave Zemlje). ), i magnezijeviustit (Mg, Fe)O (~20%). Preostalih 10% su stišovitne i oksidne faze koje sadrže Ca, Na, K, Al i Fe, čija je kristalizacija dozvoljena u strukturnim tipovima ilmenit-korund (čvrsti rastvor (Mg, Fe)SiO3-Al2O3), kubni perovskit ( CaSiO3) i Caferite (NaAlSiO4). Formiranje ovih spojeva povezano je s različitim strukturnim transformacijama minerali gornjeg plašta. U ovom slučaju, jedna od glavnih mineralnih faza relativno homogene ljuske koja leži u dubinom intervala od 410–670 km, špinelastog ringvudita, na prelazu se pretvara u asocijaciju (Mg, Fe)-perovskita i Mg-vustita. od 670 km, gdje je pritisak ~24 GPa. Druga važna komponenta prelazne zone, član porodice granata, pirop Mg3Al2Si3O12, prolazi kroz transformaciju sa formiranjem rombičnog perovskita (Mg, Fe)SiO3 i čvrstog rastvora korund-ilmenita (Mg, Fe)SiO3 - Al2O3 na nešto višim pritiscima. Ovaj prijelaz je povezan s promjenom brzina seizmičkih valova na prijelazu od 850-900 km, što odgovara jednoj od srednjih seizmičkih granica. Transformacija andraditnog Ca-garneta pri nižim pritiscima ~21 GPa dovodi do stvaranja još jedne važne komponente donjeg omotača spomenutog gore - kubnog Ca-perovskita CaSiO3. Polarni odnos između glavnih minerala ove zone (Mg,Fe) - perovskita (Mg,Fe)SiO3 i Mg-vustita (Mg, Fe)O varira u prilično širokom rasponu i na dubini od ~1170 km pod pritiskom od ~29 GPa i temperatura od 2000-2800 0C se mijenja od 2:1 do 3:1.

Izuzetna stabilnost MgSiO3 sa rombičnom strukturom perovskita u širokom rasponu pritisaka koji odgovaraju dubinama donjeg plašta omogućava nam da ga smatramo jednom od glavnih komponenti ove geosfere. Osnova za ovaj zaključak bili su eksperimenti, tokom kojih su uzorci Mg-perovskita MgSiO3 bili podvrgnuti pritisku 1,3 miliona puta većem od atmosferskog, a istovremeno je na uzorak postavljen između dijamanta primijenjen laserski snop temperature oko 2000 0C. nakovnja.

Tako su modelirani uslovi koji postoje na dubinama od ~2800 km, odnosno blizu donje granice donjeg plašta. Ispostavilo se da ni tokom ni nakon eksperimenta mineral nije promijenio svoju strukturu i sastav. Tako su L. Liu, kao i E. Nittle i E. Zhanloz došli do zaključka da stabilnost Mg-perovskita omogućava da ga smatramo najčešćim mineralom na Zemlji, koji čini, naizgled, skoro polovinu njegove mase.

Ništa manje stabilan nije ni FexO vustit, čiji sastav u uslovima donjeg plašta karakteriše vrednost stehiometrijskog koeficijenta x< 0,98, что означает одновременное присутствие в его составе Fe2+ и Fe3+. При этом, согласно экспериментальным данным, температура плавления вюстита на границе нижней мантии и слоя D", по данным Р. Болера (1996), оценивается в ~5000 K, что намного выше 3800 0С, предполагаемой для этого уровня (при средних температурах мантии ~2500 0С в основании нижней мантии допускается повышение температуры приблизительно на 1300 0С). Таким образом, вюстит должен сохраниться на этом рубеже в твердом состоянии, а признание фазового контраста между твердой нижней мантией и жидким внешним ядром требует более гибкого подхода и уж во всяком случае не означает четко очерченной границы между ними.

Treba napomenuti da faze nalik perovskitu koje prevladavaju na velikim dubinama mogu sadržavati vrlo ograničenu količinu Fe, a povišene koncentracije Fe među mineralima duboke asocijacije karakteristične su samo za magnezijevustit. Istovremeno, za magneziowiustit, mogućnost prijelaza pod utjecajem visokih pritisaka dijela obojenog željeza sadržanog u njemu u feri željezo, koje ostaje u strukturi minerala, uz istovremeno oslobađanje odgovarajuće količine neutralnog gvožđa, dokazano je. Na osnovu ovih podataka, H. Mao, P. Bell i T. Yagi, zaposleni u geofizičkoj laboratoriji Karnegijevog instituta, izneli su nove ideje o diferencijaciji materije u dubinama Zemlje. U prvoj fazi, usled gravitacione nestabilnosti, magneziovustit tone na dubinu gde se pod uticajem pritiska iz njega oslobađa deo gvožđa u neutralnom obliku. Zaostali magnezijum, koji se odlikuje manjom gustinom, diže se u gornje slojeve, gdje se ponovo miješa sa fazama sličnim perovskitu. Kontakt s njima je praćen obnavljanjem stehiometrije (tj. cjelobrojnog omjera elemenata u hemijska formula) magneziowiustita i dovodi do mogućnosti ponavljanja opisanog procesa. Novi podaci omogućavaju donekle proširenje skupa hemijskih elemenata vjerojatnih za duboki plašt. Na primjer, stabilnost magnezita na pritiscima koji odgovaraju dubinama od ~900 km, koju je potkrijepio N. Ross (1997), ukazuje na moguće prisustvo ugljika u njegovom sastavu.

Identifikacija pojedinačnih međuseizmičkih granica smještenih ispod linije 670 korelira s podacima o strukturnim transformacijama minerali plašta, koji može imati različite oblike. Ilustracija promjene mnogih svojstava različitih kristala pri visokim vrijednostima fizičko-hemijskih parametara koji odgovaraju dubokom plaštu može biti, prema R. Jeanloseu i R. Hazenu, restrukturiranje ionsko-kovalentnih veza wuestita zabilježeno tokom eksperimenata. pri pritiscima od 70 gigapaskala (GPa) (~1700 km) u vezi sa metalnim tipom međuatomskih interakcija. Prekretnica od 1200 može odgovarati prestrojavanju SiO2 sa strukturom stišovita u strukturni tip CaCl2 (rombični analog rutila TiO2), a 2000 km njegovoj naknadnoj transformaciji u fazu sa strukturom između a-PbO2 i ZrO2, koju karakterizira gušće pakiranje oktaedara silicijum-kisik (podaci L.S. Dubrovinsky et al.). Takođe, počevši od ovih dubina (~2000 km), pri pritiscima od 80–90 GPa, dozvoljena je razgradnja MgSiO3 sličnog perovskitu, praćena povećanjem sadržaja MgO periklaze i slobodnog silicijum dioksida. Sa nekoliko veći pritisak(~96 GPa) i temperature od 800 0C, ustanovljena je manifestacija politipije u FeO, povezana sa formiranjem strukturnih fragmenata NiAs tipa nikla, naizmjenično sa antinikl domenima, u kojima se atomi Fe nalaze na pozicijama. od As atoma, i O atoma - na pozicijama Ni atoma. Blizu granice D" odvija se transformacija Al2O3 sa strukturom korunda u fazu sa strukturom Rh2O3, koja je eksperimentalno modelovana na pritiscima od ~100 GPa, tj. na dubini od ~2200–2300 km. "Tranzicija iz visokog spina (HS) u nisko-spinsko stanje (LS) atoma Fe u strukturi magnezijevog gustita, odnosno promjena njihovog elektronska struktura. S tim u vezi, treba naglasiti da strukturu vuestita FeO pri visokom pritisku karakteriše kompoziciona nestehiometrija, defekti atomskog pakovanja, politip i promena magnetnog poretka povezana sa promenom elektronske strukture (HS => LS - prelaz ) atoma Fe. Navedene karakteristike nam omogućavaju da posmatramo wustit kao jedan od najsloženijih minerala sa neobičnim svojstvima koja određuju specifičnosti dubokih zona Zemlje obogaćenih njime u blizini D granice.

Rice. 3. Tetragonalna struktura Fe7S-moguće komponente unutrašnjeg (čvrstog) jezgra, prema D.M. Sherman (1997)

Seizmološka mjerenja pokazuju da se i unutarnje (čvrsto) i vanjsko (tečno) jezgro Zemlje odlikuje manjom gustinom u odnosu na vrijednost dobijenu na osnovu modela jezgra koji se sastoji samo od metalnog željeza sa istim fizičko-hemijskim parametrima. Većina istraživača ovo smanjenje gustoće pripisuje prisutnosti u jezgri elemenata kao što su Si, O, S, pa čak i O, koji formiraju legure sa željezom. Među fazama koje su verovatne za takve „faustovske“ fizičko-hemijske uslove (pritisak ~250 GPa i temperature 4000-6500 0C), Fe3S sa poznatim strukturnim tipom Cu3Au i Fe7S, čija je struktura prikazana na sl. 3. Druga faza za koju se pretpostavlja da je u jezgru je b-Fe, čiju strukturu karakteriše četveroslojno blisko pakovanje atoma Fe. Temperatura topljenja ove faze je procijenjena na 5000 0C pri pritisku od 360 GPa. Prisustvo vodonika u jezgru je dugo bilo kontroverzno zbog njegove niske rastvorljivosti u gvožđu na atmosferski pritisak. Međutim, nedavni eksperimenti (podaci J. Baddinga, H. Maoa i R. Hamleya (1992)) omogućili su da se utvrdi da gvozdeni hidrid FeH se može formirati na visokim temperaturama i pritiscima i stabilan je pri pritiscima većim od 62 GPa, što odgovara dubinama od ~1600 km. S tim u vezi, prisustvo značajnih količina (do 40 mol.%) vodonik u jezgri je sasvim prihvatljiv i smanjuje svoju gustoću na vrijednosti u skladu sa seizmološkim podacima.

Može se predvidjeti da će novi podaci o strukturnim promjenama mineralnih faza na velikim dubinama omogućiti da se pronađe adekvatna interpretacija drugih važnih geofizičkih granica fiksiranih u utrobi Zemlje. Opšti zaključak je da na takvim globalnim seizmičkim granicama kao što su 410 i 670 km, dolazi do značajnih promjena u mineralnom sastavu. stene plašta. Mineralne transformacije su također zabilježene na dubinama od ~850, 1200, 1700, 2000 i 2200-2300 km, odnosno unutar donjeg plašta. Ovo je vrlo važna okolnost koja omogućava napuštanje ideje o njegovoj homogenoj strukturi.

Do 80-ih godina 20. stoljeća, seizmološke studije koje koriste metode uzdužnih i poprečnih seizmičkih valova, sposobnih da prodru kroz cijeli volumen Zemlje, pa se stoga nazivaju volumetrijskim, za razliku od površinskih, koji su raspoređeni samo po njenoj površini, pokazalo se toliko značajnim da su omogućili izradu mapa seizmičkih anomalija za različite nivoe planete. Temeljne radove u ovoj oblasti izveo je američki seizmolog A. Dževonski i njegove kolege.

Na sl. 4 prikazuje uzorke sličnih karata iz serije objavljene 1994. godine, iako su se prve publikacije pojavile 10 godina ranije. U radu je prikazano 12 karata za duboke dijelove Zemlje u rasponu od 50 do 2850 km, odnosno pokrivaju gotovo cijeli plašt. Na ovim najzanimljivijim kartama lako je uočiti da se seizmički obrazac razlikuje na različitim dubinama. To se može vidjeti iz područja i kontura distribucije. seizmičkih anomalnih područja, karakteristike prijelaza između njih i, općenito, opći izgled karata. Neki od njih se odlikuju velikom raznolikošću i kontrastom u distribuciji područja s različitim brzinama seizmičkih valova (slika 5), ​​dok drugi pokazuju glatkije i jednostavnije odnose među njima.

Iste 1994. godine objavljena je sličan rad japanski geofizičari. Sadrži 14 karata za nivoe od 78 do 2900 km. Na obje serije karata jasno je vidljiva pacifička heterogenost, koja se, iako se mijenja u obrisima, može pratiti sve do Zemljinog jezgra. Iza ove velike nehomogenosti, seizmički obrazac postaje složeniji, značajno se mijenja kada se prelazi s jednog nivoa na drugi. Ali, bez obzira na značajnu razliku između ovih karata, među nekima od njih postoje sličnosti. One se izražavaju u određenoj sličnosti u postavljanju pozitivnih i negativnih seizmičkih anomalija u prostoru i, u konačnici, u zajedničke karakteristike duboka seizmička struktura. To omogućuje grupiranje takvih karata, što omogućava razlikovanje unutarmantilnih školjki različitih seizmičkih obrazaca. I ovaj posao je obavljen. Na osnovu analize karata japanskih geofizičara, pokazalo se da je moguće predložiti mnogo frakcijski struktura Zemljinog omotača prikazano na sl. 5 u poređenju sa konvencionalnim modelom zemaljske školjke.

Postoje dvije fundamentalno nove odredbe:

Kako predložene granice dubokih geosfera koreliraju sa seizmičkim granicama koje su prethodno izolirali seizmolozi? Poređenje pokazuje da donja granica srednjeg plašta korelira sa granicom 1700. godine, čiji je globalni značaj naglašen u radu. Njegova gornja granica približno odgovara linijama od 800-900. Što se tiče gornjeg plašta, ovdje nema odstupanja: njegova donja granica je predstavljena granicom 670, a gornja Mohorovićevom granicom. Obratimo posebnu pažnju na nesigurnost gornje granice donjeg plašta. U toku daljnjih studija može se pokazati da će nedavno ocrtane seizmičke granice od 1900. i 2000. godine omogućiti prilagođavanje njegove debljine. Dakle, rezultati poređenja svjedoče o valjanosti predloženog novog modela strukture plašta.

Zaključak

Proučavanje dubinske strukture Zemlje jedno je od najvećih i najvažnijih područja geoloških nauka. Novo slojevitost plašta Zemlja dozvoljava pristup mnogo manje shematski nego prije težak problem duboka geodinamika. Razlika u seizmičkim karakteristikama zemljinih školjki ( geosfere), odražavajući razliku u njihovim fizičkim svojstvima i mineralnom sastavu, stvara mogućnosti za modeliranje geodinamičkih procesa u svakom od njih posebno. Geosfere u tom smislu, kao što je sada sasvim jasno, imaju određenu autonomiju. Međutim, ova izuzetno važna tema je izvan okvira ovog članka. Dalji razvoj seizmičke tomografije, kao i nekih drugih geofizičkih istraživanja, kao i proučavanje mineralnog i hemijskog sastava dubina, zavisiće od mnogo utemeljenijih konstrukcija u pogledu sastava, strukture, geodinamike i evolucije Zemlje kao što je cjelina.

Bibliografija

geotimes. 1994 Vol. 39, br. 6. str. 13-15.

Ross A. The Earths Mantle Remodeled // Nature. 1997 Vol. 385, br. 6616. P. 490.

Thompson A.B. Voda u gornjem plaštu ZemljeX // Nature. 1992 Vol. 358, br. 6384. P. 295-302.

Pushcharovsky D.Yu. Dubinski minerali Zemlje // Priroda. 1980. N 11. S. 119-120.

Su W., Woodward R.L., Dziewonski A.M. Stupanj 12 Model heterogenosti posmične brzine u plaštu // J. Geophys. Res. 1994 Vol. 99, N B4. P. 6945-6980.

J. Geol. soc. Japan. 1994 Vol. 100, br. 1. P. VI-VII.

Pushcharovsky Yu.M. Seizmička tomografija i struktura plašta: tektonska perspektiva // Doklady AN. 1996. T. 351, N 6. S. 805-809.

I jezgro od rastopljenog gvožđa. Zauzima najveći deo Zemlje, čineći dve trećine mase planete. Plašt počinje na dubini od oko 30 kilometara i doseže 2900 kilometara.

Struktura zemlje

Zemlja ima isti sastav elemenata kao (ne uključujući vodonik i helijum, koji su pobjegli zbog Zemljine gravitacije). Ostavljajući po strani gvožđe u jezgru, možemo izračunati da je plašt mešavina magnezijuma, silicijuma, gvožđa i kiseonika, što otprilike odgovara sastavu minerala.

Ali kakva je tačno mješavina minerala prisutna na datoj dubini je složeno pitanje koje nije dobro potkrijepljeno. Možemo dobiti uzorke iz omotača, komada stijena koje su iznijele određene vulkanske erupcije, sa dubine od oko 300 kilometara, a ponekad i mnogo dublje. Oni pokazuju da je gornji dio plašta sastavljen od peridotita i eklogita. Najzanimljivija stvar koju dobijamo od plašta su dijamanti.

Aktivnosti u plaštu

Gornji dio plašta polako se pomiče pokretima ploča koje prelaze preko njega. To je uzrokovano dvije aktivnosti. Prvo dolazi do pomicanja pomičnih ploča koje klize jedna ispod druge. Drugo, dolazi do pomjeranja stijene plašta prema gore, kada se dvije tektonske ploče razilaze i razmiču. Međutim, sve ove radnje ne miješaju u potpunosti gornji plašt, a geokemičari smatraju da je gornji plašt kamena verzija mramornog kolača.

Svjetski obrasci vulkanizma odražavaju djelovanje tektonike ploča, osim nekoliko područja planete koja se nazivaju vrućim tačkama. Vruće tačke mogu držati ključ uspona i pada materijala mnogo dublje u plaštu, možda od samog njegovog osnivanja. Danas se vodi energična naučna rasprava o vrućim tačkama planete.

Istraživanje plašta sa seizmičkim talasima

Naša najmoćnija metoda proučavanja plašta je praćenje seizmičkih talasa od zemljotresa širom svijeta. Dva različite vrste seizmički talasi: P talasi (slično zvučni talasi) i valovi S (na primjer, valovi s potresenog užeta) odgovaraju fizička svojstva stene kroz koje prolaze. Seizmički valovi reflektiraju neke vrste površina i lome (savijaju) druge vrste površina kada su udareni. Naučnici koriste ove efekte da odrede unutrašnje površine Zemlje.

Naši instrumenti su dovoljno dobri da vide Zemljin omotač na način na koji doktori rade ultrazvuk svojih pacijenata. Nakon stoljeća prikupljanja podataka o zemljotresima, možemo napraviti neke impresivne karte plašta.

Simulacija plašta u laboratoriji

Minerali i stijene se mijenjaju pod visokim pritiskom. Na primjer, uobičajeni mineral plašta, olivin, pretvara se u različite kristalne oblike na dubinama od oko 410 kilometara i ponovo na 660 kilometara.

Proučavanje ponašanja minerala u plaštu odvija se na dva načina: kompjuterska simulacija zasnovana na jednadžbi fizike minerala i laboratorijski eksperimenti. Na ovaj način, savremena istraživanja mantile provode seizmolozi, programeri i laboratorijski istraživači koji sada mogu reproducirati uslove bilo gdje u plaštu koristeći laboratorijsku opremu pod visokim pritiskom kao što je dijamantska ćelija nakovnja.

Slojevi plašta i unutrašnje granice

Stoljeće istraživanja popunilo je neke od praznina u znanju o plaštu. Ima tri glavna sloja. Gornji plašt se proteže od osnove kore (Mohorović) do dubine od 660 kilometara. Prijelazna zona se nalazi između 410 i 660 kilometara, gdje dolazi do značajnih fizičkih promjena minerala.

Donji plašt se proteže od 660 do oko 2700 kilometara. Ovdje su seizmički valovi jako prigušeni, a većina istraživača vjeruje da se stijene ispod njih razlikuju po hemijskom sastavu, a ne samo po kristalografiji. A posljednji sporni sloj na dnu plašta ima debljinu od oko 200 kilometara i predstavlja granicu između jezgra i plašta.

Zašto je Zemljin omotač poseban?

Pošto je plašt glavni deo Zemlje, njegova istorija je od fundamentalnog značaja za. Plašt je nastao tokom rođenja Zemlje, poput okeana tečne magme na gvozdenom jezgru. Kako se stvrdnjavao, elementi koji se nisu uklapali u osnovne minerale nakupljali su se kao kamenac na vrhu kore. Zatim je plašt započeo sporu cirkulaciju koja se nastavila u posljednje 4 milijarde godina. Gornji plašt je počeo da se hladi jer je bio pomešan i hidratizovan tektonskim pokretima površinskih ploča.

Istovremeno, naučili smo mnogo o strukturi drugih (Merkur, Venera i Mars). U poređenju sa njima, Zemlja ima aktivan, podmazan omotač koji je poseban zbog istog elementa koji čini njenu površinu drugačijom: vode.

Mnogi ljudi znaju da se planeta Zemlja u seizmičkom (tektonskom) smislu sastoji od jezgra, plašta i litosfere (kore). Razmotrićemo šta je plašt. Ovo je sloj ili međuljuska koja se nalazi između jezgre i kore. Plašt čini 83% Zemljine zapremine. Ako uzmemo težinu, onda 67% Zemlje čini plašt.

Dva sloja plašta

Još početkom dvadesetog veka bilo je opšte prihvaćeno da je plašt homogen, ali su sredinom veka naučnici došli do zaključka da se sastoji od dva sloja. Sloj najbliži jezgru je donji plašt. Sloj koji graniči sa litosferom je gornji plašt. Gornji plašt zalazi duboko u Zemlju oko 600 kilometara. Donja granica donjeg plašta nalazi se na dubini do 2900 kilometara.

Od čega je napravljen mantil?

Naučnici se još nisu uspjeli približiti plaštu. Nikakvo bušenje još nije omogućilo pristup. Stoga se sva istraživanja ne provode eksperimentalno, već teorijski i indirektno. Naučnici svoje zaključke o Zemljinom omotaču donose prvenstveno na osnovu geofizičkih studija. Uzimaju se u obzir električna provodljivost, seizmički valovi, njihova brzina širenja i snaga.

Japanski naučnici objavili su svoje namjere da se približe Zemljinom omotaču bušenjem okeanskih stijena, ali do sada njihovi planovi nisu provedeni u praksi. Na dnu okeana već su pronađena neka mjesta gdje je sloj zemljine kore najtanji, odnosno može se izbušiti samo nekih 3.000 km do gornjeg dijela plašta. Poteškoća leži u činjenici da se bušenje treba izvoditi na dnu okeana, a istovremeno će bušenje morati proći kroz područja teških stijena, a to se može usporediti s pokušajem repa niti da se probije kroz zidove naprstka. Bez sumnje, mogućnost proučavanja uzoraka stijena uzetih direktno iz plašta dala bi precizniju predstavu o njegovoj strukturi i sastavu.

Dijamanti i peridoti

Informativne su stijene plašta, koje se kao rezultat različitih geofizičkih i seizmičkih procesa pojavljuju na površini zemlje. Na primjer, dijamanti pripadaju stijenama plašta. Neki od njih, sugerišu istraživači, izdižu se iz donjeg plašta. Najčešće rase su peridoti. Često se izbacuju u lavu vulkanskim erupcijama. Proučavanje stena plašta omogućava naučnicima da sa određenom tačnošću govore o sastavu i glavnim karakteristikama plašta.

Tečno stanje i voda

Plašt se sastoji od silikatnih stijena bogatih magnezijumom i željezom. Sve supstance koje čine plašt su užarene. rastopljeni, tečno stanje, jer je temperatura ovog sloja prilično visoka - do dvije i po hiljade stepeni. Voda je takođe deo Zemljinog omotača. U kvantitativnom smislu, ima ga 12 puta više nego u svjetskim okeanima. Zaliha vode u plaštu je takva da bi se voda, kada bi se poprskala po površini zemlje, podigla iznad površine za 800 metara.

Procesi u plaštu

Granica plašta nije ravna linija. Naprotiv, na nekim mjestima, na primjer, u području Alpa, na dnu okeana, plašt, odnosno stijene povezane s plaštem, izdižu se prilično blizu površine Zemlje. To je fizički i hemijski procesi taj tok u plaštu utiče na ono što se dešava u zemljinoj kori i na zemljinoj površini. Radi se o o formiranju planina, okeana, kretanju kontinenata.