Теории образования Земли, глубинное строение ее внутренних оболочек и другие вопросы мироздания > Образование Земли и глубинное строение недр
Температура в глубинах Земли (модель "горячей" и "холодной" мантии)
Тимурзиев Ахмет Иссакович:
Тема "Температура в глубинах Земли (модель "горячей" и "холодной" мантии)" создана по предложению участника форума "Альтернативная нефть" Н.Б.Шевченко. Название темы нейтральное и позволяет в ее рамках аргументированно отстаивать свою точку зрения оппонентам - приверженцам различных концепций.
Как утверждает Н.Б.Шевченко: "По некоторым оценкам, к которым склоняюсь и я, температура в мантии может быть около 250 С".
Аж дух захватывает, с хорошими кондиционерами можно в мантии расселять населении при чрезмерном перенаселении поверхности Земли.
Что скажут наши физики в ответ нашим лирикам (геологам)?
Шевченко Николай Борисович:
Для начала общепринятые представления.
http://web.ru/db/msg.html?mid=1163814&uri=part01-03-3.htm
Основы геологии
Н.В.Короновский, А.Ф.Якушова
--- Цитировать ---По данным В. Н. Жаркова, геотермический градиент близ поверхности Земли оценивается в 20o С на 1 км. Если исходить из этих двух значений геотермического градиента и его неизменности в глубь Земли, то на глубине 100 км должна была бы быть температура 3000 или 2000o С. Однако это расходится с фактическими данными. Именно на этих глубинах периодически зарождаются магматические очаги, из которых изливается на поверхность лава, имеющая максимальную температуру 1200-1250o. Учитывая этот своеобразный "термометр", ряд авторов (В. А. Любимов, В. А. Магницкий) считают, что на глубине 100 км температура не может превышать 1300-1500oС. При более высоких температурах породы мантии были бы полностью расплавлены, что противоречит свободному прохождению поперечных сейсмических волн. Таким образом, средний геотермический градиент прослеживается лишь до некоторой относительно небольшой глубины от поверхности (20-30 км), а дальше он должен уменьшаться. Но даже и в этом случае в одном и том же месте изменение температуры с глубиной неравномерно. Это можно видеть на примере изменения температуры с глубиной по Кольской скважине, расположенной в пределах устойчивого кристаллического щита платформы. При заложении этой скважины рассчитывали на геотермический градиент 10o на 1 км и, следовательно, на проектной глубине (15 км) ожидали температуру порядка 150oС. Однако такой градиент был только до глубины 3 км, а далее он стал увеличиваться в 1,5-2,0 раза. На глубине 7 км температура была 120o С, на 10 км -180oС, на 12 км -220o С. Предполагается, что на проектной глубине температура будет близка к 280o С. Вторым примером являются данные по скважине, заложенной в Северном Прикаспии, в районе более активного эндогенного режима. В ней на глубине 500 м температура оказалась равной 42,2o С, на 1500 м-69,9oС, на 2000 м - 80,4oС, на 3000 м - 108,3oС.
Какова же температура в более глубоких зонах мантии и ядра Земли? Более или менее достоверные данные получены о температуре основания слоя В верхней мантии (см. рис. 1.6). По данным В. Н. Жаркова, "детальные исследования фазовой диаграммы Mg2SiO4 - Fe2Si04 позволили определить реперную температуру на глубине, соответствующей первой зоне фазовых переходов (400 км)" (т.е. перехода оливина в шпинель). Температура здесь в результате указанных исследований около 1600 50o С.
Вопрос о распределении температур в мантии ниже слоя В и ядре Земли еще не решен, и поэтому высказываются различные представления. Можно только предположить, что температура с глубиной увеличивается при значительном уменьшении геотермического градиента и увеличении геотермической ступени. Предполагают, что температура в ядре Земли находится в пределах 4000-5000o С.
--- Конец цитаты ---
Шевченко Николай Борисович:
http://www.nature.com/nature/journal/v481/n7381/full/nature10740.html
Kimberlite ascent by assimilation-fuelled buoyancy
James K. Russell, Lucy A. Porritt,Yan Lavallée& Donald B. Dingwell
Nature 481, 352–356
(19 January 2012)
doi:10.1038/nature10740
--- Цитировать ---Kimberlite magmas have the deepest origin of all terrestrial magmas and are exclusively associated with cratons1, 2, 3. During ascent, they travel through about 150 kilometres of cratonic mantle lithosphere and entrain seemingly prohibitive loads (more than 25 per cent by volume) of mantle-derived xenoliths and xenocrysts (including diamond)4, 5. Kimberlite magmas also reputedly have higher ascent rates6, 7, 8, 9 than other xenolith-bearing magmas 10, 11. Exsolution of dissolved volatiles (carbon dioxide and water) is thought to be essential to provide sufficient buoyancy for the rapid ascent of these dense, crystal-rich magmas. The cause and nature of such exsolution, however, remains elusive and is rarely specified6, 9. Here we use a series of high-temperature experiments to demonstrate a mechanism for the spontaneous, efficient and continuous production of this volatile phase. This mechanism requires parental melts of kimberlite to originate as carbonatite-like melts. In transit through the mantle lithosphere, these silica-undersaturated melts assimilate mantle minerals, especially orthopyroxene, driving the melt to more silicic compositions, and causing a marked drop in carbon dioxide solubility. The solubility drop manifests itself immediately in a continuous and vigorous exsolution of a fluid phase, thereby reducing magma density, increasing buoyancy, and driving the rapid and accelerating ascent of the increasingly kimberlitic magma. Our model provides an explanation for continuous ascent of magmas laden with high volumes of dense mantle cargo, an explanation for the chemical diversity of kimberlite, and a connection between kimberlites and cratons.
--- Конец цитаты ---
::)
Шевченко Николай Борисович:
http://vernadsky.tstu.ru/pdf/2008/01t/24t.pdf
ОБ ИСТОЧНИКЕ ГАЗОВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ КИМБЕРЛИТОВЫХ ДИАТРЕМ
В.А.Смирнов
ГОУ ВПО «Пермский государственный университет»,г.Пермь
Рецензент С.И.Дворецкий
Ключевые слова и фразы:
диатрема; кимберлит; подводящий канал; термическая диссоциация карбоната; флюидизация.
Аннотация:
Обсуждается новый взгляд на механизм образования кимберлитовых тел. Высказано предположение, что основная масса газов, участвующих в формировании диатрем,
представлена углекислым газом, выделяющимся из ультраосновной магмы при
термической диссоциации содержащегося в ней карбоната кальция.
::)
Клоков Александр Александрович:
Диатремы, кимберлитовые трубки взрыва образуются в результате прорыва газов из поднявшегося из недр Земли плюма.
Следствием поднявшегося плюма, является и трапповый вулканизм.
Навигация
Перейти к полной версии