지구 맨틀의 광물학적 구조
지구의 맨틀은 두 개의 주요 레올로지 층으로 나뉜다: 맨틀을 구성하는 단단한 암석권과, 암석권과 암석권 경계로 분리되는 연성 암석권. 해양 지각 아래의 암석권은 두께가 약 100km인 반면 대륙 지각 아래의 암석권은 해양 지각 아래의 암석권의 두께를 가지고 있다.[5] 암석권과 지각은 암석권 위로 이동하는 지각판을 구성한다.
지구의 맨틀은 지진 속도의 급격한 변화에 의해 크게 세 개의 층으로 나뉜다.[6]
상부 맨틀(4.3~21.7 mi)에서 시작하여 410 km(250 mi)까지 아래로 7~35 km(4.3~35 km)의 지각 기저부
와들레이트(410–420 km 또는 250–320 mi) 및 링우드라이트(525–420 km 또는 326–320 mi)가 안정적인 전이 구역(약 410–420 km)
하부 맨틀(약 660–2,891 km 또는 410–1,796 mi)에서 브리지마나이트(약 660–2,68 km 또는 410–1,668 mi)와 포스트 페롭스카이트(약 2,68–2,891 km 또는 1,696 mi)가 안정적이다.
맨틀 하부 약 200km는 D" (Double-Prime) 층으로 변칙적인 지진 특성을 가지고 있다. 이 영역에는 LLSVP 및 ULVZ도 포함됩니다.
광물학적 구조
맨틀의 광물 변환
맨틀의 꼭대기는 1909년 안드리야 모호로비치치가 처음 지적한 지진 속도의 급격한 증가로 정의된다.[8][9]
상부 맨틀은 주로 감람석, 크리노피록센, 오르토피록센, 알루미늄상 등의 다양한 비율로 구성되어 있다. 알루미늄 상은 맨틀의 가장 윗부분의 사골상, 스피넬상, 그리고 100km 이하의 석류상이다.[10] 상부 맨틀을 통해 점차적으로 피록산은 안정성이 떨어지고 메이저리틱 석류석으로 전환된다.[11]
전이대의 꼭대기에서 감람석은 워즐라이트와 링우드라이트로 등화학적 상전이 과정을 거친다. 명목상 무수 감람석과 달리, 고압 감람 다형체는 결정 구조에 물을 저장할 수 있는 용량이 크다. 이로 인해 천이대가 많은 양의 물을 보유하고 있을 것이라는 가설이 생겨났다.[12] 전이대 기저부에서 링우드나이트는 브릿지마나이트(이전의 페로브스카이트라고 불림)와 페로페리클레이스로 분해된다. 가넷은 또한 전이 영역의 기저부나 약간 아래에서도 불안정해진다.[13]
하부 맨틀은 주로 브리지마나이트와 페로페리클레이스로 구성되어 있으며, 소량의 페로브스카이트, 칼슘-페라이트 산화물, 스티쇼바이트가 포함되어 있다. 맨틀의 가장 낮은 200km에서 브리지마나이트는 포스트 페로브스카이트로 화학적으로 변화한다.[14]
온도 및 압력
맨틀의 온도는 지각과의 경계 상부에서 약 200 °C (392 °F)에서 코어-맨틀 경계에서 약 4,000 °C (7,230 °F)까지 다양하다.[19] 맨틀의 지열 기울기는 맨틀 상단과 하단의 열경계층에서 빠르게 증가하고 맨틀 내부를 통해 점진적으로 증가한다.[20] 높은 온도는 표면 맨틀 암석의 녹는점(대표적인 주회석은 약 1200 °C)을 훨씬 초과하지만 맨틀은 거의 고체이다.[21] 맨틀에 가해지는 거대한 암석압력은 용융이 시작되는 온도(고체)가 압력에 따라 증가하기 때문에 용융을 막는다.
맨틀의 압력은 모하에서 수 kbar에서 코어-만틀 경계에서 1390 kbar까지 증가한다.[19]
댓글