حدود اللب والوشاح

الموسوعة الحرة
رسم تخطيطي لباطن الأرض.
  1. انقطاع موهوروفيتش
  2. حدود اللب والوشاح
  3. حدود اللب الخارجي واللب الداخلي

يقع الحد الفاصل بين اللب والوشاح ( CMB ) للأرض بين وشاح السيليكات ونواتها الخارجية السائلة المكونة من الحديد والنيكل ، على عمق 2891 كيلومترًا (1796 ميلًا) تحت سطح الأرض. ويُلاحظ هذا الحد من خلال عدم استمرارية سرعات الموجات الزلزالية عند هذا العمق، نتيجةً للاختلافات بين المعاوقة الصوتية للوشاح الصلب والنواة الخارجية المنصهرة. وتكون سرعات الموجات الأولية (P) أبطأ بكثير في النواة الخارجية مقارنةً بالوشاح العميق، بينما تنعدم الموجات الثانوية (S) تمامًا في الجزء السائل من النواة. وتشير أدلة حديثة إلى وجود طبقة حدية مميزة فوق الحد الفاصل بين اللب والوشاح مباشرةً، ربما تتكون من طور جديد من معادن البيروفسكايت الأساسية في الوشاح العميق، يُسمى ما بعد البيروفسكايت . وقد أظهرت دراسات التصوير المقطعي الزلزالي وجود اضطرابات كبيرة داخل المنطقة الحدية، ويبدو أنها تخضع لسيطرة مقاطعات السرعة المنخفضة الكبيرة في أفريقيا والمحيط الهادئ (LLSVP). [ 1 ]  

يُعتقد أن الجزء العلوي من اللب الخارجي للأرض يكون أكثر سخونة بنحو 500 إلى 1800 كلفن من الوشاح العلوي، مما يُشكل طبقة حدودية حرارية. [ 2 ] ويُعتقد أن هذه الطبقة الحدودية تحتوي على تضاريس، تُشبه سطح الأرض، مدعومة بتيارات الحمل الحراري في الحالة الصلبة داخل الوشاح العلوي. وقد تؤثر الاختلافات في الخصائص الحرارية للحدود اللبية-الوشاحية على كيفية تدفق السوائل الغنية بالحديد في اللب الخارجي، والتي تُعد في نهاية المطاف مسؤولة عن المجال المغناطيسي للأرض .

المنطقة D″

 تُعرف طبقة من الوشاح السفلي، يبلغ سمكها حوالي 200 كيلومتر، وتقع مباشرةً فوق حدود اللب والوشاح، بمنطقة D″ (D' أو D'')، وتُدرج أحيانًا في المناقشات المتعلقة بمنطقة حدود اللب والوشاح. [ 3 ] يعود أصل تسمية D″ إلى تصنيفات الجيوفيزيائي كيث بولين لطبقات الأرض. كان نظامه يقوم على ترقيم كل طبقة أبجديًا، من A إلى G، حيث تُمثل القشرة الأرضية بالحرف A واللب الداخلي بالحرف G. في منشوره لنموذجه عام 1942، كان الوشاح السفلي بأكمله يُمثل  طبقة D. في عام 1949، اكتشف بولين أن طبقة D  تتكون في الواقع من طبقتين مختلفتين. أُعيد تسمية الجزء العلوي من طبقة D، الذي يبلغ سمكه حوالي 1800 كيلومتر، إلى D'، بينما سُمي  الجزء السفلي (الـ 200 كيلومتر السفلية ) D″. [ 4 ] لاحقًا، تبيّن أن D" غير كروية. [ 5 ] في عام 1993، وجد تشيكوفسكي أن عدم التجانس في D" يُشكّل هياكل تُشبه القارات (أي القارات الأساسية). وتتحرك هذه الهياكل مع مرور الوقت، وتُحدّد بعض خصائص النقاط الساخنة وحركة الحمل الحراري في الوشاح . [ 6 ] دعمت الأبحاث اللاحقة هذه الفرضية. [ 7 ] 

عدم استمرارية زلزالية

يحدث انقطاع زلزالي في باطن الأرض على عمق حوالي 2900 كيلومتر (1800 ميل) تحت السطح، حيث يحدث تغير مفاجئ في سرعة الموجات الزلزالية (الناتجة عن الزلازل أو الانفجارات) التي تنتقل عبر الأرض. [ 8 ] عند هذا العمق، تنخفض سرعة الموجات الزلزالية الأولية (موجات P) بينما تختفي الموجات الزلزالية الثانوية (موجات S) تمامًا. تخترق موجات S المواد ولا يمكنها الانتقال عبر السوائل، لذا يُعتقد أن الوحدة فوق الانقطاع صلبة، بينما الوحدة تحتها سائلة أو منصهرة.

اكتشف بينو غوتنبرغ ، عالم الزلازل الذي قدم إسهاماتٍ هامة في دراسة وفهم باطن الأرض، هذا الانقطاع. ويُشار إلى هذا الانقطاع أيضًا باسم انقطاع غوتنبرغ ، أو انقطاع أولدهام-غوتنبرغ، أو انقطاع فيشرت-غوتنبرغ. إلا أنه في العصر الحديث، يُستخدم مصطلح انقطاع غوتنبرغ، أو حرف "G"، بشكلٍ شائع للإشارة إلى انخفاض سرعة الموجات الزلزالية مع العمق، والذي يُلاحظ أحيانًا على عمق حوالي 100 كيلومتر تحت سطح المحيطات. [ 9 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ليكيتش، ف.؛ كوتار، س.؛ دزيفونسكي، أ.؛ ورومانوفيتش، ب. (2012). "تحليل التجمعات في الوشاح السفلي العالمي". رسائل علوم الأرض والكواكب . 357-358 ( 1-3 ): 68-77 . Bibcode : 2012E & PSL.357...68L . doi : 10.1016/j.epsl.2012.09.014 .
  2. ↑ لاي، ثورن؛ هيرنلوند، جون؛ بافيت، بروس أ. (2008). "تدفق الحرارة عند حدود اللب والوشاح". مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 1 (1): 25-32 . رمز Bibcode : 2008NatGe...1...25L . doi : 10.1038/ngeo.2007.44 . ISSN 1752-0894 . 
  3. ↑ بيلتييه، دبليو آر (2007). "ديناميكيات الوشاح وطبقة D: تأثيرات طور ما بعد البيروفسكايت". في: هيروسي، كي؛ برودولت، جون؛ لاي، ثوم؛ يوين، ديفيد (محررون). ما بعد البيروفسكايت: آخر تحول طوري في الوشاح (ملف PDF) . دراسات الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي. المجلد 174. الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي . الصفحات 217-227 . ISBN   978-0-87590-439-9.
  4. ↑ بولين، ك. (1949). "فرضية الانضغاطية والضغط وباطن الأرض". الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية، الملاحق الجيوفيزيائية (5): 355-368 .
  5. ↑ كريجر، كيه سي وجوردان، تي إتش (1986). "بنية غير كروية لحدود اللب والوشاح". رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 13 : 1497-1500 .
  6. ↑ تشيكوفسكي، ل. (1993). مونتاج، هـ.؛ ريغبر، س. (محرران). أصل البقع الساخنة وطبقة D" . الجيوديسيا وفيزياء الأرض. ندوات الرابطة الدولية للجيوديسيا. المجلد 112. سبرينغر. الصفحات 392-395 . doi : 10.1007/978-3-642-78149-0_91 .  
  7. ↑ تورسفيك، تروند هـ.؛ سميثورست، مارك أ.؛ بيرك، كيفن؛ شتاينبرغر، برنارد (2006). "المقاطعات النارية الكبيرة المتولدة من هوامش المقاطعات الكبيرة منخفضة السرعة في الوشاح العميق". المجلة الجيوفيزيائية الدولية . 167 (3): 1447-1460 . Bibcode : 2006GeoJI.167.1447T . doi : 10.1111/j.1365- .
  8. ↑ دزيفونسكي، آدم م.؛ أندرسون، دون ل. (1981-06-01). "نموذج مرجعي أولي للأرض". فيزياء الأرض وباطن الكواكب . 25 (4): 297-356 . Bibcode : 1981PEPI...25..297D . doi : 10.1016/0031-9201(81)90046-7 . ISSN 0031-9201 . 
  9. ↑ شمير، ن. (22-03-2012). "انقطاع غوتنبرغ: الذوبان عند حدود الغلاف الصخري والغلاف المائع". مجلة ساينس . 335 (6075): 1480-1483 . رمز Bibcode : 2012Sci...335.1480S . doi : 10.1126/science.1215433 . ISSN 0036-8075 . PMID 22442480. S2CID 206538202 .