Геологический толковый словарь

МАНТИЯ ЗЕМЛИ ВЕРХНЯЯ (ОБЛАСТЬ В) —зона между границей Мохоровичича (М) и 20-градусной границей раздела. Последняя впервые намечена Голицыным в 1916 г. {Голицына граница) по особенностям углов выхода сейсмической радиации (в отечественной лит. иногда носит его имя), она наиболее дискуссионна. Интерпретировалась: 1) границей второго рода — быстрого возрастания градиентов скоростей где r — радиус Земли, продольных (V_p) и поперечных (V_s) волн (Голицын, Саваренский, Джеффриз, Буллен и др.)]; 2) наличием вышележащего слоя пониженных скоростей — волновода (Гутенберг и др.). Последнее представление имеет в настоящее время наибольшее число сторонников. Возможно, имеют место оба явления (Леман и др.). В первом случае глубина границы одними исследованиями оценивается в 400—500 км, другими — в 250—300 км; во втором случае в среднем — в 200—300 км и относится к глубинам, где снова становится постоянным. Глубина оси волновода (min V_p и V_s соответственно 7,9—8,0 и 4,3—4,4 км/сек) оценивается разными авторами и для разл. участков по-разному — от 45 до 150 км; в среднем под океанами она, по-видимому, располагается ниже, чем под материками. Иногда допускается сложномногослойная структура волновода. Более определенно существование волновода для поперечных волн (для продольных волн могут отмечаться области V_p = Const или полного отсутствия нерегулярностей нарастания ). Наличие волновода подтверждается регистрацией каналовых волн V_a и S_a, [существует мнение (Пресс, Юинг) и об их многократно отраженной границей М природе], данными поверхностных волн, максимальным затуханием сейсмической энергии в этой области, минимальным для этого интервала глубин годовым числом очагов землетрясений, результатами некоторых теоретических моделирований. Волновод предположительно (Любимова) может характеризоваться минимальной теплопроводностью, определяющей экранизацию внутреннего тепла и температурами, близкими к интервалу плавления.

Есть данные (Магницкий, Артюшков, 1968) о приуроченности к М. З. В; астеносферного слоя (мощность и глубина ~200 км) пониженной (η ≈ 10¹⁹ — 10²¹ пуаз) вязкости, предполагающегося многими исследователями (Barrell, 1914; Daby, 1940 и др.) в связи с изостатическими построениями и совпадающего в среднем с областью волновода. М. З. в. горизонтально неоднородна. Это проявляется в: 1) переменных глубинах верхней и нижней ее границ; 2) переменных значениях граничных скоростей в кровле М. З. в. под земной корой; 3) предполагаемых, по гравиметрическим данным, плотностных неоднородностях М. З. в., при возможной средней разнице плотностей под материками (2,9 г/см³) и океанами (3,0 г/см³); 4) неоднородных величинах тепловых потоков, возможно отражающих области различных температур М. З. в.; 5) существовании карманов жидкой магмы. Гипотезы о природе волновода: 1) область, где эффект роста температур преобладает над эффектом роста, давления и наблюдается частичная аморфизация вещества (Гутенберг); 2) уменьшение периода релаксации среды под влиянием температур (Жарков); 3) граничная область изменения хим. состава М. З. в. между первичным (перидотитовое вещество + базальт) и вторичным (базальт выплавлен) веществом мантии (Рингвуд, Оксбурж); 4) область продолжающегося выплавления базальта (Белоусов). Предположения о составе М. 3. в.: 1) перидотитовый (“пиролит”, по Рингвуду, —15—25% базальта, 75—80% дунита); 2) эклогитовый. Значение М. З. в. в развитии коры очень велико: с ней связано выделение базальтов и др. процессы магматизма, метаморфизма, образования полезных ископаемых. С астеносферным слоем М. З. в. связываются движение коры, ослабление взаимодействия между процессами средней и верхней мантии, поглощение энергии вращения, приливные реконструкции фигуры Земли и др. явления. Г. И. Мартынова.