Fakta menarik tentang mantel Bumi

Mantel Bumi  ialah lapisan tebal batuan panas dan pepejal yang terletak di antara kerak bumi dan teras besi cair. Ia membentuk sebahagian besar Bumi, menyumbang dua pertiga daripada jisim planet. Mantel bermula pada kedalaman kira-kira 30 km dan tebal kira-kira 2,900 km.

Fakta menarik tentang geologi

• Salutan berasaskan mineral
• Aktiviti dalam geologi
• Meneroka Permukaan Bumi dengan Gelombang Gempa
• Persampelan Salutan Makmal
• Lapisan mantel dan sempadan dalaman

Salutan berasaskan mineral

Bumi mempunyai formula unsur yang sama seperti Matahari dan planet lain (tidak termasuk hidrogen dan helium, yang terlepas daripada graviti Bumi). Menolak besi dalam teras, kita boleh mengira bahawa mantel adalah campuran magnesium, silikon, besi, dan oksigen, kira-kira komposisi yang sama seperti garnet.

Tetapi sebenarnya apa campuran mineral yang terdapat pada kedalaman tertentu adalah persoalan kompleks yang belum dijawab secara muktamad. Adalah berguna bahawa kita mempunyai sampel dari mantel, batu yang dibawa dalam beberapa letusan gunung berapi, dari kedalaman seperti 300 km atau lebih. Sampel ini menunjukkan bahagian atas mantel terdiri daripada batuan peridotit dan eclogit. Walau bagaimanapun, perkara yang paling menarik yang kami dapat dari salutan adalah berlian.

Aktiviti dalam geologi

Bahagian atas mantel perlahan-lahan dikacau oleh pergerakan plat yang berlaku di atasnya. Ini disebabkan oleh dua jenis operasi. Pertama, terdapat pergerakan ke bawah plat subduksi yang menggelongsor di bawah satu sama lain. Kedua, terdapat pergerakan ke atas batu mantel yang berlaku apabila dua plat tektonik terpisah dan tersebar. Semua aktiviti ini tidak mencampurkan mantel atas secara menyeluruh, bagaimanapun, dan ahli geokimia menganggap mantel atas sebagai versi kek marmar berbatu.

Corak gunung berapi di seluruh dunia mencerminkan aktiviti tektonik plat, kecuali beberapa kawasan di planet ini yang dikenali sebagai titik panas. Titik panas mungkin menjadi petunjuk kepada kenaikan dan penurunan bahan jauh lebih dalam di dalam mantel, mungkin dari bahagian paling bawahnya. Atau mungkin tidak.

Meneroka Permukaan Bumi dengan Gelombang Gempa

Teknik paling berkuasa yang ada pada masa ini untuk meneroka mantel adalah untuk memantau gelombang seismik daripada gempa bumi di seluruh dunia. Dua jenis gelombang seismik yang berbeza, gelombang P (serupa dengan gelombang bunyi) dan gelombang S (seperti gelombang dalam rentetan bergetar), bertindak balas terhadap sifat fizikal batuan yang dilaluinya. Gelombang ini memantulkan beberapa jenis permukaan dan membias (bengkok) apabila ia mengenai jenis permukaan lain. Kesan ini digunakan untuk memetakan bahagian dalam Bumi.

Persampelan Salutan Makmal

Mineral dan batuan berubah di bawah tekanan tinggi. Sebagai contoh, olivin mineral biasa dalam mantel berubah menjadi bentuk kristal yang berbeza pada kedalaman kira-kira 410 km dan sekali lagi pada kedalaman 660 km.

Para saintis mengkaji kelakuan mineral dalam keadaan mantel menggunakan dua kaedah: model komputer berdasarkan persamaan geofizik dan eksperimen makmal. Oleh itu, kajian mantel moden dilakukan oleh ahli seismologi, pengaturcara komputer, dan penyelidik makmal yang kini boleh mencipta semula keadaan di mana-mana dalam mantel menggunakan peralatan makmal tekanan tinggi seperti sel berlian-anvil.

Lapisan mantel dan sempadan dalaman

Satu abad penyelidikan telah membantu kami mengisi beberapa jurang dalam mantel. Salutan ini mempunyai tiga lapisan utama. Mantel atas memanjang dari dasar kerak (Moho) hingga kedalaman 660 km. Zon peralihan terletak antara 410 dan 660 km, pada kedalaman ini perubahan fizikal utama berlaku kepada mineral.

Mantel bawah memanjang dari 660 km ke bawah kepada kira-kira 2,700 km. Pada ketika ini, gelombang seismik sangat terjejas sehingga kebanyakan penyelidik percaya bahawa batuan di bawah mempunyai komposisi kimia yang berbeza, bukan hanya kristalografi. Lapisan kontroversial di bahagian bawah mantel, kira-kira 200 km tebal, mempunyai nama pelik "D-double-prime".