Глава 02. СТРОЕНИЕ И СОСТАВ СОВРЕМЕННОЙ ЗЕМЛИ (1119265), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Под континентальными плитами на глубинах около 250–300 кмвязкость мантии возрастает до значений около 1021–1022 П. В нижней мантии вязкостьповсеместно возрастает с глубиной, на глубинах около 2000 достигая значений, порядка 1024–1025 П. На еще больших глубинах в нижней мантии вязкость вещества вновь начинаетуменьшаться, снижаясь, вероятно, до 1019–1020 П в переходном слое D''. Наконец, можноожидать, что на подошве нижней мантии в слое Берзон, где происходит дезинтеграциямантийного вещества, его вязкость резко падает на много порядков, приближаясь в погранслоена поверхности земного ядра к вязкости “ядерного” вещества в самом ядре. Наиболее вероятноераспределение вязкости в мантии приведено на рис.
2.21.Верхний предел вязкости “ядерного” вещества во внешнем ядре можно оценить позатуханию проходящих через него продольных сейсмических волн, при этом оказалось, чтотакая вязкость значительно меньше 109 П. С другой стороны, для генерации в ядре дипольногомагнитного поля, ось которого близко совпадает с осью вращения Земли, необходимо, чтобыскорости течений “ядерного” вещества были достаточно большими для возникновения в нихинерционных ускорений Кориолиса, способных “закрутить” такие течения в структуры сзаметными широтными составляющими. Но для этого необходимы скорости течений“ядерного” вещества порядка сантиметров или даже десятков сантиметров в секунду.
Однакотечения с такими скоростями на поверхности ядра могут возникать только в том случае, есливязкость “ядерного” вещества окажется достаточно низкой для возникновения быстрыхтечений. Изучение переменных составляющих геомагнитного поля, а также энергетическогобаланса механизмов его генерации позволило определить, что вязкость жидкого вещества вземном ядре не превышает 0,4 П.56Рис. 2.21.
Распределение вязкости в Земле: 1 − по модели Ранелли–Фишера при адиабатическомраспределении температуры в мантии (Ranalli, Fischer, 1984); 2 − принятое распределение вязкости в Земле;3 − распределение вязкости в молодой Земле (до начала ее дифференциации)Учитывая сказанное, а также то, что температура в ядре приблизительно на 50–100 °Спревышает температуру плавления “ядерного” вещества (т.е.
что оно перегрето), примем впервом приближении его вязкость приблизительно равной 10–1–10–2 П. О вязкости внутреннегоядра мы ничего не знаем, кроме того, что она на много порядков должна превышать вязкостьвещества во внешнем ядре..