وشاح (جيولوجيا)

(تم التحويل من دثار)
مقطع في الكرة الأرضية من اللب إلى القشرة.

وشاح الأرض (بالإنجليزية: Mantle ) هي طبقة أرضية تحتية يبلغ سمكها نحو 50 كيلومتر وتقع فوقها القشرة الأرضية التي نعيش عليها .

تتابعت دورات بركانية نشطة وانصهار الرماد البركاني المتراكم على السطح الرقيق للأرض بسبب الحرارة العالية وذلك على مر العصور مما نتج عنه قشرة من الأحجار المتبلورة على سطح الأرض .


وأثرت الغازات الناتجة عن انصهار الغلاف الأرضي على تكوين الغلاف الجوي ، وقد تحددت في الماضي نسب وجود الغازات المختلفة في جو الأرض . واليوم نستنتج خصائص بناء وتكوين الغلاف الأرضي إما من دراستنا للفزياء الجيولوجية أو من تحليل الغلاف الأرضي عن طريق تحليل الطبقة الصخرية الاكسينوليث.

ولا يختلف وشاح الأرض عموما عن وشاحات الكواكب الصخرية الأخرى، ويماثل لب الأرض ألباب الكواكب الصخرية في كونه مقسم إلى طبقات بحسب تركيبها الكيميائي. ويعتبر الوشاح الأرضي طبقة سميكة ذات لزوجة عالية، تقع بين القشرة الأرضية السطحية ولب الأرض الثقيل. ويبلغ سمك الوشاح الأرضي نحو 2890 كيلومتر ويتكون من طبقة سميكة تكون نحو 84 % من كامل حجم الكرة الأرضية. وهي طبقة صلبة بصفة عامة وتزيد فيها درجة الحرارة كلما نزلنا واقتربنا من قلب الأرض الشديد السخونة وهو يحتوي على الحديد والنيكل والعناصر الثقيلة. ويشغل لب الأرض نحو 15 % من الحجم الكلي للأرض.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التركيب الكيميائي لوشاح الأرض

تتكون أحجار الوشاح الأرضي من الاوليفين Olivine وأحجار مماثلة له تنشأ تحت ضغوط عالية، منها الپيروكسين Pyroxene. أما في الطبقة بين 660 كيلومتر إلى 800 كيلومتر فترتفع فيها درجة الحرارة والضغط إلى حد لا يسمح باستقرار تلك المواد كيميائيا فتتحول إلى صخور معدنية مكونة ما يسمى پروڤسكيت Perovskit و الفروپريكلاس Ferroperiklas المحتوي على الحديد. وتحتوي مكونات تلك الطبقة على نسبة عالية من الحديد و المغنسيوم وتقل فيها نسبة السيليكون والألمونيوم. ويتعلق التمييز بين القشرة الأرضية والغلاف على ذلك الفرق في التركيب الكيميائي.

وتبلغ كتلة وشاح الأرض نحو 4,08 · 1024 كيلوجرام ويشكل بذلك 68% من الكتلة الكلية للكرة الأرضية. وتختلف فيها درجة الحرارة بين عدة مئات درجة مئوية على الحافة الخارجية للغلاف إلى 3500 درجة مئوية عند التقاء طبقة الوشاح باللب المركزي. ورغم أن درجة حرارة الغلاف في الطبقات التحتية تقترب من درجة انصهار تلك المواد إلا أنها تحتفظ بكيانها الصخري الصلب . ويمنع الضغط العالي الناشئ عن ثقل الطبقات العليا من سيوله الطبقة السفلى من الغلاف.

الألماس

في 23 يوليو 2018، نشر معهد مساتشوستس للتكنولوجيا MIT دراسة أن الموجات الصوتية تفيد بأن طبقة وشاح الأرض قد تضم نسبة 1 - 2% ألماس، أي حوالي كوادريليون (10 أس 16) طن من الألماس متفرقة ضمن تلك الصخور العتيقة، على بعد 140 إلى 240 كيلومتر تحت سطح الأرض.[1]


السمات

رسم باطن الأرض باستخدام موجات الزلازل.
تركيب وشاح الأرض بنسبة الوزن[2][بحاجة لمصدر]
العنصر الكمية   المركب الكمية
O 44.8    
Si 21.5 SiO2 46
Mg 22.8 MgO 37.8
Fe 5.8 FeO 7.5
Al 2.2 Al2O3 4.2
Ca 2.3 CaO 3.2
Na 0.3 Na2O 0.4
K 0.03 K2O 0.04
المجموع 99.7 المجموع 99.1


درجة الحرارة

في الوشاح، تتراوح درجة الحرارة بين 500 to 900 °C (932 to 1,652 °F) عند الحد الأعلى مع الأديم إلى أكثر من 4,000 °C (7,230 °F) عند الحد مع اللب.[3] وبالرغم من أن درجات الحرارة الأعلى تفوق بكثير نقاط انصهار صخور الوشاح عند السطح (حوالي 1200 °س للپريودوتيت كمثال)، والوشاح يكاد يكون بالكامل صلب.[3] الضغط الصخري الاستاتيكي الهائل على الوشاح يمنعه من الانصهار، لأن درجة الحرارة التي يبدأ عندها الانصهار (the solidus) تزداد مع الضغط.

الحركة

هذا الشكل هو لقطة لخطوة زمنية واحدة في نموذج لحمل الحرارة في الوشاح. الألوان الأقرب إلى الأحمر هي مناطق ساخنة والألوان الأقرب إلى الأزرق هي مناطق باردة. وفي هذا الشكل، الحرارة المستلـَمة عند حد اللب والوشاح ينتج عنها تمدد حراري للمواد في أسفل النموذج، مما يقلل كثافتها ويدفعها لإرسال نفثات من المواد الحارة لأعلى. وبالمثل، تبريد المواد عند السطح ينتج عنه غرقها.

انظر أيضاً


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الهامش

  1. ^ Jennifer Chu (2018-07-23). "Sound waves reveal diamond cache deep in Earth's interior". معهد مساتشوستس للتكنولوجيا.
  2. ^ mantle@Everything2.com. Retrieved 2007-12-26.
  3. ^ أ ب خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة louie

وصلات خارجية