Mantl – razlika između verzija

'''Mantl''' ili '''Zemljin plašt''' je debela ljuska, sastavljena od gustih [[stijena]], koja okružuje vanjsku tekuću [[Zemljina jezgra| jezgru]], a nalazi se direktno ispod relativno tanke [[Zemljina kora| Zemljine kore]]. Proteže se do 2,900 km dubine i zauzima 70% [[Zemlja| Zemljinoga]] volumena.

Granica između kore i plašta naziva se [[Mohorovičićev diskontinuitet]], skraćeno ''moho''. Moho je granica na kojoj se brzina [[seizmički valovi| seizmičkih valova]] iznenada mijenja. Dubina na kojoj se nalazi moho varira od 5 km ispod [[ocean| oceana]]a do 80 km u nekim planinskim regijama poput [[Tibet| Tibeta]]a. Dio plašta koji se nalazi točno ispod kore sastavljen je od relativno hladnih i stoga snažnih stijena plašta. Ovaj snažni sloj izgrađen od kore i gornjeg plašta naziva se [[litosfera]] i također varira u dubini, ali u prosijeku se proteže do 100 km dubine.

Područje ispod litosfere koje se proteže do dubine od 250 km naziva se [[astenosfera]]. U tom području seizmički valovi putuju sporije, stoga se još i naziva zona sporijih brzina (LVZ – eng. ''low velocity zone''). Zbog čega dolazi do usporavanja? Po nekim pretpostavkama, stijene u astenosferi su bliže točki [[talište| tališta]] nego one iznad ili ispod, a neki geolozi smatraju da su stijene u astenosferi djelomično rastaljene. Ako je to točno, onda je ta zona važna iz dva razloga:

Plašt se razlikuje od kore po svojim [[mehanika| mehaničkim]] svojstvima i [[kemija| kemijskim]] sastavom. Ustvari, kora je prvenstveno produkt [[taljenje| taljenja]] plašta. Parcijalno taljenje materijala plašta uzrokuje pojavu da se inkompatibilni elementi izdvoje iz stijena plašta i skupa s rjeđim materijalom otplutaju do površine gdje se hlade i skrutnjavaju. Tipične stijene plašta imaju povišenu koncentraciju [[željezo| željeza]] i [[magnezij| magnezija]]a , a manju koncentraciju [[silicij| silicija]]a i [[aluminij| aluminija]]a u odnosu na koru.

Stijene plašta pliće od 400 km većinom se sastoje od [[olivin| olivina]]a, [[pirokseni| piroksena]], [[spineli| spinela]] i [[granati| granata]]; tipične stijene su [[peridotit]]i, [[dunit]]i, i [[eklogit]]i. Između 400 i 670 km dubine olivin nije stabilan pa nastaju [[mineral| minerali]]i iste kompozicije, ali stabilnije strukture pri uvjetima visokog tlaka i temperature. Ispod 670 km svi minerali iz gornjeg plašta postaju nestabilni. Prevladavaju minerali strukture [[perovskit| perovskita]]a. Te promjene u mineraloškoj strukturi plašta vrlo lako se mogu uočiti promjenom u brzini seizmičkih valova. One mogu utjecati na [[konvekcija| konvekciju]] plašta, jer rezultiraju promjenama u gustoći i stoga se može apsorbirati ili otpustiti [[latentna toplina]] kao i smanjiti ili povećati dubina polimorfnih faznih prijelaza za područja različitih temperatura.

Zašto je unutarnja jezgra kruta, vanjska tekuća, a plašta krut/plastičan? Zato što [[agregatno stanje]] ovisi o relativnoj točki tališta različitih slojeva (jezgra se sastoji većinom od željeza i [[nikal| nikla]], a plašt i kora od silikata ), ali i o povišenju [[temperatura| temperature]] i [[tlak| tlaka]]a s povećanjem dubine. Na površini su [[slitina| slitine]] željeza i nikla te silikati dovoljno hladni da bi se nalazili u krutome stanju. U gornjem plaštu silikati su većinom kruti, iako postoje manja područja s rastaljenom tvari (tzv. ''magmatske komore''), a kako je gornji plašt vruć i pod relativnom malim tlakom, stijene tog područja imaju relativno malu [[viskoznost]]. Nasuprot tome, donji plašt je pod visokim tlakovima i stoga ima veću viskoznost nego gornji. [[metal| Metalna]] vanjska jezgra je u tekućem stanju usprkos većem tlaku nego u plaštu jer su za nikal i željezo točke tališta ispod onih za silikate. Unutarnja jezgra je u krutome stanju zbog ogromnih tlakova u središtu Zemlje.

U plaštu se temperature kreću od 500 °C do 900 °C na granici s korom do više od 4000 °C na [[Struktura Zemlje#granica jezgre i plašta| granici s jezgrom]]. Unatoč tome što su tako velike temperature daleko veće od temperatura tališta na površini, plašt je gotovo u potpunosti krut. Ogromni litostatski tlak u plaštu sprečava taljenje, zato što temperatura tališta raste s porastom tlaka.

Zbog temperaturne razlike između Zemljine površine i vanjske jezgre sposobnosti kristaliziranih stijena da na visokim temperaturama i tlaku podliježu sporim, viskoznim deformacijama, u plaštu postoji cirkulirajući mehanizam konvekcije. Vrući materijal se izdiže, vjerojatno s granice s vanjskom jezgrom, dok hladniji i teži materijal tone. Za vrijeme uzdizanja materijal se hladi i [[adijabatski procesi|adijabatski]] i [[kondukcija| kondukcijom]] u hladnije dijelove plašta koji ga okružuju. Temperatura pada sa smanjenjem tlaka (koje je povezano s manjom dubinom), pa se toplina materijala raspodjeljuje na veći volumen. Pošto temperature tališta opadaju sa smanjenjem tlaka, moguće je da se parcijalno taljenje događa točno ispod [[litosfera| litosfere]] što uzrokuje vulkanizam i plutonizam.

Konvekcija plašta je kaotičan proces (u smislu [[dinamika|dinamike]] fluida) i sastavni je dio [[tektonika ploča| tektonike ploča]]. Tektoniku ploča nikako se ne bi smjelo miješati sa starijim terminom [[pomicanje kontinenata]]. Kretanje litosfere i plašta na kojemu leži su povezani jer je litosfera koja tone dominantna sila za pokretanje konvekcije u plaštu. Tektonika ploča je komplicirana veza između sila koje uzrokuju da oceanska kora tone i kretanja unutar plašta.

Zbog relativno niske viskoznosti u gornjem plaštu, moglo bi se pretpostaviti da nema [[potres| potresa]]a ispod dubine od 300 km. Međutim, u [[subdukcija| zonama subdukcije]], [[geotermalni gradijent]] može se smanjiti gdje hladni površinski materijal tone, što povećava snagu stijena plašta i uzrokuje pojavljivanje potresa na dubinama od 400 km do 600 km.

Tlak na bazi plašta iznosi približno 136 GPa. Tlak se povećava s povećanjem dubine jer donji materijal mora držati težinu materijala iznad sebe. Cijeli plašt se deformira kao [[tekućina]] na dugim vremenskim skalama. Pretpostavlja se da viskoznost plašta iznosi između 10¹⁹ i 10²⁴ Pas, ovisno o temperaturi, sastavu, stanju pritiska i mnogim drugim faktorima. Unatoč tome, gornji plašt teče vrlo sporo. Pod utjecajem snažnih sila može postati slabiji, što je možda jako važno u formiranju granica između [[litosferne ploče| litosfernih ploča]].