2. Новая геохимическая модель и физика мантии

Предлагаемая нами модель Земли, отвечающая представлен ям В. И. Вернадского, весьма просто объясняет все аномальное, слоя С.

Нет необходимости объяснять, что в случае смены по разд Голицына силикатов и окислов, являющихся тепло- и электронз ляторами, на металлы должны резко возрасти тепло- и элсктм проводность. Металлы по сравнению с окислами и силикатами ладают аномально большой сжимаемостью (рис. 3), что хорою

увязывается с «ненормально» быстрым возрастанием плотности в слое С. Резкое возрастание градиента модуля Юнга у металлов (аномальное по сравнению с окислами, рис. 4) объясняет аномально но быстрый рост прохождения сейсмических волн. Наконец, характер сжимаемости металлов, темп которой закономерно падает при давлениях, превышающих 300—350 кбар (что выражается выполаживанием кривых на рис. 3 и 4), корродируется с геофзическими данными, показывающими уменьшение градиентов плотности и скоростей сейсмических волн в слое D.

В процессе предварительного обсуждения предложенной модели со стороны геофизиков высказывались сомнения по поводу на

шей трактовки природы слоя С в связи с тем что электропровод­ность мантии ниже раздела Голицына носит полупроводниковый характер и примерно на шесть порядков ниже проводимости ме­таллов, хотя в то же время аномально высока для силикатов и. ₀кислов, являющихся изоляторами. Кроме того, магний обладает низкой температурой плавления (651 ⁰С), и, следовательно, слой С (заже с учетом возможного повышения температуры плавления в связи с возросшим давлением) в значительной степени должен испытывать плавление, что не соответствует сейсмическим данным.

По всей вероятности, отве­том на эти возражения геофи­зиков можно считать допуще­ние о нахождении металлов в слое С в виде интер.металличс-ских соединений, вероятность образования которых связана с большими вариациями элек­тросродства у металлов, сла­гающих, по нашим предполо­жениям, основную массу Зем­ли (см. раздел II). Это могут быть как известные двойные соединения (силициды магния, силициды железа, магниды железа), так и более сложные образования, системы которых еще не.изучены.

Для интерметаллических соединений характерна имен­но полупроводниковая (т. е. пониженная на несколько порядков по сравнению,с металлами) электропроводность, что обусловлено уве­личением валентной зоны за счет зоны проводимости при установ­лении ионно-ковалентных'связей в решетке вместо металлических. Кроме того, они имеют обычно высокие (часто конгруэнтные) тем­пературы плавления (силициды магния, например, свыше 1000°С).

V. Физика ядра и геохимические модели земли

Согласно современным представлениям, переход от мантии к ядру Земли сопровождается резким увеличением плотности (при­мерно на 70%), резким снижением скоростей продольных волн, непрохождением поперечных волн и появлением еще более высо­кой электропроводности. Изучение приливов земной коры, суточ­ная нутация Земли и непрохождение поперечных волн свидетель­ствуют о жидком состоянии внешнего ядра (Гутенберг, 1963; П рнйский, 1963; Магницкий, 1965). Граница между ядром и мантц, резкая, однако отдельные исследователи предполагают, что о: может быть «размазана» на несколько десятков километров ( ник, Дашков, 1970).

Внутреннее ядро по сейсмическим данным представляет твердым, и полагают, что это отвердение обусловлено ростом щ лення при сравнительно малом градиенте температуры в ядр,