10 Самых распространенных химических элементов (% по массе)

Вселенная	Земля	Земная кора	Океан	Атмосфера	Биосфера
H – 77	Fe – 35	O – 46,6	O – 85,8	N – 75,5	O – 53
He – 21	O – 29	Si – 29,5	H – 11	O – 23,2	C – 39
O – 0,8	Si – 14	Al – 8,2	Cl – 1,94	Ar – 1,3	H – 6,6
C – 0,3	Mg – 14	Fe – 5,0	Na – 1,05	C – 9,3 10-3	N – 0,5
Ne – 0,2	S – 2,9	Ca – 3,6	Mg – 0,13	Ne–1,3 10-3	Ca – 0,4
Fe – 0,1	Ni – 2,4	Na – 2,8	S – 0,09	Kr–0,45 10-3	K – 0,2
Si – 0,07	Ca – 2,1	K – 2,6	Ca – 0,041	He – 72 10-6	Si – 0,1
N – 0,06	Al – 1,8	Mg – 2,1	K – 0,039	Xe – 40 10-6	P – 0,1
Mg – 0,06	Na – 0,3	Ti – 0,57	Br – 0,007	H – 23 10-6	Mg – 0,1
S – 0,04	P – 0,2	H – 0,22	C – 0,003	S – 70 10-9	S – 0,07

Рис.2. Геологический цикл

В центре Земли находится металлическое ядро, состоящее из железа и никеля; ядро окружено мантией плотных горных пород, богатых магнием и железом.

3.2. Ядро и мантия

Вместе они составляют более 99,6 % общей массы Земли (Скиннер, 1989). Земля резко разделяется на две части – богатую железом (ядро) и силикатную (мантия и кора). Температура ядра оценивается в 4–5 тыс. °С, давление – на этих глубинах 1,5–3,5 млн. атм. Ядро Земли состоит из сплавов железа, находящихся в твердом состоянии в центральной и в жидком состоянии в остальной части ядра. Турбулентные течения жидкости и генерируют магнитное поле Земли (Джинлоз, 1983).

Огромная силикатная оболочка разогревается за счет распада радиоактивных изотопов. Подвод тепла возбуждает мощные конвективные течения в верхних слоях оболочки, сложенных пластичными породами.

Крупномасштабные движения в мантии принимают вид течений плотного, твердого и пластичного вещества. Кора (и океаническая, и континентальная) лежит на плитах толщиной примерно 100 км. Новые плиты образуются в зонах срединно-океанических хребтов и охлаждаются по мере их движения в направлении от хребтов к океаническим желобам. В океанических желобах плиты погружаются и тонут в мантии. По мере погружения плотной плиты холодное вещество увлекается вниз, образуя нисходящую ветвь конвективной ячейки. Естественно, должны существовать и горизонтальные возвратные течения, переносящие вещество из областей океанических желобов к срединно-океаническим хребтам, и восходящие движения разогретого вещества, которые компенсируют нисходящие движения в области океанических желобов. В конвективных ячейках холодные опускающиеся участки жидкости отделены друг от друга расстоянием, примерно равным удвоенной глубине конвектирующего слоя. Считается, что глубина конвектирующего слоя Земли составляет примерно 700 км (Мак-Кензи, 1983).