Введение
Неразрывность, где нижняя часть мантии планеты соприкасается с внешним слоем ядра. Граница ядро-мантия (ГЯМ) Земли расположена между силикатной мантией планеты и её жидким железо-никелевым внешним ядром, на глубине ниже поверхности Земли. Эта граница наблюдается благодаря разрыву в скоростях сейсмических волн на этой глубине, вызванному различием в акустических импедансах твердой мантии и расплавленного внешнего ядра. Скорость P-волн во внешнем ядре значительно ниже, чем в глубокой мантии, в то время как S-волны полностью отсутствуют в жидкой части ядра. Недавние данные указывают на наличие отчетливого пограничного слоя непосредственно над ГЯМ, возможно, состоящего из новой фазы основной перовскитной минералогии глубокой мантии, названной постперовскитом. Исследования сейсмической томографии выявили значительные неоднородности в пределах пограничной зоны, которые, по-видимому, доминируют африканские и тихоокеанские области с крупными областями низкой скорости сдвига (LLSVP). Верхняя часть внешнего ядра, предположительно, на 500–1800 K горячее перекрывающей её мантии, что формирует термический пограничный слой. Считается, что граница имеет топографию, подобную земной поверхности, поддерживаемую конвекцией в твердом теле в перекрывающей её мантии. Изменения тепловых свойств ГЯМ могут влиять на течение богатой железом жидкости внешнего ядра, которое в конечном итоге является причиной возникновения магнитного поля Земли.
The core–mantle boundary (CMB) of Earth lies between the planet's silicate mantle and its liquid iron–nickel outer core, at a depth of below Earth's surface. The boundary is observed via the discontinuity in seismic wave velocities at that depth due to the differences between the acoustic impedances of the solid mantle and the molten outer core. P wave velocities are much slower in the outer core than in the deep mantle while S waves do not exist at all in the liquid portion of the core. Recent evidence suggests a distinct boundary layer directly above the CMB possibly made of a novel phase of the basic perovskite mineralogy of the deep mantle named post perovskite. Seismic tomography studies have shown significant irregularities within the boundary zone and appear to be dominated by the African and Pacific Large low shear velocity provinces (LLSVP). The uppermost section of the outer core is thought to be about 500–1,800 K hotter than the overlying mantle, creating a thermal boundary layer. The boundary is thought to harbor topography, much like Earth's surface, that is supported by solid state convection within the overlying mantle. Variations in the thermal properties of the CMB may affect how the outer core's iron rich fluids flow, which are ultimately responsible for Earth's magnetic field.
Регион D′′
Приблизительно 200-километровый слой нижней мантии непосредственно над границей ядро-мантия называется регионом D″ ("D двойной штрих" или "D прим-прим") и иногда включается в обсуждения границы зоны ядро-мантия. Название D″ происходит от обозначений слоев Земли, предложенных геофизиком Китом Булленом. Его система заключалась в присвоении каждому слою буквенного обозначения от A до G, где кора обозначалась как 'A', а внутреннее ядро – как 'G'. В своей модели, опубликованной в 1942 году, Буллен рассматривал всю нижнюю мантию как слой D. В 1949 году Буллен обнаружил, что его слой 'D' фактически состоит из двух различных слоев. Верхняя часть слоя D, толщиной около 1800 км, была переименована в D′ (D прим), а нижняя часть (нижние 200 км) получила название D″. Позднее было установлено, что D″ не имеет сферической формы. В 1993 году Чеховский обнаружил, что неоднородности в D″ формируют структуры, аналогичные континентам (то есть ядрам континентов). Они перемещаются во времени и определяют некоторые характеристики горячих точек и мантийной конвекции. Последующие исследования подтвердили эту гипотезу.
Сейсмическая прерывистость
Сейсмический разрыв происходит в недрах Земли на глубине около 2900 км под поверхностью, где наблюдается резкое изменение скорости сейсмических волн (возникающих при землетрясениях или взрывах), распространяющихся через Землю. На этой глубине скорость первичных сейсмических волн (P-волн) уменьшается, а вторичные сейсмические волны (S-волны) полностью исчезают. S-волны распространяются в твердых телах и не могут проходить сквозь жидкости, поэтому предполагается, что слой выше разрыва находится в твердом состоянии, а слой ниже – в жидком или расплавленном. Этот разрыв был открыт Бену Гутенбергом, сейсмологом, внесшим значительный вклад в изучение и понимание строения Земли. Граница ядро-мантия (ГЯМ) также называется разрывом Гутенберга, разрывом Олдхема-Гутенберга или разрывом Вихерта-Гутенберга. Однако в настоящее время термин "разрыв Гутенберга" или "G" чаще всего используется для обозначения снижения сейсмической скорости с глубиной, которое иногда наблюдается на глубине около 100 км под океанами Земли.