Şəkil 2.3. Aşağı mantiyada keçid qatının
mümkün olan
dinamikasının sxemi. Qatın damının dərinliyi batan slebin təsirindən
1600 km-dən mantiya-nüvə sərhədinə qədər dəyişir. Ox işarəsilə
maddənin hərəkəti göstərilir. Qatda dövretmə daxili qızmanın
hesabına baş verir (V.Y.Xainə görə, 2002).
Beləliklə, yer kürəsinin eninə kəsiyində hər birinin qalınlığı
bir neçə yüz kilometr olan üç ən aktiv qat ayrılır: astenosfer,
aşağı mantiyanın üst qatı və mantiyanın əsasında
D'' qatı.
Yəqin ki, qlobal geodinamikanın aparıcı rolu onlara düşür.
2.4. Mantiyanın konveksiyası. Plümlər
Konveksiya dedikdə, mayenin müxtəlif hissələrində sıxlıq
fərqi yarandığı üçün qravitasiya dayanıqsızlığı şəraitində maye
kütləsinin hərəkəti başa düşülür. Sıxlığın qeyri-bircinsliliyinin
əmələ gəlməsinin səbəbi isə mühitdə istilik və ya kimyəvi
tarazlığın pozulmasıdır.
Yerin mantiyasının konveksiyasına həsr olunmuş əksər
işlərdə belə hesab edilir ki, konvektiv
hərəkətin üstünlük təşkil
edən tipi temperaturun aşağı düşməsindən əmələ gələn istilik
konveksiyasıdır. Ümumi şəkildə konveksiyanın sxemi şəkil
2.4-də göstərilmişdir. Mantiyanın ərimiş maddəsi səthə aralıq-
okean silsilələrinin zonalarına daxil olur (konstruktiv şərait),
mantiyaya isə subduksiya zonalarında bərk maddə şəklində
qayıdır (destruktiv şərait) (şəkil 2.4).
Şəkil 2.4. Konveksiyanın ümumi sxemi.
21
22
Qeyd etmək lazımdır ki, litosfer plitələrin tektonikası nəzə-
riyyəsində hərəkətedici mexanizm kimi mantiya konveksiyası
qəbul edilir. Lakin onun real təzahür etməsi seysmik tomoq-
rafiyanın məlumatlarından sonra təsdiq olundu.
Konveksiyanın təbiəti də eyni qəbul edilmir: bir qrup
alimlər hesab edirlər ki, bu, təmiz istilikdir (tektonika plitin
ilkin versiyalarında olduğu kimi), başqaları isə onun
termokimyəvi təbiətli olmasını təkid edirlər. İstilik
təşkiledicilər, əlbəttə, aparıcı rol oynayır və kompüter
modelləşdirməsilə təsdiq olunur. Əlbəttə,
müəyyən rolu
kimyəvi komponentlər də oynayır. Axı kimyəvi tərkibinə görə
okean litosferinin slebləri və plümlərin qalxan mantiya
şırnaqları ətrafdakı mantiyadan fərqlənir. Seysmotomo-
qrafiyanın məlumatları göstərir ki, mantiya maddəsinin fiziki
xüsusiyyətləri də fərqlidir və bunu yalnız temperatur şəraitilə
izah etmək olmaz. Ona görə də bir çox tədqiqatçılar termokim-
yəvi konveksiyaya üstünlük verirlər. Bu ideyanın əsasında
L.Lobkovski, N.Dobresov tərəfindən ikimərtəbəli konveksiya
modeli irəli sürülmüşdür.
«Qaynar nöqtələrə» qalxan mantiya şırnaqları hipotezi
1963-cü ildə C.Vilson tərəfindən irəli sürülmüşdür və 1972-ci
ildə V.Morqan tərəfindən əsaslandırılmışdır.
Onun köməyilə
plitədaxili maqmatizmi, xüsusilə də müasir aktiv vulkanlardan
uzaqlaşdıqca qanunauyğun şəkildə qurğuların yaşı artan xətti
vulkanik sıranın əmələ gəlməsini izah edirlər. Bu
plüm-
tektonika nəzəriyyəsi son illərdə daha populyar olmuşdur. Bu
model tektonika plit nəzəriyyəsinə alternativ olmasa da, ona
bərabərhüquqlu partnyor kimi qəbul edilir.
Müasir təsəvvürlərə görə plümlərin yerləşmə dərinliyi (baş-
qa sözlə desək, onların köklərinin mantiyada vəziyyəti), litosfer
plitələrinin sərhədində və daxilində lokallaşması, mütləq və ya
nisbi olması; təzahür etmə müddəti problematik olaraq qalır və
əsas problem – litosfer plitələrin kinematikasını idarə edən
konveksiyanın plümlərin qalxmasına səbəb olan adveksiya ilə
münasibətini araşdırmaqdır.
Plümlərin yaranmasının iki səviyyədə baş verməsi
ehtimal
olunur: mantiyanın aşağılarında -
D'' qatında, yuxarı və aşağı
mantiyanın sərhədində. Birinci superplümlərin, ikinci isə daha
ikinci dərəcəlilərin mənbəyidir (şəkil 2.5).
Şəkil 2.5. Mantiya plümlərinin modeli. Plümlər böyük maqmatik
əyalətlər əmələ gətirən Yer səthindəki şiddətli vulkanik proseslərin
əmələ gəlməsinə cavabdehdir.
A plümi aşağı-yuxarı mantiyanın sər-
hədindən qalxır və litosferə çatdıqdan sonra başlıq əmələ gətirir.
Mantiya-nüvə sərhədindən qalxan
B plüminin başlığı daha geniş və
daha soyuqdur. R.Tompson və S.Qibsonun vulkanik süxurlarda
primitiv olivin tapmaları plümin başlığının onun quyruğuna nisbətən
soyuq olmasını göstərən birinci modeli təsdiqləyir.
C modeli göstərir
ki, plüm aşağı və üst mantiyanın sərhədində ləngiyir
və kiçik
«başcıqların» əmələ gəlməsinə səbəb olur (V.Y.Xainə görə, 2002).
«Qaynar nöqtələrin» klassik misalı Aralıq Atlantik
silsiləsinin spredinq oxu ilə eninə qırılmaların zonalarının
kəsişməsində yerləşən İslandiya adasıdır. İkinci belə müasir
super plüm Şərqi Afrikanın altında yerləşməsi hesab edilir.
23
24
Belə güman edilir ki, superplümlərin kökü mantiyanın
aşağılarına gedib çıxır. Adətən, plümlərə spredinq oxunun
qırılma zonaları ilə kəsişməsində təsadüf edilir. Buradan
aydındır ki, «qaynar nöqtələrin» yer səthində paylanması
qabıqda və litosferdə zəifləmiş keçiricili zonalarla nəzarət
olunur. Ancaq bu plümlərin litosferdən aşağıda kökləri başqa
vəziyyət ala bilər.
Cədvəl 2.3
Üst mantiyanın peridotitlərinin orta kimyəvi tərkibi,
kütlə%
26
Oksidlər
1
2
3
4
SiO
2
45,1
45,3
45,0
45,2
Al
2
O
3
4,1
3,6
0,6
3,5
FeO
7,8
8,3
8,2
8,5
MgO
38,0
38,4
44,7
37,5
CaO
3,5
3,1
0,3
3,1
Na
2
O
0,4
0,3
0,2
0,6
2.5. Üst mantiyanın kimyəvi tərkibi və mineralogiyası.
Pirolit. Qələvi bazaltlarda, kimberlitlərdə
olan ksenolitlərin tərkibi
1-primitiv şpinelli lersolitlər (kontinental qələvi bazaltlarda dərinlik
daxilolmaları), X.Venke və b. görə, 1987; 2-okean üst mantiyasının
lersolitləri; 3-ofiolit assosiasiyasının alp tipli harsburgitləri,
E.E.Lazkoya görə, 1987; 4-pirolit, model tərkibi, A.E.Rinqvuda görə,
1975.
Kontinent və okeanların altında üst mantiya əsasən
peridotitlərdən – lersolit və harsburgitlərdən təşkil olunmuşdur
(şəkil 2.6, cədvəl 2.3).
Peridotitlərin aşağıdakı növləri ayrılır: 1) tərkibində 10%
əsasi plagioklazı olan
plagioklazlı peridotitlər; 2) tərkibində
şpinel iştirak edən
şpinelli peridotitlər; 3)
tərkibində qranat
(pirop) olan
qranatlı peridotitlər.
Şəkil 2.7-də İ.Kusiro və H.S.Yoderin (1966) eksperimental
işləri nəticəsində plagioklazlı peridotitlərin şpinelli və qranatlı
peridotitlərlə münasibəti göstərilir. Tədqiqatlar göstərmişdir ki,
Al
2
O
3
– lə zəngin olan plagioklaz, şpinel və ya qranatın
peridotitlərdə əmələ gəlməsi təzyiqdən, yəni kristallaşma dərin-
liyindən asılıdır. Şəkildən də göründüyü kimi az dərinlikdə
plagioklaz, bir az dərində şpinel,
daha dərinlikdə isə qranat
dayanıqlıdır. Qranatlı peridotitlər ancaq üst mantiyanın dərinlik-
lərində dayanıqlıdır. Həqiqətən də, Yer səthindən 25 km-ə qədər
dərinlikdə olivin və klinopiroksendən ibarət lersolitlər ikinci
dərəcəli mineral kimi plagioklaz, 25-dən 60-80 km-ə qədər
şpinel, daha dərinlikdə isə qranat saxlaya bilər. Buna uyğun
olaraq üst mantiyanın dərinliyə görə üç fasiyası ayrılır:
plagioklazlı, şpinelli və qranatlı peridotitlər. Plagioklazlı peri-
Şəkil 2.6. Normal qələvili plutonik ultraəsasi süxurların olivin
(Ol), klinopiroksen (Cpx), ortopiroksen (Opx), piroksen (Px) və
hornblendin (Hbl) nisbətinə əsaslanan təsnifat diaqramı
(Ştrekeyzenə görə, 1973).
25