TUGAS MAKALAH GEOKIMIA

MANTEL BUMI

DI SUSUN OLEH :

NORBERIUS ALO ALFIANO

410014177

03

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL YOGYAKARTA

JURUSAN TEKNIK GEOLOGI

S1

2016

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL...........................................................................................,1

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................2

1.1 Latar Belakang...................................................................................2

1.2 Rumusan Masalah.............................................................................2

1.3 Maksud dan Tujuan..........................................................................2

BAB II PEMBAHASAN......................................................................................3

2.1 Defenisi Mantel Bumi........................................................................3

2.2 Ciri – Ciri Geokimia Mantel Bumi..................................................4

2.3 Tatanan Tektonik Mantel Bumi.......................................................9

BAB III RINGKASAN .......................................................................................18

DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................20

2

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada era globalisasi yang saat ini berkembang dengan sangat cepat

terdapat beberapa permasalahan yang kerap muncul dan menjadi tren topic

dalam pembahasan para ilmuwan dan peneliti. Tidak dapat dipungkiri bahwa

manusia adalah mahluk yang serakah, karena keserakahannya inilah yang

menjadikan manusia selalu berupaya untuk mencari dan menemukan hal-hal

baru.

Masalah demi masalah muncul dan menjadi tantangan tersendiri bagi

manusia dalam pemecahannya. Sebut saja permasalahan tersebut adalah

ketidaktahuan manusia terhadap bintang/planet yang ditinggalinya. Hingga

pada hari ini kita tidak tahu persis apa dan bagaimana struktur dan unsur

pembentuk bumi. Bumi merupakan planet yang sangat luar biasa dan menjadi

planet yang berpenghuni. Manusia hanya menghuni planet ini pada bagian

permukaannya saja. Tentu saja yang menjadi permasalahan adalah apa yang

ingin diketahui manusia dan belum ditemukan penyelesaiannya. Pada makalah

ini kami akan membahas mengenai “struktur bumi” di mana dalam makalah

ini kami akan menjelaskan semua hal yang terkait mengenai struktur bumi dan

unsur pembentuk setiap lapisan bumi.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang akan di bahas pada makalah ini ialah :

1. Apakah pengertian mantel bumi ?

2. Bagaimana ciri – ciri geokimia mantel bumi ?

3. Bagaimana tatanan tektonik mantel bumi ?

1.3 Maksud dan Tujuan

Maksud dan Tujuan adalah sebagai berikut :

1. Dapat mengetahui tentang pengertian atau definisi mantel bumi.

2. Menerangkan dan memahami mengenai ciri – ciri geokimia mantel bumi

dan dapat mengenal yang berkaitan dengan kimia interior bumi yaitu

mantel bumi.

3. Menerangkan dan memahami tentang kaitan tatanan tektonik dengan

mantel bumi.

3

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Definisi Mantel Bumi

Mantel adalah bagian dari planet kebumian atau benda langit lain yang

cukup besar sehingga mampu mengalami diferensiasi berdasarkan kepadatan.

Seperti planet kebumian lain, bagian dalam Bumi secara kimiawi terbagi menjadi

lapisan-lapisan. Mantel adalah lapisan yang berada di antara kerak dan inti luar.

Mantel Bumi merupakan lapisan berbatu dengan kedalaman sekitar 2,900 km

(1,800 mil) yang meliputi 84% volume Bumi. Mantel atas Bumi dapat dibagi

menjadi dua: astenosfer dalam yang terdiri dari bebatuan yang mengalir dengan

kedalaman sekitar 200 km dan bagian paling bawah litosfer yang terdiri dari

bebatuan keras dengan kedalaman antara 50 hingga 120 km. Di beberapa tempat

di bawah samudra mantel terpapar dengan permukaan Bumi.

4

2.2 Geokimia Mantel

Selimut atau selubung bumi merupakan lapisan yang letaknya di

bawah lapisan kerak bumi. Sesuai dengan namanya, lapisan ini berfungsi untuk

melindungi bagian dalam bumi.Selimut bumi tebalnya mencapai 2.900 km dan

merupakan lapisan batuan yang padat yang mengandung silikat dan magnesium.

Suhu di bagian bawah selimut mencapai 3.000 °C, tetapi tekananannya belum

mempengaruhi kepadatan batuan.

Inti bumi dibungkus oleh mantel yang berkomposisi kaya magnesium.

Inti dan mantel dibatasi oleh Gutenberg Discontinuity. Mantel bumi terbagi

menjadi dua yaitu mantel atas yang bersifat plastis sampai semiplastis memiliki

kedalaman sampai 400 km. Mantel bawah bersifat padat dan memiliki kedalaman

sampai 2900 km.

Mantel atas bagian atas yang mengalasi kerak bersifat padat dan

bersama dengan kerak membentuk satu kesatuan yang dinamakan litosfer. Mantel

atas bagian bawah yang bersifat plastis atau semiplastis disebut sebagi

asthenosfer. Selimut bumi dibagi menjadi 3 bagian, yaitu litosfer, astenosfer, dan

mesosfer.

a.       Litosfer merupakan lapisan terluar dari selimut bumi dan tersusun atas materi-

materi padat terutama batuan. Lapisan litosfer tebalnya mencapai 50-100 km.

Bersama-sama dengan kerak bumi, kedua lapisan ini disebut lempeng litosfer.

Litosfer tersusun atas dua lapisan utama, yaitu lapisan sial (silisium dan

aluminium) serta lapisan sima (silisium dan magnesium).

5

1)      Lapisan sial adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silisium dan

alumunium. Senyawa dari kedua logam tersebut adalah SiO2 dan Al2O3. Batuan

yang terdapat dalam lapisan sial antara lain batuan sedimen, granit, andesit, dan

metamorf.

2)      Lapisan sima adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silisium dan

magnesium. Senyawa dari kedua logam tersrsebut adalah SiO2 dan MgO. Berat

jenis lapisan sima lebih besar jika dibandingkan dengan berat jenis lapisan sial.

Hal itu karena lapisan sima mengandung besi dan magnesium.

b.      Astenosfer merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan litosfer. Lapisan

yang tebalnya 100-400 km ini diduga sebagai tempat formasi magma (magma

induk).

c.       Mesosfer merpakan lapisan yang terletak di bawah lapisan astenosfer. Lapisan

ini tebalnya 2.400-2.700 km dan tersusun dari campuran batuan basa dan besi.

Kandungan mantel bumi : mantel bumi bersifat homogen, secara umum mantel

mengandung : besi,kalsium,alumuniun,natrium, dibagi :

1. Mantel atas mengandung ultrabasa yakni dunit ( olivin) , peridotit ( Olivin dan

Piroksen ) Menurut Ringwood ( 1973 ) kandungan mantel 1/3 basalt, 2/3 dunit yg

disebut pirolite. Pirolite ini berubah – berubah menjadi 4 perubahan :

1. Olivin + amfibol —–>Amfibolite .

2. Olivin + Piroksen sedikit Al + Plagioklas ——>Pirolite plagioklas.

3. Olivin + piroksen kaya Al + Spinel —->Pirolite piroksen.

4. Olivin + piroksen sedikit Al + garnet — >Pirolite garnet.

2. Zona peralihan atas dan bawah : terjadi perubahan polimorf, MgSiO4 dr

piroksen menjadi struktur ilmenit dan SiO2 menjadi Struktur Rutil, berdasarkan

kedalaman atas-bawah dapat dibagi menjadi 4 :

6

1. 2MgSiO3 ( Piroksen ) = Mg2SiO4 (olivin)+ SiO2(Stishovite).

2. Mg2SiO4(olivin)= Mg2SiO4(spinel).

3. Mg2SiO4(spinel) +SiO(stishovite)= 2MgSiO3(Ilmenite).

4. Mg2SiO4 (spinel) =MgSiO3( ilmenite)+ MgO(periklas).

3. Mantel bawah mengandung : campuran ( Mg,Fe)SiO3 dengan struktur

ilmenitedan (Mg,Fe) periklas.

Mantel hampir 2900 kilometer tebalnya dan terdiri dari sekitar 83% dari

volume bumi. Mantel terdiri dari beberapa lapisan yang berbeda. Mantel atas ada

dari dasar kerak ke bawah kedalaman sekitar 670 kilometer. Daerah ini interior

bumi diperkirakan akan terdiri dari peridotit, batu ultramafic yang terdiri dari

mineral olivine dan pyroxene. Lapisan mantel atas, 100-200 kilometer di bawah

permukaan, disebut astenosfer. Studi ilmiah menunjukkan bahwa lapisan ini

memiliki sifat-sifat fisik yang berbeda dari sisa mantel atas.

Batuan-batuan di bagian mantel atas lebih kaku dan rapuh karena suhu

dingin dan tekanan yang rendah. Di mantel bawah adalah mantel rendah yang

meluas dari 670 ke 2900 kilometer di bawah permukaan bumi. Lapisan ini panas

dan plastik. Tekanan yang lebih tinggi dalam lapisan ini menyebabkan

pembentukan mineral yang berbeda atas mantel.

Litosfer adalah lapisan yang mencakup kerak dan bagian paling atas

mantel (gambar 10h-2). Lapisan ini adalah sekitar 100 kilometer tebal dan

memiliki kemampuan untuk meluncur di atas sisa atas mantel. Karena

meningkatnya suhu dan tekanan, Bagian-bagian yang lebih dalam dari litosfer

mampu plastik aliran waktu geologi. Litosfer juga merupakan zona gempa,

pegunungan, gunung berapi dan pergeseran benua.

Bagian paling atas dari litosfer yaitu kerak. Bahan ini dingin, kaku, dan

rapuh. Dua jenis kerak dapat diidentifikasi: kerak Samudera dan kerak benua

(gambar 10h-2). Jenis kerak keduanya kurang padat daripada batu ditemukan di

lapisan atas mantel. Kerak Samudera tipis dan ukuran antara 5-10 kilometer tebal.

Hal ini juga terdiri dari basalt dan memiliki kepadatan sekitar 3.0 gram per

sentimeter kubik.

7

Mantel lebih rendah, di bawah zona transisi, terdiri atas besi relatif

sederhana dan magnesium mineral silikat, yang berubah secara bertahap dengan

kedalaman bentuk-bentuk yang sangat padat. Akan dari mantel inti, ada ditandai

penurunan (sekitar 30 persen) dalam kecepatan gelombang gempa dan

peningkatan ketara (sekitar 30 persen) kepadatan.

This table of depths, densities, and composition is derived mostly from

information in a textbook by Don L. Anderson (see Suggested Reading).

Scientists are continuing to refine the chemical and mineral composition of the

Earth's interior by laboratory experiments, by using pressures 2 million times

the pressure of the atmosphere at the surface and temperatures as high as

20000C.( http://pubs.usgs.gov/gip/interior/) Tabel ini kedalaman, kepadatan

dan komposisi berasal sebagian besar dari informasi dalam sebuah buku oleh

Don L. Anderson. Para ilmuwan terus untuk memperbaiki komposisi kimia dan

mineral bumi interior oleh Laboratorium percobaan, dengan menggunakan

tekanan 2 juta kali tekanan atmosfer di permukaan dan suhu setinggi 20000C.

8

2.3 Tatanan Tektonik Mantel

Mantel & konveksi mantel

Planet bumi memiliki lempeng tektonik aktif karena digerakan oleh mantel,

cairaan air, suasana khusus, dan lain sebagainya dapat hidup di dalamnya. Semua

fenomena ini yang saling terkait, pemahaman misalnya konveksi mantel dan

lempeng tektonik penting untuk persepsi dan pemahaman bumi kita.

The Mantle

Struktur

Mantel bumi adalah sebuah shell bulat yang membentang dari bumi inti untuk

kerak. Mencapai dari 50km untuk 2890km mendalam, mantel membuat 80% dari

volume bumi. Itu terbagi atas mantel (dari kerak 670km kedalaman) dan mantel

lebih rendah (dari 670km ke 2890km mendalam pada inti-mantel-batas (CMB)).

9

Menurut analisis geokimia batu yang telah meletus gunung berapi, mantel

terutama terdiri dari magnesium silikat dan mengandung magnesium dan besi

saya proporsi dari 9:1. Bahan mantel berperilaku seperti cairan (tebal) sangat

kental pada skala lama, mencapai kecepatan aliran 1-10 cm per tahun, sambil

bertingkah seperti yang solid pada skala waktu singkat.

Transportasi Panas

Panas yang tinggi menyebabkan suhu cukup untuk mantel menjadi kental, adalah

80-90% dihasilkan di CMB oleh peluruhan radioaktif, dan 10-20% oleh

pemanasan basal yang disebabkan oleh entalpi kristalisasi inti batin berkembang.)

3,1 karena gradien suhu tinggi antara CMB (4000 ° C) dan permukaan bumi (20 °

C), mantel harus membantu mengeluarkan energi berlebihan. Jika hanya

konduktivitas termal mantel harus dipertanggung jawabkan untuk fluks panas,

tailback panas akan membentuk tepat di atas CMB. Seperti kepadatan fluks panas

lebih besar, Konveksi bahan mantel diperlukan untuk mengaktifkan semua perlu

panas transportasi.

Diskontinuitas

Dua diskontinuitas dalam mantel terkenal: satu di 410 km, yang lain di 670 km

mendalam, yang terletak di antara mantel atas dan bawah.) 1 pada kedalaman ini

karena peningkatan suhu dan tekanan reaksi mineral tertentu mengambil tempat

yang menyebabkan perubahan penting dalam modul kepadatan dan elastis

(dengan demikian juga perubahan dalam kecepatan seismik. Transformasi dari

sebuah - untuk b-Mg2SiO pada 410km kedalaman, dan "ringwoodit" (g-

Mg2SiO4) "magnesiowüstit" dan perovskite pada kedalaman 660km merupakan

reaksi yang mengarah ke negatif-tekanan-ketergantungan suhu (Claperyon-

kemiringan) untuk reaksi di 410km, dan kemiringan positif 670 km. Fase-

pergeseran dihasilkan Gelombang seismik dapat digunakan untuk lebih baik

survei suhu pada kedalaman yang lebih besar. Lebih lanjut topografi analisis

mantel menunjukkan bahwa pada kedalaman sekitar 250km di bawah oceanic

piring ada suhu tinggi (1200-1500° C) dan kecepatan rendah, sebaliknya, pada

kedalaman yang sama di bawah lempeng benua kecepatan tinggi disebabkan oleh

suhu rendah. Lapisan bawah pelat oceanic kemudian dikukuhkan sebagai

didalilkan astenosfer, di mana piring seharusnya "berenang atau mengapung"

10

Mantel konveksi

Mantel konveksi & lempeng tektonik

Seperti mantel bertindak seperti cairan kental, konveksi dapat dianggap dalam

istilah hidrodinamik. Dalam konteks ini Rayleigh nomor Ra bahan, memberi

proporsi daya atas kekuatan reset, sangat penting. Apung yang disebabkan oleh

perbedaan suhu gesekan daya, dan proses thermally konduktif pengaruh reset. Jika

bahan yang Ra lebih besar daripada Ra kritis 1000, kuat gerakan konveksi

berlangsung. Tidak peduli jika mantel atas dan bawah yang diambil secara

terpisah atau sebagai bersama seluruh mantel, eksperimental diperoleh Ra-nilai-

nilai jauh lebih besar. Oleh karena itu, Konveksi kuat terjadi dalam mantel.

Thickness(km) Rayleight number(Ra)

Thickness(km) Rayleight number(Ra)

Upper mantle 700 10^6

Lower mantle 2000 3*10^7

Whole mantle 2700 10^8

Konveksi termal adalah transformasi energi termal disimpan untuk pekerjaan

mekanikal. Dalam bentuk sel konveksi mantel, bergerak masalah dalam gerakan

melingkar. Konveksi mantel adalah kekuatan pendorong Pelat litospheric drift.

Konveksi dan gerakan lempeng itu dapat dianggap sebagai satu sistem. "ridge

push" menunjukkan penyerapan magma ke dalam ridge Kelautan yang

membentuk litosfer baru, sementara gravitasi dikendalikan keturunan ini

kemudian didinginkan dan lebih padat plat di zona subduksi kembali materi ke

interior bumi. Pengecualian ini Deskripsi adalah piring contintental sebagai bahan

mereka terlalu terang untuk tenggelam kembali dalam mantel meskipun dingin. )

1 gerakan konveksi mantel atas menyumbang kesamaan isotopic perbandingan

Kelautan basalts. Menurut simulasi komputer, waduk lebih tipis dari 1000 km

11

dalam mantel akan dicampur dengan baik, dan berkurang menjadi kurang dari

ketebalan 1 cm 825 juta tahun.

Computer model: Deformation of marked fluid

Geodynamic Computer Simulations

Seperti model mekanisme tidak akan diuji secara langsung, simulasi komputer

telah menjadi alat yang sangat penting untuk penelitian saat ini. Hukum kekekalan

massa, energi, dan momentum memberikan persamaan diferensial. Amplitudo

tinggi, viskositas dari ketergantungan pada suhu dan tekanan (sesar), yang lagi

berhenti setelah stres kritis berlalu, persamaan diferensial ini non-linear dan tidak

dipecahkan dengan metode analisis. Berdasarkan ini non-linearitas, perilaku kacau

terjadi berulang kali, yang sekali lagi membuat proses pemecahan lebih rumit.

Simulasi hari ini adalah, bagaimanapun, cukup baik untuk membuat diri-konsisten

piring drift, yang berarti bahwa permukaan atas simulasi menyerupai sepiring

padat daripada kelanjutan dari cairan batin.

Model 1 - keseluruhan-mantel konveksi

Keseluruhan-mantel konveksi berarti bahwa ada adalah mencampur dalam mantel

seluruh. Oleh karena itu harus shell homogen. Dasar konveksi ini (untuk orang

lain juga) adalah Rayleigh-Benard konveksi. Untuk keseluruhan-mantel konveksi

itu hanya ditingkatkan oleh panas yang berasal dari dalam mantel (lebih rendah).

Rayleigh-Benard konveksi

Rayleigh-Benard konveksi terjadi ketika tangki cairan kental sama dari bawah

dipanaskan dan didinginkan dari membangkitkan perbedaan suhu. Cairan di

dalam tangki bawah menghangat, menjadi kurang padat sampai kepadatan cukup

kecil untuk gerakan ke atas spontan. Hasil ini dalam pola konveksi sel disebut

konveksi. Konveksi sel adalah silinder yang berputar di sekitar sumbu horisontal

mereka, dengan bahan panas naik di satu sisi dan dingin bahan tenggelam di sisi

lain. Lebih lanjut kenaikan panas mengarah ke lebih besar konveksi cairan dan

12

akhirnya mengkonstriksi upwelling bahan untuk masalah pusat dan downwelling

ke tepi sel konveksi.

Simulation: fluid flow in a box that is heated from beneath and cooled on top

a) No mixing has occurred yet.

b) Exchange of hot (red) and cold (blue) material takes place.

c) A complex flow pattern develops.

Model 2 - terpisah lapisan konveksi

Dalam model terpisah lapisan konveksi, mengalir dalam mantel atas dan bawah

hampir tidak pernah berinteraksi. Diskontinuitas di seismik kecepatan di

kedalaman 670km, di sini dianggap juga perbatasan antara dua cairan. Konveksi

juga dibagi menjadi dua lapisan yang terpisah. Asumsi ini didukung oleh

geokimia model, sedangkan mantel atas habis, dan atas dan bawah mantel telah

terpisah untuk hampir semua sejarah bumi. ) 1, 4 jika pertukaran panas tidak

terjadi melalui konveksi, sebagai dua bahan tidak campuran, dapat mengakibatkan

pembentukan bulu di daerah perbatasan. Jika kondisi (Penghangat Ruangan

viskositas, konduktivitas termal) superkritis, perbatasan lapisan bentuk,

memberikan off segumpal sekali menjadi tidak stabil

13

Simulation:

a) Subduction zone on lower-left. On the surface, one area is moving plate-like

(withoug inner deformation) from the area of upwelling (red) to the subduction

zone (blue).

b) The subducted plate (blue) moved further into the mantle and starts to tear off.

The plate moving velocity in that area is reduced.

Hibrida konveksi

Lempeng tektonik turun melewati batas atas-bawah mantel sampai 1700 km (di

bawah mantel), mantel atas dan bawah harus mengandung unsur-unsur serupa dan

harus berinteraksi. Namun, mantel hanya homogen tidak akan memberikan

jawaban untuk konsentrasi elemen berbeda yang diamati di berbagai daerah. Para

peneliti dari Massachusetts Institute of Technology dan lain-lain sampai pada

kesimpulan bahwa transisi dalam mantel struktur dan komposisi terjadi di bawah

mantel. Hanya di bawah transisi ini, waduk produksi panas radioaktif yang tinggi

dan komposisi kimia yang khas dapat ditemukan. Pelat subduksi tidak bercampur

dengan baik dengan lapisan sangat aktif, dengan demikian mereka membuat

waduk heterogen dalam mantel agak homogen

Sebagian berlapis konveksi

Bukan merujuk kepada diskontinuitas mantel jam 670 km mendalam sebagai

"keras" batas itu dianggap sebagai transisi fase. Kemudian, Konveksi "sebagian

berlapis" muncul. Ini berarti bahwa kadang-kadang akumulasi kolam dingin bahan

flush materi mereka ke bawah mantel. Model ini membantu untuk mendamaikan

tampaknya bertentangan pengukuran.

14

Simulation: 3D (phase change is not implied yet)

a) Internally heated: Concentrated cylindrical and linear downwelling occurs.

Only weakly distributed upwelling.

b) Basally heated: Strong cylindrical upwellings (plumes) that are separated by

weak linear downwellings.

15

BAB III RESUME

Mantel adalah bagian dari planet kebumian atau benda langit lain yang cukup

besar sehingga mampu mengalami diferensiasi berdasarkan kepadatan. Seperti

planet kebumian lain, bagian dalam Bumi secara kimiawi terbagi menjadi lapisan-

lapisan. Mantel adalah lapisan yang berada di antara kerak dan inti luar.

Kandungan mantel bumi : mantel bumi bersifat homogen, secara umum mantel

mengandung : besi,kalsium,alumuniun,natrium, dibagi :

1. Mantel atas mengandung ultrabasa yakni dunit ( olivin) , peridotit ( Olivin dan

Piroksen ) Menurut Ringwood ( 1973 ) kandungan mantel 1/3 basalt, 2/3 dunit yg

disebut pirolite. Pirolite ini berubah – berubah menjadi 4 perubahan :

1. Olivin + amfibol —–>Amfibolite .

2. Olivin + Piroksen sedikit Al + Plagioklas ——>Pirolite plagioklas.

3. Olivin + piroksen kaya Al + Spinel —->Pirolite piroksen.

4. Olivin + piroksen sedikit Al + garnet — >Pirolite garnet.

2. Zona peralihan atas dan bawah : terjadi perubahan polimorf, MgSiO4 dr

piroksen menjadi struktur ilmenit dan SiO2 menjadi Struktur Rutil, berdasarkan

kedalaman atas-bawah dapat dibagi menjadi 4 :

1. 2MgSiO3 ( Piroksen ) = Mg2SiO4 (olivin)+ SiO2(Stishovite).

2. Mg2SiO4(olivin)= Mg2SiO4(spinel).

3. Mg2SiO4(spinel) +SiO(stishovite)= 2MgSiO3(Ilmenite).

4. Mg2SiO4 (spinel) =MgSiO3( ilmenite)+ MgO(periklas).

3. Mantel bawah mengandung : campuran ( Mg,Fe)SiO3 dengan struktur

ilmenitedan (Mg,Fe) periklas.

16

This table of depths, densities, and composition is derived mostly from

information in a textbook by Don L. Anderson (see Suggested Reading).

Scientists are continuing to refine the chemical and mineral composition of the

Earth's interior by laboratory experiments, by using pressures 2 million times the

pressure of the atmosphere at the surface and temperatures as high as 20000C.

Mantel bumi adalah sebuah shell bulat yang membentang dari bumi inti

untuk kerak. Mencapai dari 50km untuk 2890km mendalam, mantel membuat

80% dari volume bumi. Itu terbagi atas mantel (dari kerak 670km kedalaman) dan

mantel lebih rendah (dari 670km ke 2890km mendalam pada inti-mantel-batas

(CMB)). Menurut analisis geokimia batu yang telah meletus gunung berapi,

mantel terutama terdiri dari magnesium silikat dan mengandung magnesium dan

besi saya proporsi dari 9:1. Bahan mantel berperilaku seperti cairan (tebal) sangat

kental pada skala lama, mencapai kecepatan aliran 1-10 cm per tahun, sambil

bertingkah seperti yang solid pada skala waktu singkat.

Transportasi Panas

Panas yang tinggi menyebabkan suhu cukup untuk mantel menjadi kental, adalah

80-90% dihasilkan di CMB oleh peluruhan radioaktif, dan 10-20% oleh

pemanasan basal yang disebabkan oleh entalpi kristalisasi inti batin berkembang.)

3,1 karena gradien suhu tinggi antara CMB (4000 ° C) dan permukaan bumi (20 °

C), mantel harus membantu mengeluarkan energi berlebihan. Jika hanya

konduktivitas termal mantel harus dipertanggung jawabkan untuk fluks panas,

17

tailback panas akan membentuk tepat di atas CMB. Seperti kepadatan fluks panas

lebih besar, Konveksi bahan mantel diperlukan untuk mengaktifkan semua perlu

panas transportasi.

Diskontinuitas

Dua diskontinuitas dalam mantel terkenal: satu di 410 km, yang lain di 670 km

mendalam, yang terletak di antara mantel atas dan bawah.) 1 pada kedalaman ini

karena peningkatan suhu dan tekanan reaksi mineral tertentu mengambil tempat

yang menyebabkan perubahan penting dalam modul kepadatan dan elastis

(dengan demikian juga perubahan dalam kecepatan seismik. Transformasi dari

sebuah - untuk b-Mg2SiO pada 410km kedalaman, dan "ringwoodit" (g-

Mg2SiO4) "magnesiowüstit" dan perovskite pada kedalaman 660km merupakan

reaksi yang mengarah ke negatif-tekanan-ketergantungan suhu (Claperyon-

kemiringan) untuk reaksi di 410km, dan kemiringan positif 670 km. Fase-

pergeseran dihasilkan Gelombang seismik dapat digunakan untuk lebih baik

survei suhu pada kedalaman yang lebih besar. Lebih lanjut topografi analisis

mantel menunjukkan bahwa pada kedalaman sekitar 250km di bawah oceanic

piring ada suhu tinggi (1200-1500° C) dan kecepatan rendah, sebaliknya, pada

kedalaman yang sama di bawah lempeng benua kecepatan tinggi disebabkan oleh

suhu rendah. Lapisan bawah pelat oceanic kemudian dikukuhkan sebagai

didalilkan astenosfer, di mana piring seharusnya "berenang atau mengapung"

Mantel konveksi

Mantel konveksi & lempeng tektonik

Seperti mantel bertindak seperti cairan kental, konveksi dapat dianggap dalam

istilah hidrodinamik. Dalam konteks ini Rayleigh nomor Ra bahan, memberi

proporsi daya atas kekuatan reset, sangat penting. Apung yang disebabkan oleh

perbedaan suhu gesekan daya, dan proses thermally konduktif pengaruh reset. Jika

bahan yang Ra lebih besar daripada Ra kritis 1000, kuat gerakan konveksi

berlangsung. Tidak peduli jika mantel atas dan bawah yang diambil secara

terpisah atau sebagai bersama seluruh mantel, eksperimental diperoleh Ra-nilai-

nilai jauh lebih besar. Oleh karena itu, Konveksi kuat terjadi dalam mantel.

Thickness(km) Rayleight number(Ra)

18

Thickness(km) Rayleight number(Ra)

Upper mantle 700 10^6

Lower mantle 2000 3*10^7

Whole mantle 2700 10^8

Konveksi termal adalah transformasi energi termal disimpan untuk

pekerjaan mekanikal. Dalam bentuk sel konveksi mantel, bergerak masalah dalam

gerakan melingkar. Konveksi mantel adalah kekuatan pendorong Pelat litospheric

drift,

Model 1 - keseluruhan-mantel konveksi

Keseluruhan-mantel konveksi berarti bahwa ada adalah mencampur dalam mantel

seluruh. Oleh karena itu harus shell homogen. Dasar konveksi ini (untuk orang

lain juga) adalah Rayleigh-Benard konveksi. Untuk keseluruhan-mantel konveksi

itu hanya ditingkatkan oleh panas yang berasal dari dalam mantel (lebih rendah).

Rayleigh-Benard konveksi

Rayleigh-Benard konveksi terjadi ketika tangki cairan kental sama dari bawah

dipanaskan dan didinginkan dari membangkitkan perbedaan suhu. Cairan di

dalam tangki bawah menghangat, menjadi kurang padat sampai kepadatan cukup

kecil untuk gerakan ke atas spontan. Hasil ini dalam pola konveksi sel disebut

konveksi. Konveksi sel adalah silinder yang berputar di sekitar sumbu horisontal

mereka, dengan bahan panas naik di satu sisi dan dingin bahan tenggelam di sisi

lain. Lebih lanjut kenaikan panas mengarah ke lebih besar konveksi cairan dan

akhirnya mengkonstriksi upwelling bahan untuk masalah pusat dan downwelling

ke tepi sel konveksi.

Model 2 - terpisah lapisan konveksi

Dalam model terpisah lapisan konveksi, mengalir dalam mantel atas dan bawah

hampir tidak pernah berinteraksi. Diskontinuitas di seismik kecepatan di

kedalaman 670km, di sini dianggap juga perbatasan antara dua cairan

3.Hibrida konveksi, Lempeng tektonik turun melewati batas atas-bawah mantel

sampai 1700 km (di bawah mantel), mantel atas dan bawah harus mengandung

unsur-unsur serupa dan harus berinteraksi,

DAFTAR PUSTAKA

19

https://id.wikipedia.org/wiki/Mantel_%28geologi%29

http://uihanamizuki.blogspot.co.id/2015/01/makalah-struktur-bumi.html

http://tambangunp.blogspot.co.id/2013/05/komposisi-dan-lapisan-bumi-

struktur.html

http://www.physicalgeography.net/physgeoglos/m.html#mantle

http://www.columbia.edu/itc/ldeo/v1011x-1/jcm/Topic3/Topic3.html

http://212.201.48.1/course/fall02/c210101/students/PlateTectonics/

mantle.htm

20