Manto (Özet)

Manto tabakası dünyayı oluşturan tabakalardan biridir. Manto tabakası dünyanın kütlesinin büyük bir kısmını olşturur. Nedeni dünyanın üst tabakasıolan taşküre tabakası ile dünyanın çekirdeği arasındaki yapıların bütününü oluşturmasıdır. Kendi içinde de bazı kısımlara ayrılmaktadır ama burada tabakayı bir bütün olarak ele aldık. Ayrıntıları yazının devamında bulabilirsiniz.

dünya, yer küre, yer kabuğu

Dünya’nın litosfer ile çekirdek arasındaki katmandır. 100-2890 km’ler arasında bulunan mantonun yoğunluğu 3,3-5,5 g/cm3 sıcaklığı 1900-3700 °c arasında değişir. Manto, yer hacminin en büyük bölümünü oluşturur. Yapısında silisyum, magnezyum , nikel ve demir bulunmaktadır. Mantonun üst kesimi yüksek sıcaklık ve basınçtan dolayı plastiki özellik gösterir. Alt kesimleri ise sıvı halde bulunur. Bu nedenle mantoda sürekli olarak alçalıcı-yükselici hareketler görülür.

Manto Nedir?

Manto, yerkabuğu ile çekirdek arasında kalan kısımdır. Yer kabuğunun en ince olduğu okyanus tabanlarında 5 km, en kalın olduğu büyük dağ sıralarının altında ise 70 km derinlikte başlar ve 2900 km. derinliğe kadar devam eder. Yer kürenin toplam hacminin %82’den fazlasını, kütlesinin ise %67’sini oluşturur. Çekirdekte bulunan demir, nikel, oksijen ve kükürte ek olarak magnezyum, alüminyum ve silisyum içerir, ve büyük kısmı, bu elementlerin çeşitli şekillerde kombinasyonlarından oluşmuş kayaç yapıda bileşiklerden oluşur.

Yer kabuğundan farklı olarak bu minerallerin demir ve magnezyum içeriği, silisyum ve alüminyum içeriğine oranla çok daha fazladır. Manto katmanının yoğunluğu, yüzeyden derine doğru artarak 3,3 g/cm³’ten 6 g/cm³’e kadar değişir ve ortalama 4,5 g/cm³ kadardır. Sıcaklığı, çekirdek ile komşu alanlarda 4000 °C kadar yüksek, yer yüzeyine en yakın olduğu okyanus tabanlarında ise 100 °C kadar düşük olabilir. Ancak, manto tabakasının tüm derinliği boyunca genel olarak katı halde bulunduğu sanılmaktadır.

Mantonun yer kabuğuna komşu çok ince bir kısmı dışında plastik özellikler gösteren bu katı, belli bir akışkanlık derecesi ile, yavaş bir konveksiyon hareketi gösterir, bu yolla yerkürenin derinliklerindeki sıcak materyel yavaşça yüzeye doğru çıkarak ısının yüzeye aktarılmasını sağlar. Yer kabuğunun hareketlerinin ve sonuçta levha tektoniği etkinliğinin sürdürülmesini sağlayan güç, bu akımlardan kaynaklanır.

Mantonun akışkanlığı, beklenenin tersine, sıcaklıkların daha yüksek olduğu derin tabakalarda yüzeye göre daha azdır. Bunun nedeni derinlerdeki yüksek basınç altında mineral bileşikliklerin ergime sıcaklıklarının ortam sıcaklığına oranla çok yüksekte kalmasıdır. 700-2900 km derinlikler arasında kalan ‘alt manto’ bu durumdadır.

700 kilometrenin üzerinde kalan ‘üst manto’ ise, sismik dalgaları belirgin derecede yavaş iletmesinden anlaşıldığı gibi, daha akışkan yapıdadır ve bu nedenle astenosfer -zayıf küre, güçsüz küre- olarak adlandırılır. Bu bölgedeki 1000 – 1300 °C arasındaki sıcaklıklar, kayaç bileşiklerinin ergime sıcaklığına çok yakındır ve üst manto materyeli sıvı hale geçme sınırına çok daha yakın bulunur. Günümüzde, astenosfer tabakasının en fazla 400 km derine kadar indiği, 400-700 km arasının ise ‘geçiş bölgesi’ olarak adlandırılması gerektiği kanısı yaygınlaşmaktadır.

Mantonun, kalınlığı okyanus tabanlarında birkaç kilometre ile kıta tabanlarında 70 kilometre arasında değişen en dış tabakası düşük sıcaklığı nedeniyle sert ve kırılgan bir katı yapısındadır ve yer kabuğu ile bütünleşmiş biçimde litosfer=taş küreyi oluşturur. Manto içerisinde yerel sıcaklığın o bölgedeki bileşenlerin ergime sıcaklığından daha yüksek olduğu sınırlı alanlar, magma olarak adlandırılan sıvı ortamı içerirler ve volkanik etkinliklerden sorumlu tutulurlar.

Mantodaki Alçalıcı-Yükselici Hareketler

Mantonun alt ve üst kısımlarındaki yoğunluk farkı nedeniyle magma adı verilen kızgın akıcı madde yerkabuğuna doğru yükselir. Yoğunluğun arttığı bölümlerde ise magma yerin içine doğru sokulur.

Mantonun Katmanları

Manto, Litosfer ile çekirdek arasında yer alan sıcak ve plastik bir kattır. Kalınlığı 2860 kilometreye yakındır. Ultrabazik veya Ultramafik kayaçlardan oluşur. Ağırdır; yoğunluğu 3,5 – 6 gr/cm3 arasında bulunur.

Üç kısma ayrılır:

  1. Üst manto veya astenosfer
  2. Orta manto
  3. Alt manto.

Litosferin altından 700 km derinliğe kadar uzanan kuşağa üst manto veya astenosfer denilir. Bu kuşağın yoğunluğu 3.3-4.3 gr/cm3 arasında değişmekte olup, bileşiminde ultrabazik ve ultramafik (olivinli ve piroksenli), yani fazla miktarda alkali madde ve mineral içeren magma veya ergimiş malzeme bulunur, üst mantonun alt kısmında P dalga hızı yoğunluk artışından dolayı 10.7-11 km/sn’yi bulur. Yerkabuğu parçaları veya plakalar, üst mantonun üzerinde yüzerler. Çünkü bu seviyelerde mantonun bir kısmı ergiyebilir. Bunun için de, belli bir sıcaklıkta mantonun bir miktar su içermesi yeterlidir. Bu durum gerçekleşince, kısmen eriyen astenosfer hemen hiçbir direnç göstermeden biçim değiştirir.

700-2900 km derinlikleri arasında uzanan kısmında ise alt manto başlar; bu kuşakta demir ve magnezyum silikatları egemen durumdadır. Bundan dolayı alt mantonun alt kısmında yoğunluk 5.5’e kadar çıkmakta ve P dalga hızı ise 13.6 km/sn’ye ulaşır.

Orta manto kısmı Üst ve Alt manto arasında bir geçiş zonu oluşturur. Manto yerkürenin toplam hacminin %80 den fazlasını meydana getirir ve yerkabuğu hareketleri (deniz dibi yayılması, kıtaların kayması, epirojenez, orojenez, derin depremler) ile volkanizma için gerekli enerjiyle iç kuvvetlerin kaynağım teşkil eder.