ينقسم الوشاح إلى منطقتين متميزتين، الوشاح العلوي والغطاء السفلي بناءً على خصائصهما الفيزيائية والكيميائية. فيما يلي بعض الخصائص الرئيسية لكل منطقة.
خصائص الوشاح العلوي
الوشاح العلوي: الوشاح العلوي هو الطبقة العليا من الوشاح، ويمتد من سطح الأرض إلى عمق حوالي 660 كم. تتضمن بعض الخصائص الرئيسية للوشاح العلوي ما يلي:
- التركيب: يتكون الوشاح العلوي بشكل أساسي من معادن السيليكات مثل الزبرجد الزيتوني والبيروكسين. كما أنه يحتوي على كميات كبيرة من المغنيسيوم والحديد.
- درجة الحرارة: تختلف درجة حرارة الوشاح العلوي حسب العمق والموقع، لكنها تتراوح عمومًا من 500 درجة مئوية إلى 900 درجة مئوية.
- الصلابة: يكون الوشاح العلوي صلبًا وهشًا نسبيًا، مما يجعله عرضة للتصدع والصدوع. ومع ذلك فهي أيضًا قادرة على التدفق على مدى فترات زمنية طويلة، خاصة في المناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة والضغط المنخفض.
- الحمل الحراري: يخضع الوشاح العلوي لتدفق الحمل الحراري، مدفوعًا بالحرارة الناتجة عن الاضمحلال الإشعاعي للأرض. يلعب هذا التدفق الحراري دورًا مهمًا في حركة الصفائح التكتونية وتشكيل ميزات سطح الأرض.
خصائص الوشاح السفلي
الوشاح السفلي: يقع الوشاح السفلي تحت الوشاح العلوي، ويمتد من عمق حوالي 660 كم إلى حدود الوشاح الأساسي. تتضمن بعض الخصائص الرئيسية للوشاح السفلي ما يلي:
- التركيب: يتكون الوشاح السفلي بشكل أساسي من معادن السيليكات الغنية بالمغنيسيوم والحديد =، مثل بريدجمانيت وحديديبريكلاز. كما أنه يحتوي على كميات صغيرة من العناصر الأخرى مثل الكالسيوم والألمنيوم.
- درجة الحرارة: درجة حرارة الوشاح السفلي أعلى بكثير من الوشاح العلوي، وتتراوح من 1900 درجة مئوية إلى 2300 درجة مئوية.
- اللدونة: الوشاح السفلي بلاستيك للغاية وقادر على التدفق لفترات طويلة من الزمن. هذه اللدونة ناتجة عن ارتفاع درجة الحرارة والضغط في الوشاح السفلي، مما يجعل معادن الوشاح أكثر شبهاً بالسوائل.
- الضغط: يتعرض الوشاح السفلي لضغوط عالية جدًا ، مع ضغوط عند حدود الوشاح الأساسي تصل إلى أكثر من 136 جيجا باسكال.
الوشاح العلوي والسفلي لهما خصائص فيزيائية وكيميائية مختلفة تلعب أدوارًا مهمة في جيولوجيا الأرض وتطورها. يكون الوشاح العلوي صلبًا نسبيًا ويخضع لتدفق الحمل الحراري، بينما يكون الوشاح السفلي من البلاستيك بدرجة عالية ويخضع لضغط ودرجة حرارة شديدين. يعد فهم هذه الخصائص أمرًا ضروريًا لاكتساب نظرة ثاقبة لسلوك وديناميكيات الوشاح، ويقدم البحث المستمر رؤى قيمة حول هذه الطبقة الحرجة من كوكبنا.
