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上地幔

鎖定
地幔的一部分,即B層(莫霍面~400千米)和C層(400~670千米),曾稱榴輝岩圈
中文名
上地幔
外文名
Upper Mantle
曾用名
榴輝岩圈

上地幔基本介紹

upper mantle;outer mantle
物質成分除硅、氧外,鐵、鎂顯著增加,鋁退居次位,由類似橄欖岩超基性岩組成,平均密度3.8克/釐米^3,壓力約1.2~1.35GPa,温度為400~3000℃,物質狀態屬固態結晶質,但具較大的塑性;地震波P波速度約為8.10千米/秒,S波速度約為4.7千米/秒。
固 體 地 球 結 構 表
地球圈層名稱
深度
(公里)
地 震
縱波速度
(公里/秒)
地 震
橫波速度
(公里/秒)
密度(克/立方厘米)
物 質
狀 態
一級
分層
二級
分層
傳統
分層
地 殼
地 殼
0—33
5.6—7.0
3.4—4.2
2.6—2.9
固態物質
外過渡層
(上)
上地幔
33—980
8.1—10.1
4.4—5.4
3.2—3.6
部 分
熔融物質
外過渡層
(下)
下地幔
980—2900
12.8—13.5
6.9—7.2
5.1—5.6
固態—液態物 質
液 態 層
外地核
2900—4700
8.0—8.2
不能通過
10.0—11.4
液態物質
內 過
度 層
過度層
4700—5100
9.5—10.3
不能通過
12.3
液態—固態 物 質
地 核
內地核
5100—6371
10.9—11.2
不能通過
12.5
固態物質

上地幔物質成分

上地幔 上地幔
整個地幔物質成分,一般認為與球粒隕石相近,即以鐵、鎂、硅酸鹽為主。據高温高壓實驗資料推斷,上地幔B層橄欖石結構的鐵鎂硅酸鹽為主,硅氧四面體以孤島狀分佈在金屬離子間,也稱島狀硅酸鹽。至C層,鐵鎂硅酸鹽變成以尖晶石結構為特徵。在670千米以下,則以鈣鈦礦結構鐵鎂硅酸鹽為特徵。在地幔硅酸鹽晶格間或縫隙中,可能含有少量流體(即含有氮、鹵素、鹼金屬、碳、氧、氦、硫的化合物),有人稱為幔汁,引起地幔熱對流,使地幔內部温度變化較小,平均每向下1千米,温度僅增加1℃左右。

上地幔相關資料

根據地球物理和地質學研究結果發現在上地幔上部深度約60~250千米範圍內,存在一不連續低速帶地震波速(vP)在深60千米處,從8.2千米/秒,下降到深150千米處的7.7千米/秒,在深250千米處又上升為8.2千米/秒,屬於軟流圈,岩石可以存在局部的熔融。橫波vS從相應的4.6千米/秒降至4.0千米/秒。熱量約(1.1~1.5)×10^31焦,已高於物質在該深度的熔點,局部呈熔融或軟化狀態。一般認為這可能是基性超基性岩漿的發源地,故稱軟流圈。深源地震也發生在上地幔中,最深達720千米。因此對上地幔的研究日益受到重視並有了很大的發展。
厚度為20~400千米。地震波速在其內部隨深度增加的梯度較小,在60~150千米間,許多大洋區及晚期造山帶內有一低速層,可能是由地幔物質部分熔融造成的。