地幔(Mantle):地质学专业术语,是指地壳下面是地球的中间层,厚度约2865公里,主要由致密的造岩物质构成,这是地球内部体积最大、质量最大的一层。 地幔又可分成上地幔和下地幔两层。上地幔上部存在一个地震波传播速度减慢的层,一般又称为软流层,推测是由于放射性元素量集中,蜕变放热,使岩石高温软化,并局部熔融造成的,很可能是岩浆的发源地。软流层以上的地幔是岩石圈的组成部分。下地幔温度、压力和密度均增大,物质呈可塑性固态。
主要构造
地幔上地幔顶部存在一个地震波传播速度加快的层(莫霍面),岩石圈(岩石圈指地壳和上层地幔顶部)以下称为软流层(Asthenosphere),推测软流层是由于放射性元素大量集中,蜕变放热,使岩石高温软化,并局部熔融造成的,很可能是岩浆(Magma)的发源地。软流层以上的地幔是岩石圈的组成部分。下地幔温度、压力和密度均增大,物质呈可塑性固态。厚度约有2900公里。
美国一些科学家用实验方法推算出地幔与地核交界处的温度为3500℃以上,外核与内核交界处温度为6300℃,核心温度约6600℃。地幔的组成除了少数由深源岩浆岩(玄武岩、富碱斑岩、金伯利岩等)的捕虏体获得外,因无法直接观察,只能以间接的方法研究。研究方法包括地震波、重力和岩石的刚性和弹性反应,以及实验岩石学研究。
一般而言,基于地球化学特征的地幔模式下,地幔在两个圈层中对流,然而多数地球物理证据和数值模拟强烈支持整体地幔对流。认识这些不同对了解地球火山活动和热烟花而言非常重要。
固体地球结构表
地球圈层名称 |
深度 (公里) |
地 震 纵波速度 (公里/秒) |
地 震 横波速度 (公里/秒) |
密度(克/立方厘米) |
物 质 状 态 |
一级 分层 |
二级 分层 |
传统 分层 |
外 球 |
地 壳 |
地 壳 |
0—33 |
5.6—7.0 |
3.4—4.2 |
2.6—2.9 |
固态物质 |
外 过 渡 层 |
外过渡层 (上) |
上地幔 |
33—980 |
8.1—10.1 |
4.4—5.4 |
3.2—3.6 |
部 分 熔融物质 |
外过渡层 (下) |
下地幔 |
980—2900 |
12.8—13.5 |
6.9—7.2 |
5.1—5.6 |
液态—固态 物 质 |
液 态 层 |
液 态 层 |
外地核 |
2900—4700 |
8.0—8.2 |
不能通过 |
10.0—11.4 |
液态物质 |
内 球 |
内 过 度 层 |
过度层 |
4700—5100 |
9.5—10.3 |
|
12.3 |
液态—固态 物 质 |
地 核 |
内地核 |
5100—6371 |
10.9—11.2 |
|
12.5 |
固态物质 |