上地幔
upper mantle;outer mantle
物质成分除硅、氧外,铁、镁显着增加,铝退居次位,由类似橄榄岩的超基性岩组成,平均密度3.8克/釐米^3,压力约1.2~1.35GPa,温度为400~3000℃,物质状态属固态结晶质,但具较大的塑性;地震波的P波速度约为8.10千米/秒,S波速度约为4.7千米/秒。
固 体 地 球 结 构 表
地球圈层名称
深度
(公裏)
地 震
纵波速度
(公裏/秒)
地 震
横波速度
(公裏/秒)
密度(克/立方釐米)
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
地幔物质成分
整个地幔物质成分,一般认为与球粒陨石相近,即以铁、镁、硅酸盐为主。据高温高压实验资料推断,上地幔B层以橄榄石结构的铁镁硅酸盐为主,硅氧四面体以孤岛状分布在金属离子间,也称岛状硅酸盐。至C层,铁镁硅酸盐变成以尖晶石结构为特征。在670千米以下,则以钙钛矿结构铁镁硅酸盐为特征。在地幔硅酸盐晶格间或缝隙中,可能含有少量流体(即含有氮、卤素、硷金属、碳、氧、氦、硫的化合物),有人称为幔汁,引起地幔热对流,使地幔内部温度变化较小,平均每向下1千米,温度仅增加1℃左右。
上地幔地幔相关资料
根据地球物理和地质学研究结果发现在上地幔上部深度约60~250千米範围内,存在一不连续低速带,地震波速(vP)在深60千米处,从8.2千米/秒,下降到深150千米处的7.7千米/秒,在深250千米处又上升为8.2千米/秒,属于软流圈,岩石可以存在局部的熔融。横波vS从相应的4.6千米/秒降至4.0千米/秒。热量约(1.1~1.5)×10^31焦,已高于物质在该深度的熔点,局部呈熔融或软化状态。一般认为这可能是基性或超基性岩浆的发源地,故称软流圈。深源地震也发生在上地幔中,最深达720千米。因此对上地幔的研究日益受到重视并有了很大的发展。
厚度为20~400千米。地震波速在其内部随深度增加的梯度较小,在60~150千米间,许多大洋区及晚期造山带内有一低速层,可能是由地幔物质部分熔融造成的。

















