地幔的一部分,即B層(莫霍面~400千米)和C層(400~670千米),曾稱榴輝巖圈。
上地幔
upper mantle;outer mantle
物質成分除硅、氧外,鐵、鎂顯著增加,鋁退居次位,由類似橄欖巖的超基性巖組成,平均密度3.8克/厘米^3,壓力約1.2~1.35GPa,溫度為400~3000℃,物質狀態(tài)屬固態(tài)結晶質,但具較大的塑性;地震波的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
地幔物質成分
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(jù)高溫高壓實驗資料推斷,上地幔B層以橄欖石結構的鐵鎂硅酸鹽為主,硅氧四面體以孤島狀分布在金屬離子間,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征。在670千米以下,則以鈣鈦礦鐵鎂硅酸鹽為特征。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、堿金屬、碳、氧、氦、硫的化合物),有人稱為幔汁,引起地幔熱對流,使地幔內部溫度變化較小,平均每向下1千米,溫度僅增加1℃左右。
地幔相關資料
根據(jù)地球物理學和地質學研究結果發(fā)現(xiàn)在上地幔上部深度約60~250千米范圍內,存在一不連續(xù)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,屬于軟流圈,巖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,已高于物質在該深度的熔點,局部呈熔融或軟化狀態(tài)。一般認為這可能是基性或超基性巖漿的發(fā)源地,故稱軟流圈。深源地震也發(fā)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并有了很大的發(fā)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(qū)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。
參考資料 >