上地幔
地幔的一部分，即B层(莫霍面~400千米)和C层(400~670千米)，曾称榴辉岩圈。
- 中文名称 上地幔
- 外文名称 Upper Mantle
- 曾用名 榴辉岩圈
上地幔
upper mantle;outer mantle
物质成分除硅、氧外，铁、镁显著增加，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/厘米^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 | 固态-液态物 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 | 不能通过 | 12.3 | 液态-固态 物 质 | |
地 核 | 内地核 | 5100-6371 | 10.9-11.2 | 不能通过 | 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、碱金属、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。
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60~250千米范围内，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。