地幔是什么？
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发布时间：2022-04-20 20:40
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时间：2023-11-10 02:01
地幔（Mantle）介于莫霍面和古登堡面之间，厚度在2800km以上，平均密度为4.59g/cm³，体积约占地球体积的82.26%， 地幔的质量约占地球总质量的67.0%，在很大程度上影响了地球物质的总组成。地幔的横向变化比较均匀，根据地震波速度的变化以1000km激增带为界面(雷波蒂面)，进一步划分出上地幔和下地幔两个次一级圈层。
(一)地壳
地壳是莫霍面以上的地球表层。其厚度变化在5-70km之间。其中*地区厚度较大，平均约为33km；大洋地区厚度较小，平均约7km；总体的平均厚度约16km，约占地球半径的1/400，占地球总体积的1.55%，占地球总质量的0.8%。地壳物质的密度一般为2.6-2.9g/cm³，其上部密度较小，向下部密度增大：地壳为固态岩石所组成，包括沉积岩、岩浆岩和变质岩二大岩类：由十：地壳是当前地质学、地球物理学、地理学等学科的主要研究对象，因此，有关其详细情况将在下一节作进一步介绍。
(二)地幔
地幔是地球的莫霍面以下、古登堡面(深2885km)以上的中间部分。其厚度约2850km，占地球总体积的82.3%，占地球总质量的67.8%，是地球的主体邵分。从整个地幔叫以通过地震波横波的事实看，它主要由固态物质组成。根据地震波的次级不连续面，以650km深处为界，可将地幔分为上地幔和下地幔两个次级圈层。
1．上地幔
上地幔的平均密度为3.5g/cm³，这一密度值与石陨石相当，暗示其可能具有与石陨石类似的物质成分。从火山喷发和构造运动从上地幔上部带出来的深部物质来看，也均为超基性岩。近年来通过高温高压试验来模拟地幔岩石的性质时发现，用橄榄岩55%、辉石35%、石榴子石10%的混合物作为样品(矿物成分相当于超基性岩)，在相当于上地幔的温压条件下测定其波速与密度，得到与上地幔基本一致的结果。根据以上理由推测，上地幔由相当于超基性岩的物质组成，其主要的矿物成分可能为橄榄石，有一部分为辉石与石榴子石，这种推测的地幔物质被称为地幔岩。
上地幔上部存在一个软流圈，约从70km延伸到250km左右，其特征是出现地震波低速带。物理实验表明，波速降低可能是由于软流圈物质发生部分熔融，使其强度降低而引起的。据地内温度估算，软流圈的温度可达700-1300℃，已接近超基性岩在该压力下的熔点温度，因此一些易熔组分或熔点偏低的组分便可开始发生熔融。据计算，软流圈的熔融物质可能仅占1%-10%，熔融物质散布于固态物质之间，因而大大降低了强度，使软流圈具较强的塑性或流动性。由于软流圈物质已接近熔融的临界状态，因此它成为岩浆的重要发源地。
2．下地幔
下地幔的平均密度为5.1g/cm³．由于这里经受着强大的地内压力作用，使得存在于上地幔的橄榄石等矿物分解成为FeO、MgO、SiO2和Al2O3，等简单的氧化物。与上地幔相比，其物质化学成分的变化可能主要表现为含铁量的相对增加(或Fe/Mg的比例增大)。由于压力随深度的增大，物质密度和波速逐渐增加。
(三)地核
地核是地球内部古登堡面至地心的部分，其体积占地球总体积的16.2%，质量却占地球总质壁的31.3%，地核的密度达9.98-12.5g/cm³。根据地震波的传播特点可将地核进一步分为三层：外核(深度2 885-4170km)、过渡层(4170-5155km)和内核(5155km至地心)。在外核中，根据横波不能通过，纵波发生大幅度衰减的事实推测其为液态；在内核中，横波又重新出现，说明其又变为固态；过渡层则为液体一固体的过渡状态。
地核的密度如此之大，从地表物质来看只有一些金属物质才可与之相比，而地表最常见的金属是铁，具密度为8g/cm³，它在超高压下完全可以达到地核的密度。地核的密度与铁陨石较接近，也表明地核可能主要为铁、镍物质。地球具有主要由内部物质引起的磁场，这说明地球内部一定具有高磁性的铁、镍物质非常集中的某个圈层，而地壳、地幔中均不存在，那么它应存在于地核中。此外，人们用爆破冲击波提供的瞬时超高压宋模拟地核的严卞状态，并测定一些元素在瞬时超高压下的波速与密度，结果发现地核的波速与密度值与铁，镍比较接近。综合多方面推测，地核应主要由铁、镍物质组成。近年来的进一步研究还发现，在地核的高压下，纯铁、镍的密度略显偏高，推测地核最合理的物质组成应是铁、镍及少量的硅、硫等轻元素组成的合金。
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时间：2023-11-10 02:01
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。
1、地幔形成原因？
在距今46亿（？）年前，在太阳系外的宇宙空间，由铁镍物质组成的地核俘获宇宙高温熔融物质和少量塑性物质、固态物质、气体和液体，在地核外形成高温熔融物质巨厚层。
地核与高温熔融物质间形成内过渡层。
地球外表温度降低，熔融物质凝固，形成地球最原始的外壳。
外壳与高温熔融物质间形成外过渡层。高温熔融物质形成液态层。
在这一地质时期，地球形成分层结构，由内向外：地核、内过渡层、液态层、外过渡层、外壳。
在地球表面，由于熔融物质凝固和收缩，形成张裂、沟谷、高山。由于宇宙天体撞击，在地表形成大坑洼地。
2、地幔主要构造：
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。
