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地幔

地球內部的一部分
(重定向自下地幔
地球分层示意图

地幔(德語:Erdmantel;英語:mantle;法語:manteau;原於拉丁語mantellum,意為斗篷),台湾称作地函,位於地殼之下,地核之上,和地殼以莫氏不連續面為界,和地核間則以古氏不連續面為界。厚度约2900公里。化学成分主要是含矽酸鹽,平均密度是3.3–5.5 g/cm3。地函含石榴子石輝石橄欖石及其他類型的岩石。[1]占地球體積的83%,總質量的68%。[2]由於P波S波皆可通過地函,故推測地函主要為固體構成。地函可分成上部地函過渡帶下部地函

「地幔」的各地常用別名
中国大陸 地幔
臺灣 地函
港澳 地幔

結構编辑

 
地球內部震波傳播圖

上部地幔编辑

上部地函約為地殼以下至深度400公里處,包含部分岩石圈軟流圈,岩石圈部分厚約100公里。

古登堡認為上部地函有一震波低速帶(low-velocity zone, LVZ),此帶的P波及S波的波速皆越深越慢,其頂端約在地面以下70至100公里,底部則約200至250公里深處,震波低速帶的上方為岩石圈,此帶相當於軟流圈。P波及S波的波速減慢表示岩石的剛性降低,岩石部分融熔為較具有塑性的岩石,可能是岩漿出現或是有極熱的岩石存在。於低速帶以下的波速又會開始增加。

上部地函的組成方式有兩種說法,一說為由雙輝橄欖岩所組成,礦物以輝石橄欖石為主,並含有少量尖晶石石榴子石,相當於澳洲地球內部學家泰德‧林伍德英语Ted Ringwood所創立的玄橄岩成分,為玄武岩及橄欖岩以1:3所組成的結合體。另一說為由榴輝石所組成,含有約等量的石榴子石及輝石。

過渡帶编辑

過渡帶頂部約地表以下360至400公里,底部約深650至700公里處,P波及S波的波速在此帶突然增加,此帶也是最深震源所存在之處。此帶的形成和主要化學成分的變化無關,而是和結晶構造或相的變化有關。於過渡帶的下部因壓力增加使橄欖石分解為密度較大的簡單氧化物,如氧化鐵氧化矽氧化鎂等,但詳細的礦物組成仍在研究中。此處的礦物因高壓而變得較有彈性,密度加大,進而增加了波速。

下部地函编辑

下部地函為地表下700至2900公里深處,其下方即為地核。越往深處波速緩慢增加,是因壓力增大所造成,岩石的化學成分及岩相則少有變化。主要組成成分可能為密度高的矽酸鹽或矽、鎂的氧化物(氧化鎂、氧化矽),氧化鐵占約10至12%,另含有少量的氧化鈣氧化鋁氧化鈉等。

地函組成元素编辑

地函組成元素與其氧化物組成重量百分比[3][來源請求]
元素 百分比 氧化物 百分比
44.8
21.5 氧化矽 46
22.8 氧化鎂 37.8
5.8 氧化鐵 7.5
2.2 氧化鋁 4.2
2.3 氧化鈣 3.2
0.3 鈉氧化物 0.4
0.03 鉀氧化物 0.04
總計 99.7 總計 99.1

參考資料编辑

  1. ^ Markl, Gregor. Minerale und Gesteine: Mineralogie - Petrologie - Geochemie, 3. Auflage. Springer Spektrum, Berlin, 2014, Seiten 435-438
  2. ^ 何春蓀,普通地質學,國立編譯馆主編,五南圖書出版公司印行,1981,頁373
  3. ^ mantle@Everything2.com. Retrieved 2008-09-06.

参看编辑