地幔

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地球分层示意图
各地中文名稱
大陸 地幔
台灣 地函
地幔

地幔英语mantle),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。化学成分主要是含的矽酸鹽,平均密度是3.3-5.5g/cm3。占地球體積的83%,總質量的68%。[1]由於P波S波皆可通過地函,故推測地函主要為固體構成。地函可分成地函上部、過渡帶及地函下部。

結構[编辑]

地球內部震波傳播圖

上部地函[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(Gutenberg)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,相當於澳洲林伍(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、氧化鋁及氧化鈉等。

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[2][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. ^ 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
  2. ^ mantle@Everything2.com. Retrieved 2008-09-06.

参看[编辑]