榴輝岩圈，是上地幔的重要組成部分，大多數地球物理學家認為上地幔主要由橄欖岩所組成。亦 稱“榴輝岩層”。按岩石成分而劃分的地幔上部圈層。上地幔100～1200km的深度範圍內，化學組成除了矽、氧外，主要是以鐵、鎂質構造的榴輝岩，鋁已退居次要的地位。
基本介紹
- 中文名：榴輝岩圈
- 外文名：eclogite layer,eclogitic sphere
- 別名：榴輝岩層，上地幔
- 主要成分：虧損的橄欖岩(榴輝岩層）
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簡介
自地殼以下至深度為1000km的地幔上部。厚度900多km，在上地幔中地震波速有幾處發生變化，特別是在約60～ 250 km之間波速減小，出現低速帶，其中，在100～150 km的深度內波速最低。在400km深處又出現一次增速。按HB2模型，以400 km 的地震波增速帶為界，可將上地幔 分為B、C兩層，同時，又以岩石圈 底部為界，將B層分為B′層和B″ 層。根據與隕石成分的比較，以及根據上地幔的地震波速，密度數據 與實驗室中各種矽酸鹽礦物組合在 高溫高壓下傳遞的地震波速和密度相比，發現上地幔物質相當於超基性岩類的由橄欖石 (55%)、輝石 (35%)、石榴子石(10%)組成的一 組混合物，因此認為地表火山噴出物中的超基性岩來源於上地幔的B層中。因C層中的橄欖石和輝石在高溫高壓下將發生晶體結構上的變化，即相變，故C層又稱為 “相變 帶”。根據相變說的理論，這種相變過程所產生的能量，可以作為地球 內部的能源之一。
上地幔結構
上地幔結構成分
物質成分除矽、氧外，鐵、鎂顯著增加，鋁退居次位，由類似橄欖岩的超基性岩組成，平均密度3.8克/厘米^3，壓力約1.2～1.35GPa，溫度為400～3000℃，物質狀態屬固態結晶質，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
地球圈層名稱 | 深度 （公里） | 地 震 縱波速度 （公里/秒） | 地 震 橫波速度 （公里/秒） | 密度（克/立方厘米） | 物 質 狀 態 | |||
一級 分層 | 二級 分層 | 傳統 分層 | ||||||
外 球 | 地 殼 | 地 殼 | 0—33 | 5.6—7.0 | 3.4—4.2 | 2.6—2.9 | 固態物質 | |
外 過 渡 層 | 外過渡層 （上） | 上地幔 | 33—980 | 8.1—10.1 | 4.4—5.4 | 3.2—3.6 | 部 分 熔融物質 | |
外過渡層 （下） | 下地幔 | 980—2900 | 12.8—13.5 | 6.9—7.2 | 5.1—5.6 | 液態—固態 物 質 | ||
液 態 層 | 液 態 層 | 外地核 | 2900—4700 | 8.0—8.2 | 不能通過 | 10.0—11.4 | 液態物質 | |
內 球 | 內 過 度 層 | 過度層 | 4700—5100 | 9.5—10.3 | 12.3 | 液態—固態 物 質 | ||
地 核 | 內地核 | 5100—6371 | 10.9—11.2 | 12.5 | 固態物質 | |||
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、矽酸鹽為主。據高溫高壓實驗資料推斷，上地幔B層以橄欖石結構的鐵鎂矽酸鹽為主，矽氧四面體以孤島狀分布在金屬離子間，也稱島狀矽酸鹽。至C層，鐵鎂矽酸鹽變成以尖晶石結構為特徵。在670千米以下，則以鈣鈦礦結構鐵鎂矽酸鹽為特徵。在地幔矽酸鹽晶格間或縫隙中，可能含有少量流體(即含有氮、鹵素、鹼金屬、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。
上地幔
上地幔