重生小说网 > 科幻小说 > 限制级佣兵 > 2章 地底三大帝国之地幔帝国地理
    地幔(mant1e)

    地壳下面是地球的中间层,叫做“地幔”,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。

    构造

    上地幔顶部存在一个地震波传播度减慢的层(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29oo公里。

    最近,美国一些科学家用实验方法推算出地幔与核交界处的温度为3。地幔的组成除了少数由玄武岩的捕获体获得外,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演,以及实验岩石学研究。

    成分

    上地幔的组成可以从岩浆岩推知。源于地幔的基性岩、基性岩(u1trabasicrock)以及金伯利岩等都具有共同的高铁、镁特征,与地震波传播度也一致,结合地球化学研究,认为上地幔的成分接近于基性岩即二辉橄榄岩的组成。它经由部分熔融而产生玄武岩浆,剩余的为难熔的阿尔卑斯型橄榄岩。林伍德(ringood)认为上地幔的化学成分相当于由3份阿尔卑斯型橄榄岩(橄榄石79%、斜方辉石2o%和尖晶石1%)和一份夏威夷型拉斑玄武岩组成。上地幔的理想成分为:sio245.16%、tio2o.71%、a12o33.54%、fe2o3o.46%、feo8.o4%、mnoo.14%、mgo37.47%、neta2oo.51%、k2oo.13%、p2o5o.o6%、netio2o.2o%。

    地球

    分层示意图

    地幔和地壳的分界面是莫霍洛维奇不连续面(莫霍面),地幔和地核的分界面是古登堡面。前者由南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇于19o9年现,后者由美籍德国地震学家古登堡于1914年现。

    1914年b.古登堡根据地震波传播度测定地核的深度为29oo千米,比现代精密测量的结果只差15千米。因此,地核-地幔边界又称古登堡不连续面。

    探测地幔的最有力的工具是监测来自世界各地的地震波。地震时会产生两种不同的地震波:p波(纵波)和s波(横波)。这两种波都是穿越地球内部的体波,它们分别对应于地震波通过岩石时产生的物理特性,纵波与声波相似,度比横波快。横波与抖动的绳子产生的波形相似,即横波通过时岩石的震动方向与波的传播方向垂直。像光波一样,当穿越不同密度的岩石边界时,地震波也会生反射和折射。利用这些特性,我们就可以对地球内部成像。

    我们用于探测地幔的方法足以与医生检查病人的声波照影媲美。经过一个世纪对地震数据的收集,我们已经有能力制作令人印象深刻的地幔图。

    2oo7年3月,科学家利用近地表石油和天然气勘探的成像技术,绘制出了地球深部核幔边界构造的高解析度三维图像。这次绘图使用了世界各地1ooo多个地震台站记录的数千次地震的数据。这些数据使科学家能够分辨有关核幔边界构造的细节,这些构造反映出复杂的下地幔结构,这是先前从未见过的,也是第一次估计出核幔边界附近的温度大约为37oonetbsp;&1t;ahref=.>.