地幔
| “地幔”的各地常用名称 | |
|---|---|
| 中国大陆 | 地幔 |
| 台湾 | 地函 |
| 港澳 | 地幔 |
地幔，（德语：Erdmantel；英语：mantle；法语：manteau；原于拉丁语：mantellum，意为斗篷），台湾称作地函，位于地壳之下，地核之上，和地壳以莫氏不连续面为界，和地核间则以古氏不连续面为界。厚度约2900公里。化学成分主要是含铁、镁的矽酸盐，平均密度是3.3–5.5 g/cm3。地函含石榴子石、辉石、橄榄石及其他类型的岩石。[1]占地球体积的83%，总质量的68%。[2]由于P波及S波皆可通过地函，故推测地函主要为固体构成。地函可分成上部地函、过渡带及下部地函。
结构
上部地函
上部地函（Upper mantle）约为地壳以下至深度400公里处，包含部分岩石圈及软流圈，岩石圈部分厚约100公里。
古登堡认为上部地函有一震波低速带（low-velocity zone, LVZ），此带的P波及S波的波速皆越深越慢，其顶端约在地面以下70至100公里，底部则约200至250公里深处，震波低速带的上方为岩石圈，此带相当于软流圈。P波及S波的波速减慢表示岩石的刚性降低，岩石部分融熔为较具有塑性的岩石，可能是岩浆出现或是有极热的岩石存在。于低速带以下的波速又会开始增加。
上部地函的组成方式有两种说法，一说为由双辉橄榄岩所组成，矿物以辉石及橄榄石为主，并含有少量尖晶石及石榴子石，相当于澳洲地球内部学家泰德‧林伍德所创立的玄橄岩成分，为玄武岩及橄榄岩以1:3所组成的结合体。另一说为由榴辉石所组成，含有约等量的石榴子石及辉石。
过渡带
过渡带（Transition zone）顶部约地表以下360至400公里，底部约深650至700公里处，P波及S波的波速在此带突然增加，此带也是最深震源所存在之处。此带的形成和主要化学成分的变化无关，而是和结晶构造或相的变化有关。于过渡带的下部因压力增加使橄榄石分解为密度较大的简单氧化物，如氧化铁、氧化矽、氧化镁等，但详细的矿物组成仍在研究中。此处的矿物因高压而变得较有弹性，密度加大，进而增加了波速。
下部地函
下部地函（Lower mantle）为地表下700至2900公里深处，其下方即为地核。越往深处波速缓慢增加，是因压力增大所造成，岩石的化学成分及岩相则少有变化。主要组成成分可能为密度高的矽酸盐或矽、镁的氧化物（氧化镁、氧化矽），氧化铁占约10至12%，另含有少量的氧化钙、氧化铝及氧化钠等。
地函组成元素
| 元素 | 百分比 | 氧化物 | 百分比 | |
|---|---|---|---|---|
| 氧 | 44.8 | |||
| 矽 | 21.5 | 氧化矽 | 46 | |
| 镁 | 22.8 | 氧化镁 | 37.8 | |
| 铁 | 5.8 | 氧化铁 | 7.5 | |
| 铝 | 2.2 | 氧化铝 | 4.2 | |
| 钙 | 2.3 | 氧化钙 | 3.2 | |
| 钠 | 0.3 | 氧化钠 | 0.4 | |
| 钾 | 0.03 | 氧化钾 | 0.04 | |
| 总计 | 99.7 | 总计 | 99.1 |
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参考资料
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