上地幔 上地幔upper mantle；outer mantle
地幔的一部分,即B层(莫霍面～400千米)和C层(400～670千米),曾称榴辉岩圈物质成分除硅、氧外,铁、镁显著增加,铝退居次位,由类似橄榄岩的超基性岩组成,平均密度38克/厘米^3,压力约1135吉帕,温度为400～3000℃,物质状态属固态结晶质,但具较大的塑性；地震波的P波速度约为810千米/秒,S波速度约为47千米/秒
整个地幔物质成分,一般认为与球粒陨石相近,即以铁、镁、硅酸盐为主近年来,据高温高压实验资料推断,上地幔B层以橄榄石结构的铁镁硅酸盐为主,硅氧四面体以孤岛状分布在金属离子间,也称岛状硅酸盐至C层,铁镁硅酸盐变成以尖晶石结构为特征在670千米以下,则以钙钛矿结构铁镁硅酸盐为特征在地幔硅酸盐晶格间或缝隙中,可能含有少量流体(即含有氮、卤素、碱金属、碳、氧、氦、硫的化合物),有人称为幔汁,引起地幔热对流,使地幔内部温度变化较小,平均每向下1千米,温度仅增加1℃左右
根据地球物理和地质学研究结果发现在上地幔上部深度约60～250千米范围内,存在一不连续低速带,地震波速(vP)在深60千米处,从82千米/秒,下降到深150千米处的77千米/秒,在深250千米处又上升为82千米/秒,属于软流圈,岩石可以存在局部的熔融横波vS从相应的46千米/秒降至40千米/秒热量约(115)×10^31焦,已高于物质在该深度的熔点,局部呈熔融或软化状态一般认为这可能是基性或超基性岩浆的发源地,故称软流圈深源地震也发生在上地幔中,最深达720千米因此对上地幔的研究日益受到重视并有了很大的发展[1]
厚度为20～400千米地震波速在其内部随深度增加的梯度较小,在60～150千米间,许多大洋区及晚期造山带内有一低速层,可能是由地幔物质部分熔融造成的
第1个问题：地幔自上而下分为两层，分别是上地幔和下地幔。它们在地球内部的深度范围在约50 km-2900 km深处。从地幔的顶部往下，分别存在岩石圈地幔（50 km-80 km 深度范围，固态），以及软流圈地幔（80 km-250 km 深度范围，部分熔融状态，就像小米南瓜粥一样），以及固态的上地幔和下地幔（250 km- 2900 km深处）。
因此，地幔总体是固体，但地幔中的软流圈层是部分熔融状态，类似于你说的软泥状物质。
第2个问题：下地幔是固体。
第3个问题：上地幔岩浆层只是一部分（即软流圈层，而且只是部分熔融，不是全部熔融的岩浆）
上地幔约1000千米，下地幔约为1900千米。
相关说明
地幔（Mantle）介于莫霍面和古登堡面之间，厚度在2800km以上，平均密度为459g/cm³，体积约占地球体积的8226%， 地幔的质量约占地球总质量的670%，在很大程度上影响了地球物质的总组成。地幔的横向变化比较均匀，根据地震波速度的变化以1000km激增带为界面(雷波蒂面)，进一步划分出上地幔和下地幔两个次一级圈层。
地幔是地球的莫霍面以下、古登堡面(深2885km)以上的中间部分。其厚度约2850km，占地球总体积的823%，占地球总质量的678%，是地球的主体邵分。从整个地幔叫以通过地震波横波的事实看，它主要由固态物质组成。根据地震波的次级不连续面，以650km深处为界，可将地幔分为上地幔和下地幔两个次级圈层。
1上地幔产生的岩浆
实验岩石学对假定的地幔岩石进行的实验研究表明，经过部分熔融作用获得的实验产物都是各种基性和超基性成分的岩浆。干的橄榄岩，主要形成玄武质岩浆；含水（百分之几）的橄榄岩，主要形成玄武岩岩浆、碧玄岩岩浆、金伯利岩浆；在加入CO2的橄榄岩体系，则形成玄武岩、碧玄岩、霞石岩、碳酸岩和金伯利岩岩浆。总体说，地幔岩石产出的都是基性、超基性岩浆。因此自然界的岩石，不考虑分异结晶作用，只有基性和超基性的原生岩浆是直接来源于地幔，而中酸性的岩浆不是地幔直接熔融的产物。
2地壳产生的岩浆
由于现今地壳中大规模分布中酸性的岩石，因此地壳岩石的部分熔融作用也是非常重要的。下地壳基性成分的麻粒岩相岩石经过部分熔融，可以形成中酸性岩类；中地壳的角闪岩相岩石也可以形成中酸性成分的岩浆；中、下地壳的其他各类岩石（包括先存在的岩浆岩、沉积岩和变质岩）在合适的条件下都可以形成部分熔融的熔体，一旦熔体聚集、向上运移，都可以形成中酸性为主的岩石。
3部分熔融的岩浆总是比原岩偏酸性
由于岩浆作用中原岩发生部分熔融，原岩中低熔点的组分总是先发生部分熔融，而低熔点的组分主要是富Si、Al的长英质成分（长石类、石英类），因此形成的熔体相比原来岩石的总成分，总是富Si、Al的，因此熔体会越来越偏酸性；同理，发生部分熔融之后的残留岩石的成分，总是比原岩更加富集Mg、Fe为主耐高温的矿物组分，残留物质会越来越偏基性和超基性。例如，以橄榄石、单斜辉石和斜方辉石为主构成的地幔岩作为原岩，发生部分熔融后主要形成各类基性成分的岩浆岩，如玄武岩、辉长岩；如果基性岩浆从地幔形成后越过壳幔之间分界的莫霍面，并且囤积在莫霍面之上的下地壳，称为岩浆底侵作用（underplating），这种底侵的辉长质岩石，如果再发生部分熔融，则会形成中酸性成分的岩浆。
上述特征意味着，现在构成地壳的主体岩石——中酸性岩石（或广义花岗质岩石），不是直接来源于地幔的，而是先存的幔源的基性辉长质岩石或者其他沉积岩/变质岩的部分熔融。而直接来自于地幔的部分熔融，则主要是形成了玄武质岩石和辉长质岩石。
构成物不同。因为构成物不同所以上地幔密度比下地幔低。上地幔主要是由橄榄石，辉石，石榴子石组成，下地幔主要是铁镁的氧化物构成，密度较大。地球的结构分为：地壳、地幔和地核三个圈，地幔-地壳下的部分，也就是地球的中间层，也可以称之为蛋白质。
在上延40 km的磁场图上（图 3-1），反映磁异常特征以 SN向异常发育为主导地位，这一特征与地表地质构造特征相符合。然而，在 N26°～28°间，有一总体为近 EW向的负磁异常带存在。在此部位三江构造带的地表并未出现明显的EW向构造形迹，原始磁场也无明显 EW向异常存在的反映，但向下延拓磁异常图反映随深度的增加，EW向负磁异常带反映逐渐明显，负磁场反映了该带深部岩石磁性弱的特点，在莫霍面深度图上反映该位置为一横跨三江SN向构造带的一 EW向幔坡。地壳由此向北突变加厚，向西延伸到喜马拉雅山脉，向东经过木里-丽江与龙门山脉相连。表明这里是青藏高原 S—SE幔坡的组成部分，其展布方向同表层构造正交叠加。其形成原因是后期在碰撞造山过程中，随着三江中部“蜂腰”部位发生强烈挤压，壳幔构造在整体形态上发生了根本变化，上部地壳构造形态被强烈挤压改造为SN向，而底部地幔仍与青藏高原幔坳带保持一致，体现同时受 SN挤压产生 EW向变形带特征。
在布格重力上延异常图中，大致在中甸到兰坪地段的 N26°～28°之间，为近 EW 向的重力梯度密集带（见图3-3），称为木里-丽江梯级带。该带在川西九龙—木里—永胜一带呈 NE向，到本区渐转成 EW向。布格重力异常由北向南由-350 mGal陡降至-275 mGal。重力梯级带西与喜马拉雅带相连，向 NE渐渐转成 SN向与龙门山带相汇。该带南北两端截过鹤庆-金平重力高、兰坪-思茅重力低以及丁青-帮达重力高和无量山-景洪重力高。在布格重力上延异常分布图上，以东西梯度带为主的背景上，SN—SSE向重力异常仍时有表现，如维西-通甸的鼻状构造。
图4-7 三江地区上、中、下地壳、岩石圈地幔、软流层地幔层状分布特征
在不同深度向上延拓布格重力异常图上（见图3-7）也反映了上述特点，同样说明在本区中段岩石圈上地幔呈现出与上部层位正交的东西向构造。
在得到上述各层结构特征的基础上，可初步建立一个适合本区岩石圈结构特点的地质模型（图 4-7）。在浅部，岩石变形为脆性变形层，变形强度符合摩擦剪切破裂准则，其表层地震发震部位在平面展布上相对下部地层分布集中（见图4-5b）。该特征与表层变形滑动多集中在断裂部位相吻合，与上地壳对应的表层断裂特征表现为一系列的近 SN 向大尺度走滑断裂带和褶皱构造，主体构造格架以近 SN—NNE向为主。在上地壳底部 10～15 km处（见图4-4）存在两层地震高发带，它的存在表明中、上地壳之间不是完整的块体，其内部存在一条到数条构造滑动面。但其规模并不大，可能与局部的推覆构造发育有关。中地壳厚度不大，约6～8 km，但在中地壳下部发育一条明显的地震高发带，发育深度为 33 km。该深度位于中、下地壳之间的软弱低速高导层的底部，应为低速带到下地壳的过渡带。这一界面分割了上下层之间的不同的构造样式，是上部中上地壳强烈 SN向构造形变和底部 EW向构造形变的分界面。其中，下地壳波速为73 km/s，说明该层为一相对刚性块体，也是本区地震发育最为强烈的地带。随着深度的增加，岩石塑性逐渐增强，地震趋于均匀分布，同时发震频率亦随深度增加而逐渐减弱。
大陆地壳可大体概括为3层：被花岗岩侵入于沉积物中的上部地壳，以混合岩化为主的角闪岩相的中部地壳，及由高变质级火成岩和变质岩组成的麻粒岩下部陆壳。
过去十余年地震研究的成果对大陆地壳的认识起了关键性的作用。常用的地震纵波速度（Vp）数据及其反演是确定陆壳结构组成的重要依据。地震剪切波层析成像提供了深部构造几何形态的形象信息。影响大陆岩石地震波P波速度的主要因素是矿物成分及其化学成分，因而被用以判断地壳的岩石和化学组成。长英质岩石具有较低的P波速度，许多地震剖面地震波显示出中地壳具有中等的 P波速度（64～66 km/s），各类花岗质岩石到英云闪长质片麻杂岩组成的中部地壳，由于速度变化不大，没有明显的反射而呈现“透明状”。而下部地壳常常增大到68～70 km/s以上。P波速度对镁铁质组分的含量比较敏感，随镁铁质的增加而显著增大，P波速度对斜长石、辉石和石榴子石组分的相对比例也很敏感，从辉长质岩石转变到高级变质的石榴子石麻粒岩和榴辉岩时P波速度亦显著增加。在下陆壳，P波速度值达到68～70 km/s以上，表明含有相当数量的石榴子石、角闪石、辉石或橄榄石。当P波速度大于73 km/s时则应有相当高的榴辉岩和超镁铁岩的高速组分。反射性下地壳常与无反射的“透明”性上地幔相伴生。主要发育于伸展构造和（或）造山后伸展崩落区，反映它是新生事件的产物，与晚期伸展事件有关。它不仅表明下地壳往往比中、上地壳年轻，而且下地壳呈塑性状态存在，完全可以充当岩石圈内的拆离面，从而产生了层滑构造，同时反射性下地壳发育区的高热流多与深部岩浆作用有关，反映深部岩浆的垂向加入是地壳生长的一种重要机制。
大陆岩石圈和大洋岩石圈相比有很多特点。大陆壳密度低，主要由英安质岩石组成，上部岩石密度为27 g/cm3，下部为285～30 g/cm3，而大洋壳则以玄武岩和角闪岩相变玄武岩为主，密度较大（285～30 g/cm3）；大陆的岩石，在一些地区年龄达3000～4000 Ma，而大洋最古老的岩石仅仅是200 Ma。
在地壳下面的岩石圈地幔主要由橄榄岩质岩石（超镁铁岩）组成，密度大约为33 g/cm3，地震波纵波速度达到80 km/s以上，而地壳的纵波速度均小于80 km/s。
地震波速度的地层和岩石学解释：无论从地壳分层角度或岩石学角度看，它们和地震波速度都有很好的对应关系。一般来说，上地壳速度低于630 km/s；中地壳速度在630～670 km/s之间；下地壳速度在670～800 km/s之间。
利用地震波速度和地层的关系进行地壳分层和用岩石学获得地震波速度的统计关系进行岩性划分，可以参考欧洲地学断面资料（Mengel和Kern，1990；图2-2至图2-7）。将图2-2至图2-7地壳岩石学地震波速度和密度概括列于表2-1。
表2-1 地壳上地幔地震波速度参数
（整理自欧洲地学断面，Henkel 等，1990）
图2-2 根据岩石学解释在北黑森凹陷下面的地震速度结构
（据Aichroth等，1990）
根据地壳岩石学解释在NHD下面的地震波速度结构（Aichroth等，1990）；基于捕虏体组分、试验和计算地震数据建立的模型（KMengel等，1990）；地壳上部10 km的信息来自地表出露体；虚线表示65 mW/m2 的地表热流密度温度-深度分布曲线
在正常地壳内部Moho和岩石学壳/幔边界一致（从铁镁质转变到超铁镁质）。然而，在造山增厚地壳内部，由于麻粒岩高的密度和榴辉岩相的组合，一个主要的间断面（Mo-ho）是在长英质和铁镁质麻粒岩之间。注意，形成地壳的物质已经混入到地震定义的地壳底部之下，铁镁质转变到超铁镁质尖晶石也没有地震速度的跳跃间断（图2-3）。
含水岩石矿物云母，其速度为508～592 km/s，密度为272～308 g/cm3。火成岩地壳的矿物包括长石、角闪石、辉石和石榴子石。长石速度546～686 km/s，密度246～274 g/cm3。角闪石速度670～724 km/s，密度305～322 g/cm3。辉石速度682～794 km/s，密度320～352 g/cm3。石榴子石速度802～896 km/s，密度352～434 g/cm3。石榴子石是地壳下部地幔顶部矿物，所以速度和密度都很高。地幔矿物有橄榄石和尖晶石。橄榄石速度826～884 km/s，密度314～329 g/cm3。尖晶石速度908～1010 km/s，密度356～390 g/cm3（图2-4）。
深成岩包括花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩、辉长岩、斜长岩、橄榄岩、辉石岩和纯橄榄岩。花岗岩速度534～612 km/s。花岗闪长岩速度564～648 km/s。闪长岩速度590～671 km/s。辉长岩速度618～714 km/s。斜长岩速度660～706 km/s。橄榄岩速度660～758 km/s。辉石岩速度744～812 km/s。纯橄榄岩速度775～836 km/s（图2-5）。
图2-3 正常大陆地壳（左图）和造山增厚形成的地壳（右图）岩石学剖面和地震波速度结构
正常大陆地壳（左图）和造山增厚形成的地壳（右图），两者的岩石学剖面和地震速度结构。在正常地壳内部Moho和岩石学壳幔边界一致（从铁镁质转变到超铁镁质）。然而，在造山增厚地壳内部，由于麻粒岩高的密度和榴辉岩组的组合，一个主要的间断面期望是在长英质和铁镁质麻粒岩之间，注意形成地壳的物质不是在地震定义的地壳基层之下，转换到尖晶石也没有证明是由于地震速度的跳跃间断
火成岩包括长英质岩石、铁镁质岩石和榴辉岩。长英质岩石速度536～669 km/s。铁镁质岩石速度616～756 km/s。榴辉岩速度734～825 km/s（图2-6）。
变质岩包括石英岩、片岩和片麻岩、麻粒岩。石英岩速度543～674 km/s。片岩和片麻岩速度576～612 km/s。麻粒岩速度620～712 km/s（图2-7）。
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