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下地函 (地球)

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下地幔 (地球)（英语：Lower Mantle (earth)）以前也被称为地球中层，约占地球总体积的 56%，位于地球表以下 660 至 2900 公里的区域；在过渡区和外核之间[1]。 根据初步地球参考模型（PREM)，下地幔分为三个部分，最上层（660-770公里）、中下地幔（770-2700公里）和D层（2700-2900公里）[2]。 下地幔的压力和温度范围为 24-127 GPa[2] 和 1900-2600 K. [3]。地幔岩被认为是下地幔的主要成分[4]。 它包含三相镁橄榄石(bridgmanite)、铁方镁石和矽酸钙钙钛矿(calcium-silicate perovskite)。高压在下地幔已被证明会引起含铁锰矿和方镁石的离子旋转变化[5]。 这可能会影响地幔柱的动力学[6][7],和下地幔的化学变化[5]。

地震波速度和密度在下地幔的顶界，约660 公里（410 英里）深，有急剧增加现象)[8]。 在此深度，尖晶橄榄石 (ringwoodite )(γ-(Mg,Fe)2SiO4) 分解成布里奇曼石(Mg-Si perovskite) 和铁质方镁石(magnesiowüstite)[8]。根据地震数据和高压实验室实验资料，推论这个分解就造成上地幔和下地幔之间的界面。下地幔的底部，包括“D” 区，与地核相邻，深约2700公里[8]。

参考文献

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  1. ^ Kaminsky, Felix V. (2017). The Earth's lower mantle: composition and structure. Cham: Springer. ISBN 9783319556840 OCLC 988167555
  2. ^ 2.0 2.1 Dziewonski, Adam M.; Anderson, Don L. (1981). "Preliminary reference Earth model". Physics of the Earth and Planetary Interiors. 25 (4): 297–356. doi:10.1016/0031-9201(81)90046-7. ISSN 0031-9201.
  3. ^ Katsura, Tomoo; Yoneda, Akira; Yamazaki, Daisuke; Yoshino, Takashi; Ito, Eiji (2010). "Adiabatic temperature profile in the mantle". Physics of the Earth and Planetary Interiors. 183 (1–2): 212–218. doi:10.1016/j.pepi.2010.07.001. ISSN 0031-9201.
  4. ^ Ringwood, Alfred E. (1976). Composition and petrology of the earth's mantle. McGraw-Hill. ISBN 0070529329 OCLC 16375050
  5. ^ 5.0 5.1 Badro, J. (2003-04-03). "Iron Partitioning in Earth's Mantle: Toward a Deep Lower Mantle Discontinuity". Science. 300 (5620): 789–791. doi:10.1126/science.1081311 ISSN 0036-8075 PMID 12677070 S2CID 12208090
  6. ^ Shahnas, M.H.; Pysklywec, R.N.; Justo, J.F.; Yuen, D.A. (2017-05-09). "Spin transition-induced anomalies in the lower mantle: implications for mid-mantle partial layering". Geophysical Journal International. 210 (2): 765–773. doi:10.1093/gji/ggx198. ISSN 0956-540X.
  7. ^ Bower, Dan J.; Gurnis, Michael; Jackson, Jennifer M.; Sturhahn, Wolfgang (2009-05-28). "Enhanced convection and fast plumes in the lower mantle induced by the spin transition in ferropericlase". Geophysical Research Letters. 36 (10). doi:10.1029/2009GL037706. ISSN 0094-8276.
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 Condie, Kent C. (2001). 'Mantle Plumes and Their Record in Earth History. Cambridge University Press. pp. 3–10. ISBN 0-521-01472-7
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