4月 272012
 

早在1926年,美国地球物理学家古登堡就注意到,地表下100—200千米处上地幔的地震波速有减缓的现象。1955年他又发现,在地面下140千米深处,纵波波速比莫霍洛维奇界面波速下降6%。1957年,苏联地震学家戈尔什科夫进一步发现,千岛群岛和库页岛下面约55—60千米的地方,地震纵波波速下降,横波消失。这些发现意味着那里的岩石处于熔融状态。地质学家根据地震波传播速度的变化,把上地幔分为三层:最上层叫盖层,盖层下面是低速层,低速层下面是地震波传播速度比较均匀的均匀层。

中间的低速层是岩石圈之下的具有塑性、可以缓慢流动的地层,称为软流层,也叫软流圈。目前确定的范围是地表下100—220千米,大洋区为70—220千米。在这个深度范围内,温度增加大于压力增加。部分岩石局部熔融,具有很大的可塑性,其中的物质作水平方向流动。软流层顶部和底部界面不十分确定,与岩石圈之间无明显界面,具有逐渐过渡的特点。 

软流圈的形成是一个漫长的地质演化过程。软流圈熔岩产生时所需的热能、水和挥发性物质,主要由放射性元素衰变,在地球圈层分化过程中释放出来的。释放出来的热能和轻组分上升到低温、刚硬的岩石圈底部时,受到岩石圈的阻挡而逐渐积累起来,从而导致该部位最终形成软流层,所以软流层的形成是地球发展到一定阶段的产物。

软流层具有流动性。坚硬的岩石板块就“漂浮”在这个具有流动性的软流层上。软流层的作用类似润滑剂,可以大大降低岩石板块和地幔之间的摩擦力。岩石圈就在软流层上漂浮,现代板块构造运动就在它上面进行。

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