地幔
dì màn
地幔是位于地壳和地核之间、由炽热致密硅酸盐岩石构成的厚层，约占地球体积的 84%。
Definition
地幔是位于地壳和地核之间的厚厚一层炽热岩石，大部分是固体，但温度极高，以至于能在数百万年间像极粘稠的太妃糖一样缓慢流动。它从地壳底部一直延伸到地核顶部，深度约 $2{,}900\ \text{km}$，约占地球体积的 $84\%$，由富含铁和镁的致密硅酸盐岩石（橄榄岩）构成。上地幔包括岩石圈中刚性的部分，以及其下方强度较弱的软流圈，来自地核和放射性衰变的热量驱动着缓慢的对流运动。地震学上的不连续面进一步将其划分为：延伸到 $410\ \text{km}$ 深处、以橄榄石为主的上地幔；从 $410$ 到 $660\ \text{km}$ 深处、橄榄石依次转变为瓦兹利石、林伍德石，再到布里奇曼石加铁方镁石的转换带；以及一直延伸到 $2{,}890\ \text{km}$ 深处的下地幔。地幔岩石通过固态蠕变发生形变，其粘度量级约为 $10^{19}$ 至 $10^{22}\ \text{Pa}\cdot\text{s}$，从而使对流能够以每年几厘米的速度进行。紧邻核幔边界之上的 D 层在热学和化学性质上都不均一，可能正是地幔柱的源头。
Example
如果把地球比作一颗桃子，果皮就是地壳，多汁的果肉就是地幔，果核则是地核。地幔对流驱动着构造板块的运动：在大西洋中脊和黄石公园之下上升的炽热地幔物质将岩浆带到地表，而在安第斯山脉之下，寒冷的板片则重新沉入地幔。地震层析成像揭示出，寒冷的、已俯冲的法拉隆板片正沉降穿过北美东部之下的地幔，而夏威夷和冰岛之下则存在温暖的上涌流。钻石中的林伍德石包裹体显示，转换带中储存着以矿物结构形式束缚的水分，其总量或许与海洋相当。
Key Insight
地幔并不是一片熔岩之海，而是蠕动得极其缓慢、你根本无法察觉其移动的固体岩石。地幔的温度从顶部的约 $1{,}000^\circ C$ 到核幔边界处超过 $3{,}500^\circ C$ 不等，但巨大的压力使其几乎全部保持固态。地幔之所以能够既是固体又能流动，是因为在地质时间尺度上，晶体缺陷会在应力作用下在晶格中不断迁移。冰川乃至老旧的窗玻璃也体现着同样的原理：固体并不意味着在任何时间尺度上都是刚性不变的。