我们的世界，即地球，是距离太阳的第三颗行星，也是唯一已知维持生命的行星。维持地球上生命的这一层称为岩石圈。岩石圈由地壳和最上层固体地幔组成。而位于岩石圈下方的软流圈则由地幔最上部最脆弱的部分组成。当我们从岩石圈移动到软流圈时，温度会升高。这种温度的升高以及极端的压力导致岩石变成塑料。随着时间的推移，这些半熔融的岩石会流动。上述现象，在一定的深度和温度下产生软流层。由于这些层内发生的机械变化以及它们对社会的影响，这两层至关重要。它们的差异和相互作用将在下一篇文章中进一步讨论。
历史/形成
岩石圈的概念始于1911年，由A. E. H. Love提出，并由J. Barrell和R. A. Daly等其他科学家进一步发展[i]。而软流圈概念是在历史的后期阶段提出的，即1926年，并在1960年被智利大地震产生的地震波证实。他们提出了大陆地壳上的重力异常，其中强的上层漂浮在弱的下层(即软流圈)上。随着时间的流逝，这些想法得到了扩展。这个概念的基础是强岩石圈，它建立在弱软流圈上[ii]。
结构
岩石圈由地壳和最上层地幔(主要由橄榄岩组成)组成，它构成了由构造板块(大块岩石材料)分开的刚性外层。据说这些构造板块的运动(相互碰撞和滑动)会引起地质事件，例如深海裂谷，火山，熔岩流和造山。岩石圈被上方的大气层和下方的软流圈所包围。虽然岩石圈被认为是最坚硬的层，但它也被认为是有弹性的。它的弹性和延展性远小于软流圈，并且取决于应力、温度和地球曲率。该层的深度从地表以下80公里到250公里不等，被认为是比其邻居(软流圈)更凉爽的环境，大约400摄氏度。
与岩石圈相比，软流圈被认为要热得多，即在300至500摄氏度之间。这是由于软流圈大部分是固体，一些区域含有部分熔融的岩石。这有助于软流圈被认为是粘稠的和机械弱的。它被认为在自然界中比岩石圈更具流动性，岩石圈是它的上边界，而它的下边界是中间圈。软流圈可能延伸到地球表面以下700公里的深度。构成中间层的热物质加热软流圈，导致软流圈中的岩石(半流体)融化，前提是温度足够高。软流圈的半流体区域允许构造板块在岩石圈中移动[iv]。
化学成分
岩石圈分为两种类型，即：
- 海洋岩石圈 – 更密集的海洋地壳，平均密度为每立方厘米2.9克
- 大陆岩石圈 – 一种较厚的地壳，在地球表面以下延伸200公里，平均密度为每立方厘米2.7克
岩石圈的化学成分包含大约80种元素和2000种矿物和化合物，而软流圈中的泥状岩石由铁镁硅酸盐制成。这与中间层几乎相同。由于二氧化硅较少，铁和镁较多，海洋地壳比大陆地壳更暗[v]。
板块构造/活动
岩石圈包含15个主要构造板块，即：
- 北美
- 纳斯卡
- 斯科舍省
- 加勒比海
- 南极
- 欧亚
- 非洲
- 印度
- 澳大利亚人
- 太平洋
- 菲律宾
- 阿拉伯
- 南美
- 科科斯
来自地球下层的热量引起的对流驱动了虚弱层流，从而使岩石圈中的构造板块开始移动。构造活动主要发生在所述板块的边界处，导致碰撞，相互滑动，甚至撕裂。产生地震、火山、造山运动以及海沟。海洋地壳下软流圈的活动产生了新的地壳。通过迫使软流圈浮出水面，在洋中脊。当熔融岩石挤出时，它会冷却，形成新的地壳。对流力也导致洋脊处的岩石圈板块分开[vi]。
岩石圈 – 软流圈边界 (LAB)
实验室位于冷岩石圈和温暖的软流圈之间。表示流变边界，即包含流变特性，例如热性质、化学成分、熔融程度和晶粒尺寸的差异。LAB描绘了从软流圈的热地幔到上面更冷、更坚硬的岩石圈的转变。岩石圈的特点是传导传热，而软流圈是平流传热的边界[vii]。
穿过实验室的地震波在岩石圈中的传播速度比软流圈快。某些地区的波速降低了5至10%，30至120公里(海洋岩石圈)。这是由于软流圈的密度和粘度不同。边界(地震波减慢的地方)被称为古腾堡不连续性，由于其共同的深度，它被认为与LAB相互关联。在海洋岩石圈中，LAB深度可以在50至140公里之间，除了在大洋中脊，它并不比正在形成的新地壳深。大陆岩石圈LAB深度是一个争议的来源，科学家估计深度从100公里到250公里不等。最终，大陆岩石圈和一些较老部分的LAB更厚，也更深。表明它们的深度与年龄有关[viii]。
岩石圈和软流圈的比较如下：
| 岩石圈 | 软流圈 |
|---|---|
| 岩石圈概念于1911年提出 | 软流圈概念于1926年提出 |
| 岩石圈由地壳和上层最坚固的地幔组成 | 软流圈由地幔最上部最脆弱的部分组成 |
| 位于大气层之下和软流圈之上 | 位于岩石圈之下和中间圈之上 |
| 物理结构由刚性外层组成，该外层被构造板块分开。它被认为是刚性、脆性和弹性的。 | 物理结构大多是固体，一些区域含有部分熔融的岩石，表现出塑性 |
| 特点是弹性和延展性较差 | 具有比岩石圈更高的延展性 |
| 范围从地球表面以下80公里到200公里的深度 | 延伸到地球表面以下700公里的深度 |
| 大约温度为400摄氏度 | 大约温度范围为300至500摄氏度 |
| 密度低于软流圈 | 软流圈比岩石圈密度大 |
| 允许传导传热 | 允许平流传热 |
| 地震波在岩石圈中的传播速度更快 | 地震波在软流圈中的传播速度比在岩石圈中慢5%至10% |
| 岩石承受的压力要小得多 | 岩石承受着巨大的压力 |
| 化学成分由80种元素和大约2000种矿物质组成 | 软流圈主要由铁镁硅酸盐组成 |
地球岩石圈和软流圈的区别
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