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[[File:Earth's_Inner_Layers_denoting_the_LAB.png|替代=A color diagram of the internal structure of Earth|缩略图|地球内部結構圖]]
'''岩石圈-軟流圈邊界'''（被[[地球科學]]家簡稱為'''LAB''' ）代表了[[地球構造|地球内部構造]]中[[岩石圈]]及[[軟流圈]]之間的邊界。地球的内部結構可以用[[化学物质|化学]]（[[地壳]]，[[地幔|地函]]和[[地核]]）或[[物理学|機械]]方法來表示。岩石圈、軟流圈的邊界位於地球較冷、硬的岩石圈和較熱、軟的軟流圈之間，邊界的實際深度仍有爭議並持續研究中，並會隨環境而改變。 <ref name="globalview2">{{Cite journal|title=A Global View of the Lithosphere-Asthenosphere Boundary|url=https://archive.org/details/sim_science_2009-04-24_324_5926/page/495|last=Rychert|first=Catherine A.|last2=Shearer|first2=Peter M.|date=24 April 2009|journal=Science|issue=5926|doi=10.1126/science.1169754|volume=324|pages=495–498|bibcode=2009Sci...324..495R|pmid=19390041}}</ref>

== 定義 ==
該邊界是根據岩石圈和軟流圈的差異確定，包括但不限於[[粒徑]]，[[化學成份|成分]]，熱性質和[[部分熔化|部分融化]]程度的差異。這些是影響岩石圈和軟流圈[[流变学]]差異的因素。 <ref>12.	Fjeldskaar, W., 1994. Viscosity and thickness of the asthenosphere detected from the Fennoscandian uplift. Earth and Planetary Science Letters, 126, 4 399-410.</ref>

=== 機械邊界層（MBL） ===
它將機械强度高的岩石圈與相對弱的軟流圈分開。 LAB的深度可以根據岩石表面因施加的力（例如[[火山]]）而發生的彎曲來估算。<ref name=":02">{{Cite journal|title=Lithosphere, asthenosphere, and perisphere|url=https://semanticscholar.org/paper/1c6d06951534ce12523d7471243f09c8a86a5574|last=Anderson|first=Don L.|date=1995|journal=Reviews of Geophysics|issue=1|doi=10.1029/94RG02785|volume=33|pages=125|bibcode=1995RvGeo..33..125A}}</ref>彎曲是觀察機械強度的一種方法，而[[地震]]也可以用來分析其「强」和「弱」而找出邊界。地震主要被限制在古寒冷岩石圈内，温度最高可達650°C。 該標準在[[岩石圈|大洋岩石圈中]]特别有效，依據岩石的年齡估算其深度的温度非常容易。 <ref>{{Cite book|doi=10.1017/cbo9780511807442|title=Geodynamics|year=2002|last=Turcotte|first=Donald L.|last2=Schubert|first2=Gerald|isbn=978-0-511-80744-2}}</ref>使用此定義時，LAB最淺。 MBL很少等同於岩石圈，因为在某些地質活動較活躍的區域，MBL比地殼淺，LAB高於[[莫氏不連續面]]。

=== 熱邊界層（TBL） ===
LAB作為熱邊界層（TBL）的定義不是因為温度，而是因為[[传热]]的主要原理。岩石圈堅硬，因此無法[[對流]]，但下方的[[软流圈|軟流層]]弱得多，得以對流。在此架構中，LAB分隔了兩種[[传热]]方式（[[热传导|熱传导]]、[[熱對流]]）。 但是，主要透過[[软流层]]的對流傳熱的區域到透過熱傳導的岩石圈的過渡並不一定是突然的，而是涵盖了混合或隨時間而有所變化的廣大區域。熱邊界層的頂部是僅通過傳導傳熱的最深處。 TBL的底部是主要透過對流傳熱的最淺處。在TBL中，熱量是透過傳導和對流以傳遞。

=== 流變邊界层（RBL） ===
LAB是[[流变学|流变]][[边界层]]（RBL）。地球淺層较冷的温度会影响岩石圈的粘度和硬度。岩石圈中较冷的材料阻止其流动，而软流圈中「较暖」的物質则有助于降低[[黏度]]。随着深度的增加，温度的增加被称为[[地溫梯度]]，并且在流变边界层内是逐渐变化的。實際上，RBL由地函岩石的粘度下降到〜<math>10^{21} Pa\cdot s.</math> 。 

但是，地函物質是[[非牛頓流體]]，即其粘度也取決於形變速率。 <ref>{{Cite journal|title=Two mechanisms of formation of asthenospheric layers|last=Czechowski|first=Leszek|last2=Grad|first2=Marek|year=2018|arxiv=1802.06843|bibcode=2018arXiv180206843C}}</ref>這意味着LAB會因受力變化而有所移動。

=== 成分邊界層（CBL） ===
LAB的另一種定義涉及深部地函組成的差異。岩石圈地函是[[超基性岩]]，失去了大部分揮發性物質，例如[[水]]，[[钙]]和[[铝]]。 這種現象是地函異岩造成。深度与CBL的底部可以从的量来确定镁橄榄石的样品内[[橄榄石]]来自地函萃取。這是因為[[原始披风|原始地函]]部分熔融留下了富含[[镁]]的成分，而[[镁]]的濃度與該區相匹配的深度是CBL的基礎。 

== 測量LAB深度 ==

=== 地震觀測 ===
[[地震学|地震]]LAB（即使用地震观测法测量）是應用以下觀察來定義的：在低速带（LVZ）上方存在地震快速的岩石圈（或岩石圈盖）。 [[地震層分析成像]]研究表明，LAB並非純粹屬於[[热学]]，受部分融化影响。  LVZ的成因可以透過多種機制解釋。 确定LVZ是否由部分融化产生的一种方法是使用[[大地電磁學|大地電磁]]（MT）方法测量作为深度函数的地球[[電導率]]。部分熔體会增加電導率，在該情况下，可以将LAB定义为高電阻岩石圈和低電阻软流圈之间的边界。 

由于[[地幔对流|地函對流]]引起矿物（例如[[橄榄石]]）的排列，從而在地震波中產生可觀測到的各向異性，因此地震LAB的另一個定義是各向異性軟流圈和[[各向同性]]（或各向异性的不同模式）岩石圈之间的边界。 <ref>{{Cite journal|title=The elusive lithosphere–asthenosphere boundary (LAB) beneath cratons|url=http://gfzpublic.gfz-potsdam.de/pubman/item/escidoc:238489|last=Eaton|first=David W.|last2=Darbyshire|first2=Fiona|date=April 2009|journal=Lithos|issue=1–2|doi=10.1016/j.lithos.2008.05.009|volume=109|pages=1–22|bibcode=2009Litho.109....1E|last3=Evans|first3=Rob L.|last4=Grütter|first4=Herman|last5=Jones|first5=Alan G.|last6=Yuan|first6=Xiaohui}}</ref>

LVZ地震最早是由[[賓諾·古登堡|賓諾·古登堡（<span lang="en" dir="ltr">Beno Gutenberg）</span>]]提出的，他的名字有时被用来指代海洋岩石圈下面的LAB的基礎。 在许多研究中，[[古登堡不連續面]]與推測的LAB深度互相吻合，并且在较旧的地壳下也发现其更深，因此支持了这种不连续性与LAB密切相关的意見。 <ref>{{Cite journal|title=The Gutenberg Discontinuity: Melt at the Lithosphere-Asthenosphere Boundary|last=Schmerr|first=Nicholas|date=2012|journal=Science|issue=6075|doi=10.1126/science.1215433|volume=335|pages=1480–1483|bibcode=2012Sci...335.1480S|pmid=22442480}}</ref>[[地震波]]的變化間接證明了LAB，[[S波]]無法穿透液體，而P波則減速。 <ref>{{Cite journal|title=A sharp lithosphere–asthenosphere boundary imaged beneath eastern North America|last=Rychert|first=Catherine|last2=Fischer|first2=Karen|date=July 2005|journal=Nature|issue=28|doi=10.1038/nature03904|volume=436|pages=542–545|bibcode=2005Natur.436..542R|pmid=16049485|last3=Rondenay|first3=Stéphane}}</ref>

最近的地震學研究表明，在海盆下50至140公里的深度範圍，[[S波|剪切波]]速度降低了5％至10％。

=== 在海洋岩石圈下 ===
[[File:2008_age_of_oceans_plates.jpg|缩略图|海洋岩石圈年齡。]]
在[[海洋地殼]]之下，除了靠近[[中洋脊|洋中脊]]的地方深度不超過新地殼的深度，LAB的深度範圍為50到140公里。 <ref name="lithodispersion2">{{Cite journal|title=Lithospheric thickness modeled from long-period surface wave dispersion|last=Pasyanos|first=Michael E.|date=January 2010|journal=Tectonophysics|issue=1–4|doi=10.1016/j.tecto.2009.02.023|volume=481|pages=38–50|bibcode=2010Tectp.481...38P}}</ref>地震證實了[[海洋地殼|海洋板塊]]確實會隨著年齡而增厚。這意味著大洋岩石圈下的LAB也隨著板塊年齡的增加而加深。来自海洋地震仪的数据表明，[[太平洋板塊]]和[[菲律宾海板块]]下方存在著與其年齡有關的。 <ref name="sharplab2">{{Cite journal|title=Seismic Evidence for Sharp Lithosphere-Asthenosphere Boundaries of Oceanic Plates|last=Kawakatsu|first=Hitoshi|last2=Kumar|first2=Prakash|date=2009|journal=Science|issue=499|doi=10.1126/science.1169499|volume=324|pages=499–502|bibcode=2009Sci...324..499K|pmid=19390042|last3=Takei|first3=Yasuko|last4=Shinohara|first4=Masanao|last5=Kanazawa|first5=Toshihiko|last6=Araki|first6=Eiichiro|last7=Suyehiro|first7=Kiyoshi}}</ref> <ref>{{Cite journal|title=The Lithosphere-Asthenosphere Boundary|last=Fischer|first=Karen M.|last2=Ford|first2=Heather A.|date=April 2010|journal=Annual Review of Earth and Planetary Sciences|issue=1|doi=10.1146/annurev-earth-040809-152438|volume=38|pages=551–575|bibcode=2010AREPS..38..551F|last3=Abt|first3=David L.|last4=Rychert|first4=Catherine A.}}</ref>

=== 在大陸岩石圈下 ===
大陸岩石圈包含古代穩定的部分，稱為[[克拉通]]。在這些地區，LAB的研究特別困難，有證據表明，該古老大陸部分的岩石圈最厚，甚至在克拉通下方顯示出很大的厚度變化， <ref>{{Cite journal|title=The elusive lithosphere–asthenosphere boundary (LAB) beneath cratons|url=http://gfzpublic.gfz-potsdam.de/pubman/item/escidoc:238489|last=Eaton|first=David|last2=Darbyshire|first2=Fiona|date=2009|journal=[[Lithos (journal)|Lithos]]|issue=1–2|doi=10.1016/j.lithos.2008.05.009|volume=109|pages=1–22|bibcode=2009Litho.109....1E|last3=Evans|first3=Rob|last4=Grutter|first4=Herman|last5=Jones|first5=Alan|last6=Yuan|first6=Xiaohui}}</ref>因此理論上岩石圈厚度和LAB深度取決於其年齡。這些區域（由[[地盾]]和[[地台]]组成）底下的LAB估計深200到250公里。 <ref name="maplab2">{{Cite journal|title=Mapping the lithosphere–asthenosphere boundary through changes in surface-wave anisotropy|last=Plomerova|first=Jaroslava|last2=Kouba|first2=Daniel|date=2002|journal=Tectonophysics|issue=1–4|doi=10.1016/s0040-1951(02)00423-7|volume=358|pages=175–185|bibcode=2002Tectp.358..175P|last3=Babusˇka|first3=Vladislav}}</ref>[[显生宙]]大陆地殼大約100 公里深。 

== 參考文獻 ==
{{Reflist}}

{{DEFAULTSORT:Lithosphere asthenosphere boundary}}
[[Category:行星地质学]]
[[Category:板块构造]]
[[Category:岩石圈]]