地幔对流 基本定义 ：地幔对流是指地球固体地幔岩石，在极长的时间尺度（数百万至数亿年）和巨大的空间尺度（数千公里）上，发生的极其缓慢的塑性流动现象。你可以把它想象成一大锅被缓慢加热的、极其粘稠的糖浆，底部受热的部分上升，顶部冷却的部分下沉，形成一个循环。这是地球内部能量传输和物质运动的主要方式。 驱动力来源 ：对流的能量主要来源于两个方面。一是 放射性生热 ，即地幔中铀、钍、钾等放射性元素衰变产生的热量。二是 原始热 ，即地球形成初期由吸积和核幔分异过程残留至今的热量。这些热量使得地幔下部物质温度升高、密度降低，从而具备了上浮的趋势。 对流发生的机制 ：尽管地幔岩石是固态的，但在高温高压和长时间应力作用下，它会表现出类似流体的 塑性流变 特性。具体过程是： 加热与上升 ：地幔深部（特别是核幔边界附近）的物质被加热后，密度变小，在浮力作用下开始缓慢上涌，形成“上升流”。 水平运动与冷却 ：上升流到达岩石圈（地球最外部的刚性层）底部时，会横向水平运动。 冷却与下沉 ：水平运动的物质在向四周扩散的过程中逐渐散热冷却，密度变大，最终在某些地方（如海沟）向下沉回地幔深部，形成“下降流”。 这样就完成了一个闭合的循环单元。 对地球表面的直接影响 ：地幔对流是 板块构造理论 的根本驱动力。上升流通常对应着 大洋中脊 ，新的海洋地壳在这里生成，推动板块向两侧分离（离散边界）。而下沉流则对应着 俯冲带 ，大洋板块在这里俯冲回地幔（汇聚边界）。因此，大陆漂移、海底扩张、地震和火山活动（特别是环太平洋火山地震带）的根源动力，都来自于地幔对流。 结构与研究前沿 ：目前科学界普遍认为地幔对流并非简单的全地幔单一大对流。主要模型有： 双层对流模型 ：认为上、下地幔被位于约660公里深度的地震波不连续面所隔开，对流在上下两层分别独立进行。 全地幔对流模型 ：认为物质可以穿透660公里不连续面，在整个地幔范围内进行对流。 现代地震层析成像技术显示，实际情况可能是两者的混合：部分下降的板块（如下沉的太平洋板块）可以穿透到下地幔，而部分上升的热柱也可能来自核幔边界，但整体对流结构比早期模型更为复杂。 地幔柱 （从深部上涌的狭长柱状热物质流）被认为是源自核幔边界的特殊上升流，可能与夏威夷等热点火山链的形成有关。