整个地幔物质成分，一般认为与球粒陨石相近，即以铁、镁、硅酸盐为主。据高温高压实验资料推断，上地幔B层以橄榄石结构的铁镁硅酸盐为主，硅氧四面体以孤岛状分布在金属离子间，也称岛状硅酸盐。至C层，铁镁硅酸盐变成以尖晶石结构为特征。在670千米以下，则以钙钛矿结构铁镁硅酸盐为特征。在地幔硅酸盐晶格间或缝隙中，可能含有少量流体(即含有氮、卤素、碱金属、碳、氧、氦、硫的化合物)，有人称为幔汁，引起地幔热对流，使地幔内部温度变化较小，平均每向下1千米，温度仅增加1℃左右。
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