О строении и составе средней и верхней мантии сложились ставшие уже привычными представления главным образом благодаря работам Г. Аренса, Д. Грина, В. А. Жарикова, Д. С. Коржинского, А. А. Маракушева, Л. Миаширо, А. А. Перчука, А. Е. Рингвуда, В. С. Соболева и других известных исследователей. Обстоятельные монографии Н. Л. Добрецова, А. Е. Рингвуда , «Верхняя мантия», «Земная кора и верхняя мантия» дают возможность не рассматривать более полно проблемы верхней мантии. Поэтому ниже анализируются положения, особенно важные для предлагаемой модели формирования Земли и состава ее геосфер. Верхняя и средняя мантия включают в себя зону Земли до глубин проявления наиболее глубокофокусных землетрясений— 900—1000 км. Ее верхней сейсмической границей является поверхность Мохоровичича (Мохо, или М), выше которой залегает верхний твердый слой — земная кора. Верхняя и отчасти средняя мантия — это область развития основных процессов, вызывающих движение и деформацию земной коры, а также первичного магмообразования, обусловливающего магматическую деятельность Земли, и, наконец, процессов, ведущих к формированию очагов землетрясений. Средняя и особенно верхняя мантия характеризуются значительной неоднородностью как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях; в их составе выделяются два слоя — слой Голицына (на глубине от 400—410 до 900—1000 км) и расположенный выше слой Гуттенберга (слой В, на глубине от 10—50 до 400—410 км). Ф. Р. Бойд и И. Д. МаК.Грегори допускают изменение валового состава вещества верхней мантии под континентами в результате магматической дифференциации.
Относительно химического и минерального состава верхней и средней мантии сведений очень мало. К таковым могут относиться: данные о составе перидотитовых включений в продуктах базальтовых магм и алмазоносных трубках, которые могут рассматриваться как остаток (остаточная, вторичная мантия) после выплавления из мантии базальта. Одной из предпосылок к установлению состава верхней мантии является предположение о том, что она должна состоять из вещества остаточной (вторичной) мантии с добавлением тех компонентов, которые пошли на формирование земной коры, т. е. ее состав в целом должен быть такой, чтобы обеспечить выделение из нее земной коры, в особенности базальтовых магм. Другой предпосылкой является предположение о соответствии состава верхней и средней мантии составу каменных метеоритов, а также данные зонной плавки. Последние, в частности, показали, что в результате кристаллизационной дифференциации первично гомогенного вещества Земли — силикатной фазы хондритов — может происходить его фракционирование с выплавлением, согласно данным А. П. Виноградова и др. (1961 и 1970 гг.), жидкости базальтового состава до 8—10 % от исходного объема, обогащенной по сравнению с исходным составом Si, Na, К, Са, Al, Tl, Li, Rb, Cs, Be, Sr, Y, TR, Th, U, Zr, Hf, V, Nb, Та, и формированием минералов, образующих остаточное вещество — «тугоплавкий остаток» (оливин, пироксен ромбический, пироксен моноклинный кальциевый), который, в. свою очередь, обогащен Mg, Fe, Ni, Mn, Сг.
А. Е. Рингвуд считает, что состав верхней мантии соответствует пиролиту, представляющему собой смесь 75—-80 % перидотитов — дунитов и 20—25 % вещества базальтового состава, который разделяется на четыре основных вида: амфиболовый, плагиоклазовый, пироксеновый и гранатовый пиролит. При этом плагиоклазовый пиролит может играть существенную роль лишь в областях с огромным тепловым потоком (порядка 25°С/км), так как поле его существования лежит в области температур выше 1000°С при глубине меньше 40 км. Однако как по минералогическим и экспериментальным, данным, так и на основании расчета скоростей сейсмических волн гранатовые перидотиты должны залегать непосредственно под земной корой. Поэтому именно гранатовый перидотит представляется наиболее вероятной преобладающей составной частью верхней мантии. «Тугоплавкий остаток» (вторичная мантия) согласно А. Е. Рингвуду располагается непосредственно под границей Мохо до глубин порядка 400 км — для континентальной коры и 10— 20 км — для океанической, будучи представленным ультраосновными породами типа дунитов, оливинитов, перидотитов, пироксенитов и гранатовых перидотитов. Однако А. П. Виноградов и др. считают, что тугоплавкие продукты дифференциации приурочены не непосредственно к подкоровым участкам мантии, а находятся на значительно больших глубинах, по-видимому, не менее, чем на глубине 500 км.
