Температура средней протомантии определялась температурой аккреции, снижавшейся примерно от 600 до 250 °С, и температурой за счет падавших метеоритных тел, которая могла повышаться на самых последних стадиях формирования рС в соответствии с расчетами В. С. Сафронова . Современное гипотетическое распределение температур в рС достигнуто за счет главным образом теплогенерирующей роли радиоактивных элементов в основном в пределах верхней протомантии, обеспечивших образование астеносферного слоя. Нижняя граница ограничения поднятия температур определяется глубинами самых глубокофокусных землетрясений — 500—700 км. Конечное давление было достигнуто после сформирования ранней Земли за счет литостатического воздействия вышележащих пород.
Вышезалегающая верхняя протомантия мощностью 232 км выделена на основе смены хондритового состава на существенно ахондритовый. Нижняя граница 320 км фиксирует появление ВМК диогенитового состава, а верхняя — исчезновение ВМК эвкритового состава.
В состав этих зон входит в соответствующих пропорциях вещество Сверхновой (Ssf), которое, с одной стороны, фиксирует вклад в рВ усредненного состава метеоритных тел, отклоняющихся в своем распределении от закономерности гравитационного фракционирования, а с другой — минимально возможный вклад вторичного вещества. Однако в связи с небольшим объемом указанных типов ВМК — они распределены в три слоя (снизу вверх): Ach3=40,6 Di, 40,6 L, 18,8 Ssp мощностью 27 км, Acri2 = = 81,2 Ach 18,8 SsF мощностью 130 км и Ach3 = 48,7 Eu 32,5 CIII 18,8 Ssf мощностью 75 км. В слое Ach2 ахондритовая составляющая представлена 27,91Eu25,48Hol4,96Aul0,3Di5,6U.
Температурные условия в пределах верхней протомантии определялись потенциальной энергией аккреции и составляли примерно от 300 до 150—120 0 С. Дополнительный запас тепловой энергии вносился за счет падения крупных метеоритных тел, которые в целом могли поднять начальное распределение температур в недрах верхней мантии примерно до 200—300 0 С. Современный высокий температурный градиент обусловливается высоким содержанием в этом слое тепловыделяющих элементов.
