Gesteinsmantel

Der Gesteinsmantel, oft auch als Erdmantel bezeichnet, ist die größte innere Schicht der Erde. Er liegt zwischen der Erdkruste und dem äußeren Kern und besteht vorwiegend aus silikatischem Gestein. Die Grenze zur Kruste wird durch das Mohorovičić-Discontinuum (Moho) markiert; die Tiefe reicht unter Kontinenten typischerweise etwa 30 bis 70 Kilometer, unter Ozeanen etwa 5 bis 10 Kilometer. Die untere Grenze des Mantels liegt ungefähr in 2.900 Kilometern Tiefe, dort grenzt er ans äußere Kernsegment.

Der Mantel wird in oberen Mantel, Übergangszone (ungefähr 410–660 Kilometertiefe) und unteren Mantel unterteilt. Der obere Mantel umfasst den lithosphärischen Mantel, der zusammen mit der Erdkruste die tektonischen Platten bildet. Typische Mantelgesteine sind Peridotite. Im Übergangsbereich ändern sich die Mineralphasen (z. B. Olivin zu Wadsleyit, später Ringwoodit zu Bridgmanit/Ferroperiklas) und Einfluss auf Dichte und physikalische Eigenschaften.

Der Mantel ist größtenteils fest, kann sich jedoch über lange Zeiträume hinweg langsam bewegen. Die Temperatur steigt von einigen hundert Grad Celsius im oberen Mantel bis auf mehrere tausend Grad Celsius nahe der Grenzfläche zum äußeren Kern. Die Konvektion des Mantels treibt Plattentektonik, vulkanische Aktivität und die geochemische Entwicklung der Erde an. Seismische Wellen, Xenolithenproben und geophysikalische Bildgebungen ermöglichen Einsichten in Struktur und Zusammensetzung.

Quellen der Erkenntnis sind Seismologie, die Untersuchung von Gesteinsproben (Xenolithen) in Vulkanen und fortgeschrittene geophysikalische bildgebende Verfahren wie Tomographie und Magnetotellurik. Der Begriff Gesteinsmantel hebt die silikatische, feste Beschaffenheit hervor, im Gegensatz zu einem metallischen Kern.