MantelMaterialien

Mantelmaterialien bezeichnet die Gesteins- und Mineralzusammensetzung des Erdmantels, der die Kruste vom äußeren Kern trennt. Der Mantel erstreckt sich von der untersten Kruste bis zum Kernmantel und wird durch enorme Temperaturen und Drücke charakterisiert. Da der Mantel nicht direkt zugänglich ist, werden seine Materialien aus Geophysik, Geochemie und Probeuntersuchungen abgeleitet.

Im oberen Mantel dominieren Peridotite, Gesteine, die vorwiegend aus Olivin, Orthopyroxen und Clinopyroxen bestehen. Diese Mineralien bestimmen Dichte, Fließverhalten und die Mantelkonvektion, die die Bewegung der tektonischen Platten antreibt. Ergänzende Minerale wie Spinell oder Garnet treten je nach Tiefe als Phasen an, die die physikalischen Eigenschaften weiter beeinflussen.

In den Übergangsregionen zeigen Mantelgesteine Phasenübergänge bei erhöhtem Druck. Olivin wandelt sich zu Hochdruckphasen wie Wadsleyit und Ringwoodit um, wodurch sich Dichte und Struktur des Mantels ändern. Im unteren Mantel dominieren Bridgmanit (eine form des Magnesium- und Eisen-Silicat) und Ferroperiklase, die zusammen eine sehr hohe Dichte und Festigkeit bereitstellen.

Bewegung und Wärme im Mantel führen zur Mantelkonvektion, die Trägheit der Lithosphäre beeinflusst und Plattentektonik ermöglicht. Subduktion liefert Wasser und fluide Bestandteile in den Mantel, was metasomatische Veränderungen begünstigt. Schmelzen in Mantelgesteinen erzeugen magmatische Überreste wie Basalte an Mittelozeanischen Rücken; weitere Prozesse erzeugen unterschiedliche Manteltypen, deren Ursprung und Aufbau durch globale Geochemie, Siedepunktsveränderungen und Mineralphasen bestimmt werden.

Mantelmaterialien sind somit zentral für das Verständnis der Geodynamik, der Silikatchemie der Erde und der Entstehung magmatischer Prozesse.