Mantelgrens

Mantelgrens is een geologische term die verwijst naar grenslijnen in het inwendige van de aarde waar de samenstelling en/of de fysische eigenschappen aanzienlijk veranderen. Deze grenzen ontstaan door verschillen in chemische samenstelling, mineralenfase en thermische omstandigheden en worden voornamelijk vastgesteld met seismische metingen, gravimetrie en overige geofysische methoden. In de praktijk gaat het om meerdere grenzen binnen de mantel en aan de grens tussen mantel en kern.

De bekendste mantelgrenzen betreffen onder meer de Mohorovičić-discontinuïteit (Moho), de grens tussen korst en mantel. De diepte van de Moho varieert: onder continentale gebieden ligt hij gemiddeld op ongeveer 30 tot 50 kilometer, terwijl oceanische korst veel dunner is (ongeveer 5 tot 10 kilometer). De Moho wordt gekenmerkt door een duidelijke verandering in seismische S- en P-golven.

Een belangrijke zone binnen de mantel is de overgangszone, met twee kenmerkende diepten: circa 410 kilometer en circa 660 kilometer. Deze discontinuïteiten ontstaan door phase transitions van mantelmineralen (bijvoorbeeld olivine naar wadsleyiet bij 410 km en een latere transitie naar hogere dichtheid bij 660 km). Deze overgangszone markeert ook de scheiding tussen de bovenmantel en de ondermantel in veel geologische modellen.

Verder bestaan grenslijnen tussen mantel en kern: de Gutenberg-discontinuïteit bij ongeveer 2.900 kilometer die de grens tussen mantel en de vloeibare buitenkern aangeeft, en de Lehmann-discontinuïteit bij circa 5.150 kilometer die de grens tussen buiten- en inwendige kern markeert. Deze grenzen zijn essentieel voor het begrijpen van aardse dynamiek zoals mantelconvectie en geomagnetische processen.

De mantelgrenzen variëren regionaal door temperatuur, druk en chemische variatie en worden continu onderzocht met seismologie en andere geofysische technieken.