マントル(Mantle)は惑星や衛星などの内部構造で、核(コア)の外側にある層である。
地球型惑星などでは金属の核に対しマントルは岩石からなり、さらに外側には、岩石からなるがわずかに組成や物性が違う、ごく薄い地殻がある。
目次
1 地球
1.1 マントルの層状構造
2 その他の天体
3 脚注
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地球1=地殻; 2=マントル; 3a=外核; 3b=内核; 4=リソスフェア; 5=アセノスフェア
地球の場合は、大陸地域で地表約30〜70kmから、海洋地域で海底面下約7kmから約2,900kmまでの範囲を指す。
地球のマントルはかんらん岩を主成分とする岩石で構成されており、この融点の違う鉱物の混合物が溶解を始める温度(ソリダス)を超えると部分的に溶解する。この状態を部分融解ないし分別融解とよぶ。溶解の度合いにより組成の異なるマグマをつくる。
地球のマントルと地殻の境界は、発見者の名からモホロビチッチ不連続面(略称モホ面)と呼ばれている。地震波がモホ面を通るときには密度の違いから速度が急変し角度によって屈折を起こす。地殻直下のマントルは物理的に地殻と一体化しているが、同時に、モホ面という境界が観測されるのである。
海洋地域の地殻はおおむね玄武岩から成っている。
マントルの層状構造マントルの構造[1]
地殻は大陸や海洋といった地域差があるが地表面から地下およそ10〜40kmまでである。
上部マントル層最上部の深さ60km弱から地殻の底部10kmから40km程度までがリソスフェアと呼ばれる層である。
アセノスフェア層は60〜250km。
相転移
ワーズレイアイトよりなる層はやや高密度であり変形スピネル型構造を持つ。410〜520kmにある。
相転移
リングウッダイトよりなる層はより高密度となりスピネル型構造を持つ。520〜660kmにある。ワーズレイアイト層とリングウッダイト層はあわせて転移層または遷移層と呼ばれる。
相転移
下部マントル層ではさらに高密度となりペロブスカイト構造の鉄-ケイ酸塩-マグネシウム酸化物が主体となる。下部マントル層の深部で核に接している部分は薄い層が溶解していると考えられている。この溶解部分からマントル・プリュームが上昇しているのではないかという説がある[1]。
地球型惑星や大型の岩石衛星は、地球に似たマントルを持つと推定されている。
木星型惑星は、核の外側に金属水素のマントルを持ち、その外側には液体水素の層があると推測されている。天王星型惑星は、核の外側に水、アンモニア、メタンの氷からなるマントルがあり、その外側には水素とヘリウムの層があると推定されている。ただし、これらの層がマントルと呼ばれることは比較的少ない。
大型の氷衛星や海王星以遠天体の中には、氷と岩石の2層からなっているものがあると推測されている。この場合、中心部の岩石の層を核、周辺部の氷の層をマントルと呼ぶ。エウロパやガニメデなどでは、マントルの最下層は潮汐摩擦による地熱で溶けて海になっている可能性がある。
脚注[ヘルプ]^ a b 松原聰 『ダイヤモンドの科学 - 美しさと硬さの秘密』 講談社〈ブルーバックス〉、2006年、ISBN 4-06-257517-5。
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理論:大陸移動説 - アイソスタシー - マントル対流説 - 海洋底拡大説 - プルームテクトニクス
地球の内部構造:地殻 - マントル(上部マントル・下部マントル) - コア(外核・内核) // リソスフェア(プレート) - アセノスフェア - メソスフェア
プレート境界:発散型 : 海嶺 // 収束型 : 沈み込み帯(海溝 - トラフ) // トランスフォーム型 : トランスフォーム断層