El mantu terrestre ye la capa de la Tierra que s'atopa ente la corteza y el nucleu (supón aproximadamente'l 87 % del volume del planeta). El mantu terrestre estender dende cerca de 33 km de fondura (o alredor de 8 km nes zones oceániques) hasta los 2.900 km (transición al nucleu). La diferenciación del mantu empecipióse fai cerca de 3.800 millones d'años, cuando la segregación gravimétrica de los componentes del protoplaneta Tierra produció l'actual estratificación. La presión na parte inferior del mantu ronda los 140 GPa (unes 1.400.000 atmósferes). Estremar en dos partes: mantu internu, sólidu, elásticu; y mantu esternu, fluyíu, mafosu.
Carauterístiques El mantu estrémase principalmente de la corteza poles sos carauterístiques químiques y el so comportamientu mecánicu, lo qu'implica la esistencia d'una clara alteración súbita (una discontinuidá) nes propiedaes físiques de los materiales, que ye conocida como discontinuidá de Mohorovičić, o a cencielles Moho, n'homenaxe a Andrija Mohorovičić, el xeofísicu que la afayó. Esta discontinuidá marca la frontera ente la corteza y el mantu.
Mientres tiempu pensóse que'l Moho representaba la frontera ente la estructura ríxida de la corteza y la zona más plástica del mantu, siendo la zona onde tendría llugar el movimientu ente les plaques de la litosfera ríxida y l'astenosfera plástica. Sicasí, estudios recién demostraron qu'esa frontera allúgase muncho más embaxo, en plenu mantu cimeru, a una fondura del orde de los 70 km so la corteza oceánica y de los 150 km so la corteza continental. Asina, el mantu que s'asitia darréu debaxo de la corteza ta compuestu por materiales relativamente fríos (aprox. 600 °C), ríxidu y fundíu cola corteza, a pesar de tar dixebráu d'ella pola Moho. Ello demuestra que la Moho ye en realidá una discontinuidá composicional y non una zona de separación dinámica.
Composición La principal alteración mecánica nel Moho s'evidencia na velocidá de les ondes sísmiques, qu'aumenta sustancialmente, dada la mayor densidá de los materiales del mantu (una y bones la velocidá d'espardimientu d'una vibración ye proporcional a la densidá del material). Esa mayor densidá resulta, amás del efeutu del aumentu de la presión, de les diferencies na so composición química, que ye en realidá'l principal elementu diferenciador ente corteza y mantu: los materiales del mantu son bien ricos en minerales máficos de fierro y magnesiu, especialmente olivino y piroxeno. Debíu al aumentu de la proporción relativa d'esos minerales, les roques del mantu —peridotita, dunita y eclogita— comparaes coles roques de la corteza, carauterizar por un porcentaxe de fierro y magnesiu enforma mayor, en desterciu del siliciu y del aluminiu.
El cuadru siguiente da una composición averada de los materiales del mantu en porcentaxe del so masa total (% ponderal). Nótese que la composición del mantu puede nun ser uniforme, siendo d'esperar un aumentu gradual de la proporción Fe/Mg cola fondura; envalórase que varie de 0,25 nel mantu cimeru a 0,6 nel mantu inferior.
+ Composición del mantu de la Tierra (en % ponderal) Elementu Cantidá Compuestu Cantidá O 44,8 Si 21,5 SiO2 46 Mg 22,8 MgO 37,8 Fe 5,8 FeO 7,5 Al 2,2 Al2O3 4,2 Ca 2,3 CaO 3,2 Na 0,3 Na2O 0,4 K 0,03 K2O 0,04 Total 99,7 Total 99,1 Carauterístiques físiques Amás de les diferencies de composición, el mantu tamién presenta unes carauterístiques físiques bien distintes de les de la corteza (y del nucleu). Nos puntos siguientes faise una carauterización de los principales parámetros físicos del mantu.
Estáu del material El material del que se compón el mantu puede presentase n'estáu sólidu o como una pasta mafoso, como resultáu de les elevaes primas. Sicasí, al contrariu de lo que pueda imaxinase, l'enclín n'árees d'alta presión ye que les roques calténganse sólides, pos asina ocupen menos espaciu físicu que los líquidos resultantes de la fusión. Amás d'eso, la constitución de los materiales de cada capa del mantu determina l'estáu físicu local. Asina, l'interior de la Tierra, incluyendo'l nucleu internu, tiende a ser sólidu porque, a pesar de les peraltes temperatures, ta suxetu a presiones tan alzaes que los átomos, al ser amaceraos, obliguen a que les fuercies de repulsión ente los átomos sían vencíes pola presión esterna. En resultancia, a pesar de la temperatura, la sustancia caltiénse sólida.
thumb|250px|Determinación de les carauterístiques del interior de la Tierra por aciu les ondes sísmiques.
Temperatura Les temperatures del mantu varien ente los 600 °C (873 K) na zona de contautu cola corteza, hasta los 3.500 °C (3.873 K) na zona de contautu col nucleu, aproximao. Esti aumentu de temperatura reflexo al empar la mayor dificultá de les capes fondes en perder calor por conducción a la superficie y la mayor capacidá endóxena de producir calor en fondura (pol aumentu de la desintegración radioactiva y por resfregón colos materiales fluyíos en movimientu nel nucleu esternu).
Mafa La mafa nel mantu cimeru (la astenosfera) varia ente 1021 y 1024 Pa*s, dependiendo de la fondura.Mantle Viscosity and the Thickness of the Convective Downwellings. Universidá de Jena, Alemaña. Poro, el mantu cimeru muévese bien amodo, portándose simultáneamente como un sólidu y como un líquidu d'alta mafa. Ello esplica'l perlentu movimientu de les plaques tectóniques y los movimientos isostáticos de fundimientu y realzamiento (rebound) de les plaques téctónicas cuando s'alteria'l so pesu (por casu, cola formación de mases de xelu y el so posterior destemple).
Densidá La densidá nesta rexón aumenta linealmente de 3,4 a 4,6 (nel mantu cimeru) y de 4,6 a 5,5 (nel mantu inferior). Nel mantu cimeru, la presencia de l'astenosfera marca zones de fusión parcial. Aparentemente, nel mantu inferior nun asocede nengún cambéu de fase importante, a pesar de que se dan pequeños gradientes na velocidá d'espardimientu de les ondes sísmiques a los 1.230 km y 1.540 km de fondura. D'esta forma, créese que l'aumentu na velocidá de les ondes sísmiques tien d'asoceder principalmente como resultáu de la compactación d'un material de composición uniforme.
Propunxéronse dellos modelos que suxeren que'l mantu inferior contién más fierro que'l mantu cimeru. Nesti casu, la razón Fe/Mg variaría de 0,25 nel mantu cimeru a 0,6 nel mantu inferior. L'aumentu na masa atómico media aumentaría la densidá hasta los valores reparaos, ensin necesidá de recurrir a estructures moleculares complexes.
Estos modelos xeneraron munchos discutinios, pos si'l mantu inferior ye más trupu que'l superior sería difícil la esistencia de movimientos de conveición. Per otru llau, esistiendo una conveición xeneralizada nel mantu sería difícil caltener la heteroxeneidá de la composición química mientres grandes intervalos de tiempu. Sicasí, estes aparentes incoherencies pueden llimase si consideramos la esistencia de celdes de conveición independientes nel mantu.
Subdivisiones del mantu Magar nun esisten diferencies marcaes nin discontinuidaes obvies nel interior del mantu, pero sí gradientes que reflexen l'aumentu de la presión y de la temperatura, ye común estremar el mantu en dos capes: el astenosfera (de la discontinuidá de Mohorovičić a los 650 km de fondura); y el mantu inferior' (de los 650 km de fondura a la llende esterna del nucleu).
Mantu cimeru El mantu cimeru (o mantu esternu) empecipiar na discontinuidá de Mohorovičić, que ta a una fondura media de 6 km so la corteza oceánica y a una fondura media de 35,5 km so la corteza continental, anque puede algamar nésta última fondures cimeres a 400 km nes zones de subducción.
Les velocidaes de les ondes sísmiques midíes nesta capa son típicamente de 8,0 a 8,2 km/s, que son mayores que les rexistraes na corteza inferior (6,5 a 7,8 km/s). Los datos xeofísicos demuestren qu'ente 50 y 200 km (o más nes zones de subducción) de fondura asocede un amenorgamientu na velocidá de les ondes P (llonxitudinales) y una fuerte atenuación de les ondes S (tresversales), d'ende qu'esta rexón sía conocida como zona de baxa velocidá.
Evidencies basaes en datos xeofísicos, xeolóxicos y petrolóxicos, y la comparanza con cuerpos estraterrestres, indiquen que la composición del mantu cimeru ye peridotítica. Les peridotitas son una familia de roques ultrabásicas, mayoritariamente compuestes por olivino magnésicu (aprox. un 80 %) y piroxeno (aprox. un 20 %). Anque son rares na superficie, les peridotitas aprucen en delles islles oceániques, en capes llevantaes pola oroxénesis y en rares kimberlites.
Esperiencies de fusión de peridotitas amuesen que la so fusión parcial puede aniciar los basaltos oceánicos nes condiciones de presión y temperatura esistente nel mantu cimeru. Esti procesu asocede probablemente na zona de baxa velocidá, lo qu'esplica l'amenorgamientu de les velocidaes sísmiques pola fusión parcial de los materiales.
Los estudios efectuaos n'ofiolites y na litosfera oceánica demuestren que la formación de la corteza oceánica (colos sos escasos 5 km d'espesura media) efectuar a partir de la porción más superficial del mantu cimeru. El grau de fusión parcial tien d'algamar un 25 %, lo qu'emprobez a esta zona en componentes de temperatura de fusión baxa. Esisten pruebes indireutes de que'l mantu vuélvese menos aprobetáu en silicatos col aumentu de la fondura.
Les peridotitas del tipu granate-lherzolita (60 % olivino, 30 % orto y clinopiroxenos, y 10 % espinelas, granates y plagioclases), representen probablemente les peridotitas del mantu primitivu, que al sufrir fusión parcial, anicien magmes basálticos, dexando como residuos harzburgites (80 % olivino, 20 % ortopiroxenos) y dunites (olivino). Teniendo en cuenta les rellaciones de presión y temperatura, la conclusión ye qu'en fondures menores la mineraloxía ta apoderada pol complexu plagioclasa-lherzolita (que s'atopa frecuentemente en ofiolitas) y que, col aumentu de la presión, va pasar a apoderar el complexu espinela-lherzolita (que forma dacuando nódulos en basaltos alcalinos). En presiones mayores, la mineraloxía más estable ye la del complexu granate-lherzolita (que forma nódulos en kimberlitas).
Mantu internu El mantu internu (o mantu inferior) empecípiase cerca de los 670 km de fondura y estiéndese hasta la discontinuidá de Gutenberg, asitiada a 2.700-2.900 km de fondura, na transición al nucleu. El mantu inferior ta dixebráu de l'astenosfera pola discontinuidá de Repetti, siendo pos una zona esencialmente sólida y de bien baxa plasticidad.
La densidá nesta rexón aumenta linealmente de 4,6 a 5,5. Aparentemente, nel mantu inferior nun asocede nengún cambéu de fase importante, a pesar de que se dan pequeños gradientes na velocidá d'espardimientu de les ondes sísmiques a los 1.230 km y 1.540 km de fondura. D'esta forma, créese que l'aumentu na velocidá de les ondes sísmiques tien d'asoceder principalmente como resultáu de la compactación d'un material de composición uniforme. Propunxéronse dellos modelos que suxeren que'l mantu inferior contién más fierro que'l mantu cimeru.
La temperatura varia de 1.000 °C a 3.000 °C, aumentando cola fondura y col calor producíu pola desintegración radioactiva y por conducción a partir del nucleu esternu (onde la producción de calor per resfregón qu'esperimenten los fluxos que xeneren el xeomagnetismu ye grande) .
Conveición nel mantu y puntos calientes thumb|250px|Modelu informáticu nel que s'estudia como se mueven los materiales nel mantu. Por cuenta de les diferencies de temperatura ente la corteza terrestre y el nucleu esternu esiste la posibilidá térmica de formación d'una corriente convectiva que tome tol mantu. Sicasí, esta capacidá vese amenorgada pola bajísima plasticidad de los materiales del mantu inferior y pol gradual aumentu de la densidá (pola diferencia de composición y de la presión).