マントル
リングウッド(A. E. Ringwood, 1963)らは、上部マントルの組成はダナイトと玄武岩が3:1の割合で混合したパイロライト(pyrolite)と呼ばれる仮想的岩石から構成され、この物質が分別溶融を起こすと玄武岩質マグマが生成すると考えた。
下部マントルの組成については諸説あり、上部マントルと同じパイロライトの組成を維持しているとする説、または、化学組成が異なりより二酸化ケイ素成分に富んだペロブスカイト相(MgSiO3)を主成分とするとする説があり決着がついていない。前者であればマントルは太陽系の元素組成に近いCIコンドライトよりもケイ素に枯渇している事になり、後者であれば始源的な隕石であるC1コンドライトの化学組成に一致するが、マントルは2層対流で上部と下部の物質の混合が起こりにくい構造を支持する。
従来の地底直接探査は、コラ半島超深度掘削坑(ソビエト連邦)や国際深海掘削計画などでも到達深度は地殻にとどまっている。マントルやその下の構造は地震波の伝わり方などから推測して調査されてきた。日本の海洋研究開発機構(JAMSTEC)が地球深部探査船「ちきゅう」により、2020年代前半のマントル掘削と試料直接採取を目指している。
このほかにJAMSTECは静岡大学・新潟大学・金沢大学とともに、国際陸上科学掘削計画(ICDP)に参加。過去の地殻変動で地表近くにせり上がってきたマントルが含まれるオフィオライトを中東オマーンで採取し、ちきゅう船内に運んで分析している。
上記のように、マントル上部の物質についてはオフィオライトなど、造山運動などにより地表に現れたものがあり、マントル下部の物質についてもキンバーライトなど地表に噴出したものが発見されている。
地震波トモグラフィーにより、地球内部の密度などを算定するほか、地表で得られたマントル物質を参考に、シミュレーションのほか、鉱物の高圧実験による再現実験を行い、条件に合う圧力・温度・密度とその際の鉱物相を明らかにしている。
惑星や衛星において、核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。
名称はフランス語のマント(manteau)に由来し、マントルが核の周りを包んでいることを表している。