地球内部物理学
地球を完全な球体と見做した場合、ある深度における重力加速度 g ( r ) {\displaystyle g(r)} はその中心からの距離までの球状の天体と見做した場合の重力加速度となり、その深度より上部の物質は存在していないと仮定した場合と等しくなる。
従って、ある深度における重力加速度は、中心からその深度における密度分布に基づく半径内の全質量と万有引力の法則から導かれる式により求められる。重力加速度はマントル内部では大きな変化は無く、グーテンベルク不連続面で最大値 10.68 m s となり、核内部では中心に向かって減少し、中心で0となる。
上部マントルは地震波の伝播速度や密度の条件を満たすものとして橄欖岩質の物質から成ると推定され、玄武岩の高圧相と考えられるエクロジャイトも構成する物質の候補とされる。
深さ70 - 200 kmの低速度層はアセノスフェア(athenosphere)と呼ばれ剛性率がやや低く、その上部はリソスフェア(lithosphere)と呼ばれる。プレートテクトニクスにおいて、プレートとは剛性率の高いリソスフェア(地殻 + マントル上部)を指す。
深さ650 kmから720km付近で橄欖石 (Mg,Fe)2SiO4 はペロブスカイト構造に相転移し、下部マントルはペロブスカイト型(Mg,Fe)SiO3 および岩塩型 (Mg,Fe)O から構成され、さらにスピネル型 (Mg,Fe)2SiO4 およびスティショバイト型の二酸化ケイ素 SiO2 が加わると推定される。