Die Erde besteht aus drei Hauptschichten: der Kruste, dem Mantel und dem Kern (Abbildung 3.4). Der Kern nimmt fast die Hälfte des Erdradius ein, macht aber nur 16,1 % des Erdvolumens aus. Der größte Teil des Erdvolumens (82,5 %) ist der Erdmantel, und nur ein kleiner Teil (1,4 %) ist die Erdkruste.

Die äußerste Schicht der Erde, die Kruste, ist steinig und fest. Es gibt zwei Arten von Kruste: kontinentale Kruste und ozeanische Kruste. Die kontinentale Kruste ist dicker und besteht überwiegend aus felsischem Gestein, d. h. sie enthält mehr Mineralien, die reich an Kieselsäure sind. Die Zusammensetzung ist wichtig, weil sie die kontinentale Kruste weniger dicht macht als die ozeanische Kruste.

Die ozeanische Kruste ist dünner und enthält vorwiegend mafische Gesteine. Mafische Gesteine enthalten Mineralien mit weniger Kieselsäure, aber mehr Eisen und Magnesium. Die mafischen Gesteine (und damit die Ozeankruste) sind dichter als die felsischen Gesteine der kontinentalen Kruste.

Die Kruste schwimmt auf dem Erdmantel. Kontinentale Kruste schwimmt im Mantel höher als ozeanische Kruste, weil die Dichte der kontinentalen Kruste geringer ist. Eine wichtige Folge des Dichteunterschieds ist, dass, wenn tektonische Platten Ozeankruste und kontinentale Kruste zusammenstoßen, die Platte mit der Ozeankruste in den Mantel unter der Platte mit der kontinentalen Kruste gedrückt wird.

Mantel

Der Mantel besteht fast vollständig aus festem Gestein, aber er ist ständig in Bewegung und fließt sehr langsam. Er hat eine ultramafische Zusammensetzung, das heißt, er enthält noch mehr Eisen und Magnesium als mafische Gesteine und noch weniger Kieselsäure. Obwohl der Erdmantel durchgehend eine ähnliche chemische Zusammensetzung aufweist, gibt es Schichten mit unterschiedlicher Mineralzusammensetzung und unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften. Er kann unterschiedliche mineralische Zusammensetzungen aufweisen und trotzdem die gleiche chemische Zusammensetzung haben, weil der zunehmende Druck in der Tiefe des Mantels eine Umgestaltung der Mineralstrukturen bewirkt.

Gesteine in höheren Schichten des Mantels bestehen in der Regel aus Peridotit, einem Gestein, in dem die Minerale Olivin und Pyroxen dominieren. Das Tablelands-Gestein in Abbildung 3.2 ist eine Art Peridotit. Tiefer im Erdmantel wandeln extreme Drücke die Minerale um und lassen Gesteine wie Eklogit (Abbildung 3.5) entstehen, die Granate enthalten.

Lithosphäre

Die Lithosphäre lässt sich nicht eindeutig als Kruste oder Mantel einordnen, da sie aus beidem besteht. Sie wird sowohl aus der Kruste als auch aus der obersten Schicht des Mantels gebildet, die an der Unterseite der Kruste haftet. Tektonische Platten sind Fragmente der Lithosphäre.

Asthenosphäre

Unter der Lithosphäre befindet sich die Asthenosphäre, die durch winzige Mengen geschmolzenen Gesteins, die in der ansonsten festen Asthenosphäre verteilt sind, im Vergleich zur Lithosphäre schwach ist. Die Schwäche der Asthenosphäre ist für die Plattentektonik von Bedeutung, da sie sich verformt, wenn sich Fragmente der Lithosphäre auf ihr und durch sie hindurch bewegen. Ohne eine schwache Asthenosphäre wären die Platten an ihrem Platz eingesperrt und könnten sich nicht so bewegen, wie sie es jetzt tun.

D“

Die D“-Schicht (dee double prime) ist eine geheimnisvolle Schicht, die etwa 200 km oberhalb der Grenze zwischen Kern und Mantel beginnt. (Wir wissen, dass sie existiert, weil seismische Wellen ihre Geschwindigkeit ändern, wenn sie sich durch sie hindurch bewegen, aber es ist nicht klar, warum sie sich vom Rest des Mantels unterscheidet. Eine Idee ist, dass die Mineralien in dieser Region aufgrund der Druck- und Temperaturbedingungen einen weiteren Übergang durchlaufen, ähnlich wie beim Übergang zwischen dem oberen und unteren Mantel. Andere Ideen gehen davon aus, dass kleine Schmelztümpel vorhanden sind oder dass die Unterschiede in den seismischen Eigenschaften auf subduzierte Lithosphärenplatten zurückzuführen sind, die auf der Kern-Mantel-Grenze ruhen.

Kern

Der Kern besteht hauptsächlich aus Eisen, mit geringeren Mengen an Nickel. Leichtere Elemente wie Schwefel, Sauerstoff oder Silizium können ebenfalls vorhanden sein. Der Kern ist extrem heiß (~3500° bis mehr als 6000°C). Obwohl die Grenze zwischen innerem und äußerem Kern etwa so heiß ist wie die Oberfläche der Sonne, ist nur der äußere Kern flüssig. Der innere Kern ist fest, weil der Druck in dieser Tiefe so hoch ist, dass er den Kern vor dem Schmelzen bewahrt.