지구의 구조는 우리 행성의 내부를 구성하는 매혹적이고 복잡한 층 배열입니다. 이 구조를 이해하는 것은 지구의 구성, 행동 및 지구를 형성하는 과정에 대한 통찰력을 제공하므로 지질학자와 과학자에게 매우 중요합니다. 이 지식은 지질학, 지진학, 물리학 등 다양한 분야에도 필수적입니다. 판 구조론, 이는 다음과 같은 자연 현상을 설명하는 데 도움이 되기 때문입니다. 지진, 화산, 그리고 대륙과 해양 분지의 형성.

지구의 구조

지구 내부: 지각, 맨틀, 핵

지구 내부는 지각, 맨틀, 핵의 세 가지 주요 층으로 나눌 수 있습니다. 이러한 층은 뚜렷한 특성과 구성을 가지고 있으며, 이는 지구의 지질학과 행동을 형성하는 데 중요한 역할을 합니다.

  1. 지각:
    • 지구의 지각은 가장 바깥쪽 층이며 우리가 직접 상호 작용하는 층입니다. 두께는 다양하며 해양 지각은 더 얇고(약 4~7마일 또는 6~11킬로미터) 대륙 지각은 더 두껍습니다(평균 약 19마일 또는 30킬로미터).
    • 지각은 주로 단단한 암석으로 구성되어 있으며, 대륙과 해양 지역에는 다양한 유형의 암석이 널리 퍼져 있습니다. 대륙지각은 대부분 화강암으로 구성되어 있다. 바위, 해양 지각은 주로 현무암 암석으로 구성되어 있습니다.
    • 지구의 지각은 우리가 지구의 존재를 발견하는 곳이다 지형, 산, 계곡, 평야는 물론 해저와 같은 곳입니다.
  2. 맨틀:
    • 맨틀은 지각 아래에 위치하며 깊이 약 1,800km까지 뻗어 있습니다. 그것은 지구에서 가장 두꺼운 층입니다.
    • 맨틀은 단단한 암석, 주로 규산염으로 구성되어 있습니다. 미네랄. 맨틀은 고체이지만 지질학적 시간 규모에 따라 매우 점성이 있거나 소성 물질처럼 거동합니다. 이 특성으로 인해 맨틀이 천천히 흐르게 되어 지각판과 그에 따른 지각이 움직이게 됩니다. 지질 현상 지진이나 화산처럼요.
    • 지구 내부에서 발생하는 열과 방사성 원소의 붕괴로 인해 맨틀 내부의 온도가 높아집니다.
  3. 핵심:
    • 지구의 핵은 외핵과 내핵의 두 부분으로 나누어집니다.
    • 외부 핵심:
      • 외핵은 맨틀 아래에 위치하며 깊이 약 1,800km에서 시작하여 표면 아래 약 2,900km까지 확장됩니다.
      • 주로 용융물로 구성되어 있습니다. 니켈. 외핵의 높은 온도와 압력은 이러한 물질을 액체 상태로 유지합니다.
      • 외핵에 있는 녹은 철의 움직임은 지구다이나모 과정을 통해 지구 자기장을 생성하는 역할을 합니다.
    • 내부 코어:
      • 내핵은 지구의 중심에 위치하며, 깊이 약 3,500km에서 시작됩니다.
      • 주로 단단한 철과 니켈로 구성되어 있습니다. 이 깊이의 극도로 높은 온도에도 불구하고 엄청난 압력으로 인해 내부 코어는 견고한 상태를 유지합니다.
      • 내부 코어의 견고한 특성은 지구의 내부 역학을 이해하는 데 중요합니다. 지진파 그것을 통과하십시오.

지구의 구조와 이들 층 사이의 상호 작용은 지진, 화산 폭발, 지각판의 움직임을 포함한 다양한 지질 현상을 담당합니다. 지구 내부 구조에 대한 지식은 이러한 자연 현상을 이해하고 예측하는 것뿐만 아니라 지구의 역사와 지질학을 탐구하는 데 매우 중요합니다.

지구 내부에 대해 무엇을 이해해야 합니까?

  • 지구 내부는 거대한 크기와 내부 구성의 변화하는 특성으로 인해 직접적인 관찰로 알 수 없습니다.
  • 지구 중심(지구 반경 6,370km)까지 인간이 도달하기에는 거의 불가능한 거리이다.
  • 채굴과 시추 작업을 통해 우리는 지구 내부를 수 킬로미터 깊이까지만 직접 관찰할 수 있었습니다.
  • 지표면 아래 온도의 급격한 상승은 주로 지구 내부를 직접 관측하는 데 한계를 설정하는 원인이 됩니다.
  • 그러나 여전히 직간접적인 출처를 통해 과학자들은 지구 내부가 어떻게 생겼는지에 대한 공정한 아이디어를 가지고 있습니다.

지구 내부에 관한 정보 출처

직접 출처:

  1. 광산 지역의 암석
  2. 화산 폭발

간접 소스

  1. 분석하여 온도와 압력의 변화율 표면에서 내부로.
  2. 유성, 그들은 지구를 구성하는 동일한 유형의 재료에 속하기 때문입니다.
  3. 중력, 이는 극 근처에서 더 크고 적도에서는 더 적습니다.
  4. 중력 이상물질의 질량에 따른 중력값의 변화인 는 지구 내부의 물질에 대한 정보를 제공합니다.
  5. 자기 소스.
  6. 지진파: 본체파(XNUMX차파, XNUMX차파)의 그림자 영역을 통해 내부 물질의 상태에 대한 정보를 얻을 수 있습니다.

지구 내부의 구조

지진파 속도. 6km/초. 대륙 지각. 빵 껍질. 암석권. 해양 지각. 7km/초. 8km/초. 상부 맨틀. 무약권. 7.8km/초. 상부 맨틀. 맨틀. 중간권. 13km/초. 맨틀. 외부 핵심. 8km/초. 외부 핵심. 핵심. 내부 코어. 11km/초. 내부 코어. 구성. 기계.

지구 내부의 구조는 기본적으로 세 가지 층으로 나누어집니다. 지각, 맨틀 및 핵.

지각

  • 이것은 일반적으로 두께가 약 8~40km인 지구의 가장 바깥쪽 고체 부분입니다.
  • 그것은 부서지기 쉬운 성격을 가지고 있습니다.
  • 지구 부피의 거의 1%, 지구 질량의 0.5%가 지각으로 이루어져 있습니다.
  • 해양과 대륙 아래 지각의 두께는 다릅니다. 해양지각은 대륙지각(약 5km)에 비해 더 얇습니다(약 30km).
  • 지각의 주요 구성성분은 실리카(Si)와 알루미늄(Al)으로 흔히 불린다. 시알 (때때로 SIAL은 지각과 최상부 고체 맨틀로 구성된 지역인 암석권을 지칭하는 데 사용됩니다.)
  • 지각에 있는 물질의 평균 밀도는 3g/cm3입니다.
  • 사이의 불연속성 수권과 지각 로 불린다 콘래드 불연속성.
CONRAD 및 MOHO 불연속성
CONRAD 및 MOHO 불연속성
 

맨틀

  • 지각 너머의 내부 부분을 맨틀이라고 합니다.
  • 사이의 불연속성 지각과 맨틀 로 불린다 모호로비치 불연속 또는 모호 불연속.
  • 맨틀의 두께는 약 2900km이다.
  • 맨틀은 지구 부피의 거의 84%, 지구 질량의 67%를 차지합니다.
  • 맨틀의 주성분은 규소와 마그네슘이므로 맨틀이라고도 한다. 시마.
  • 층의 밀도는 지각보다 높으며 3.3 – 5.4g/cm3입니다.
  • 맨틀의 가장 위쪽의 단단한 부분과 전체 지각이 구성되어 있습니다. 암석권.
  •  연약권 (80~200km 사이)는 암석권 바로 아래에 있는 상부 맨틀의 점성이 높고 기계적으로 약하며 연성 변형이 있는 지역입니다.
  • 약권은 마그마의 주요 공급원이며 암석권 판/대륙판이 이동하는 층입니다(판 구조론).
  • 사이의 불연속성 상부 맨틀과 하부 맨틀 로 알려져있다 레페티 불연속성.
  • 암석권과 연약권 바로 아래, 핵 위의 맨틀 부분을 다음과 같이 부릅니다. 중간권.

핵심

  • 지구 중심을 둘러싸고 있는 가장 안쪽 층이다.
  •  구텐베르크의 불연속성에 의해 핵이 맨틀에서 분리됨.
  • 주로 철(Fe)과 니켈(Ni)로 구성되어 있어 니켈이라고도 한다. 니페.
  • 핵은 지구 부피의 약 15%, 지구 질량의 32.5%를 차지합니다.
  • 핵은 밀도 범위가 9.5~14.5g/cm3인 지구에서 가장 밀도가 높은 층입니다.
  • 코어는 내부 코어와 외부 코어라는 두 개의 하위 계층으로 구성됩니다.
  • 내부 코어는 고체 상태이고 외부 코어는 액체 상태(또는 반액체)입니다.
  • 상부 코어와 하부 코어 사이의 불연속성을 다음과 같이 부릅니다. 레만 불연속.
  • 바리스피어 때로는 지구의 핵심이나 때로는 전체 내부를 가리키는 데 사용됩니다.

지구의 구성

지구 구성의 주요 원소와 미네랄:

  1. 산소(O): 산소는 지구 구성에서 가장 풍부한 원소로 지구 지각 중량의 약 46.6%를 차지합니다. 규산염 및 산화물과 같은 미네랄 및 화합물의 중요한 구성 요소입니다.
  2. 실리콘(Si): 실리콘은 지각에서 두 번째로 풍부한 원소로 지각 구성의 약 27.7%를 차지합니다. 이는 지각의 주요 구성 요소인 다양한 규산염 광물의 핵심 구성 요소입니다.
  3. 알류미늄 (알): 알루미늄은 지구 지각의 약 8.1%를 차지합니다. 등의 미네랄에서 흔히 발견됩니다. 장석, 보크 사이트, 및 다양한 규산염.
  4. 철(Fe): 철은 지구 구성의 또 다른 필수 요소로 지구 지각의 약 5%를 구성합니다. 포함한 다양한 미네랄에서 발견됩니다. 적철광자철광.
  5. 칼슘(Ca): 칼슘은 지각의 약 3.6%를 차지하며 다음과 같은 미네랄에서 흔히 발견됩니다. 방해석석고.
  6. 나트륨(Na) 및 칼륨(K): 나트륨과 칼륨을 합하면 지각의 약 2.8%를 차지합니다. 이러한 요소는 일반적으로 장석과 같은 광물에서 발견됩니다.
  7. 마그네슘(Mg): 마그네슘은 지각의 약 2.1%를 구성하며 다음과 같은 광물에서 발견됩니다. 감람석음흉한.
  8. 티타늄 (티): 티타늄은 지각의 약 0.57%를 구성하며 다음과 같은 광물에 존재합니다. 일메나이트금홍석.
  9. 수소(H): 수소는 지각의 주요 구성 요소는 아니지만 주로 물(H2O) 형태로 지구의 전체 구성에 중요한 요소입니다.
  10. 기타 요소: 다음을 포함한 다양한 기타 요소 , 탄소, 인 및 많은 미량 원소는 지구 구성에 더 적은 양으로 존재합니다.

지구 층 내 요소의 분포:

  1. 빵 껍질: 지구의 지각은 주로 다음을 포함한 규산염 광물로 구성되어 있습니다. 석영, 장석, 운모, 그리고 다양한 종류의 암석. 규소와 산소는 지각에서 가장 풍부한 원소로 이러한 광물의 중추를 형성합니다.
  2. 맨틀: 맨틀은 주로 규산염 광물로 구성되어 있으며 철과 마그네슘이 주성분입니다. 감람석, 휘석 및 석류석 맨틀에서 발견되는 흔한 광물이다.
  3. 외부 핵심: 외핵은 주로 액체 철과 니켈로 구성되어 있습니다. 이 층은 지구 자기장을 생성하는 역할을 하며 철이 주된 요소입니다.
  4. 내부 코어: 내부 코어는 견고한 철과 니켈로 구성됩니다. 극도로 높은 온도에도 불구하고 강렬한 압력으로 인해 이러한 요소는 고체 상태로 유지됩니다.

지구 층 내의 원소 분포는 지구 초기 역사 동안 물질이 분화되고 분리된 결과입니다. 지구의 층상 구조는 행성의 강착, 분화, 지질 활동을 포함하여 수십억 년에 걸쳐 발생한 물리적, 화학적 과정의 결과입니다.

지구 내부의 온도, 압력 및 밀도

온도

  • 광산과 깊은 우물에서는 깊이가 증가함에 따라 온도가 상승하는 것이 관찰됩니다.
  • 지구 내부에서 분출된 용암과 함께 이러한 증거는 지구 중심으로 갈수록 온도가 증가한다는 것을 뒷받침합니다.
  • 여러 관측 결과에 따르면 온도 증가 속도는 지표면에서 지구 중심 방향으로 균일하지 않습니다. 어떤 곳에서는 더 빠르고 다른 곳에서는 더 느립니다.
  • 처음에 이 온도 증가율은 깊이가 1m 증가할 때마다 평균 32C의 비율입니다.
  • 상위 100km에서는 온도가 km당 12C씩 증가하고, 다음 300km에서는 km당 20C씩 증가합니다. 그러나 더 깊이 들어가면 이 속도는 km당 10C로 줄어듭니다.
  • 따라서, 표면 아래의 온도 증가율이 감소하고 있습니다. 중앙을 향해 (온도 증가율과 온도 증가율을 혼동하지 마십시오. 지구 표면에서 중심부로 갈수록 온도는 항상 증가한다.).
  • 중심부의 온도는 3000C에서 5000C 사이로 추정되며 고압 조건에서의 화학 반응으로 인해 훨씬 ​​더 높을 수 있습니다.
  • 이렇게 높은 온도에서도 지구 중심의 물질은 그 위에 있는 물질의 강한 압력으로 인해 고체 상태를 유지합니다.

압력

  • 기온과 마찬가지로, 압력은 표면에서 중심쪽으로 증가합니다. 지구의.
  • 이는 암석과 같은 위에 쌓인 물질의 엄청난 무게 때문입니다.
  • 깊은 곳에서는 압력이 엄청나게 높아 해수면 대기압의 약 3만~4만 배에 달하는 것으로 추정됩니다.
  • 고온에서는 아래에 있는 물질이 지구의 중심 부분을 향해 녹지만, 높은 압력으로 인해 이러한 녹은 물질은 고체의 특성을 갖게 되며 아마도 소성 상태가 됩니다.

밀도

  • 압력이 증가하고 니켈이나 철과 같은 무거운 물질이 중앙으로 갈수록 존재하기 때문에 지구층의 밀도도 중심부로 갈수록 증가합니다..
  • 층의 평균 밀도는 지각에서 중심부로 갈수록 증가하며 중심부의 밀도는 거의 14.5g/cm3입니다.

지구의 자기장

지구 자기장은 지구를 둘러싸고 있는 중요하고 복잡한 특징입니다. 그것은 우리의 일상 생활에서 중요한 역할을 하며 몇 가지 중요한 기능을 가지고 있습니다. 지구 자기장의 개요는 다음과 같습니다.

1. 지구 자기장의 생성:

  • 지구 자기장은 주로 행성 외핵에 있는 용융된 철과 니켈의 움직임에 의해 생성됩니다. 이 과정을 지오다이나모(geodynamo)라고 합니다.
  • 지구 발전기는 지구 내부의 방사성 동위원소 붕괴와 핵 냉각으로 인해 발생하는 열에 의해 구동됩니다.

2. 자기 극성:

  • 지구 자기장은 막대자석과 마찬가지로 북극과 남극을 가지고 있습니다. 그러나 이러한 자극은 지리적 북극 및 남극과 정렬되지 않습니다.
  • 지구 자극의 위치와 방향은 지질학적 시간에 따라 변할 수 있으며 이러한 극성의 반전은 암석에 "자기 줄무늬"로 기록됩니다.

3. 자기장 구성요소:

  • 지구 자기장은 세기, 기울기, 적위로 특징지어집니다.
  • 자력: 이는 지구 표면의 특정 위치에서 자기장의 강도를 나타냅니다.
  • 기울기: 이는 자기장 선이 지구 표면과 교차하는 각도를 나타내며, 자극의 거의 수직에서 적도의 수평까지 다양합니다.
  • 기움: 이는 진북(지리적 북쪽)과 자북 사이의 각도입니다.

4. 자기장의 기능과 중요성:

  • 지구 자기장은 몇 가지 중요한 기능과 이점을 가지고 있습니다.
    • 이는 태양풍, 우주선 등 태양으로부터 유해한 하전 입자를 반사하는 보호막 역할을 합니다. 이 방패는 자기권으로 알려져 있으며 지구의 대기와 생명체를 보호하는 데 도움이 됩니다.
    • 자기장을 나침반으로 사용하는 새, 바다거북 등 철새 동물의 탐색 및 방향 안내가 가능합니다.
    • 나침반은 탐색과 방향 지정을 위해 지구 자기장에 의존합니다.
    • 자기장은 지구의 역사와 지각판의 움직임을 이해하기 위한 고지자기(암석에 기록된 고대 자기장 연구)를 포함한 다양한 과학 및 지질학 연구에 사용됩니다.
    • 자기장은 의학 분야의 자기공명영상(MRI)과 지구물리학 탐사의 다양한 응용 분야를 포함한 현대 기술에 필수적입니다.

5. 지구 자기장의 변화:

  • 지구 자기장은 일정하지 않으며, 시간에 따른 변화(점진적 변화)와 지자기 역전(자기 극성의 반전)을 비롯한 변화를 겪을 수 있습니다.
  • 연구자들은 이러한 변화를 모니터링하고 있으며, 최근 관측에 따르면 자북극은 과거보다 더 빠른 속도로 이동하고 있는 것으로 나타났습니다.

지구 자기장을 이해하는 것은 다양한 과학적, 기술적, 환경적 이유로 필수적입니다. 이는 지구 지질학의 필수적인 부분이며 지구상의 생명체에 필요한 조건을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.

참조

지조 수다르산 ,지구 내부: 지각, 맨틀, 핵(2018),https://www.clearias.com/interior-of-the-earth/