암석권의 정의는 지구의 내부 구조를 나타내는 다이어그램입니다. 지구의 내부 구조 계획

다른 많은 행성과 마찬가지로 지구도 층으로 이루어진 내부 구조를 가지고 있습니다. 우리 행성은 세 가지 주요 층으로 구성되어 있습니다. 내부 층은 핵, 외부 층은 지각, 그 사이에는 맨틀이 있습니다.

핵은 지구의 중심 부분으로 깊이 3000~6000km에 위치한다. 코어의 반경은 3500km입니다. 과학자들에 따르면 코어는 외부(아마도 액체)와 내부(고체)의 두 부분으로 구성됩니다. 중심 온도는 약 5000도입니다. 우리 행성의 핵심에 대한 현대적인 아이디어는 얻은 데이터에 대한 장기적인 연구와 분석을 통해 얻어졌습니다. 따라서 행성 중심부의 철 함량이 35%에 달해 특징적인 지진 특성이 결정된다는 것이 입증되었습니다. 핵의 바깥 부분은 전류가 잘 통하는 니켈과 철의 회전 흐름으로 표현되며, 전류가 흐르면서 지구 자기장이 생성되기 때문에 지구 자기장의 기원은 핵의 이 부분과 정확하게 연결됩니다. 외핵의 액체 물질에서. 매우 높은 온도로 인해 외핵은 맨틀과 접촉하는 영역에 상당한 영향을 미칩니다. 어떤 곳에서는 지구 표면을 향해 엄청난 열과 질량 흐름이 발생합니다. 지구의 내부 핵은 단단하고 온도도 높습니다. 과학자들은 핵 내부 부분의 이러한 상태가 지구 중심의 매우 높은 압력에 의해 보장되어 300만 기압에 도달한다고 믿습니다. 지구 표면으로부터의 거리가 증가함에 따라 물질의 압축이 증가하며 그 중 많은 물질이 금속 상태로 전환됩니다.

중간층인 맨틀은 핵을 덮고 있습니다. 맨틀은 우리 행성 부피의 약 80%를 차지하며 지구에서 가장 큰 부분입니다. 맨틀은 핵에서 위쪽으로 위치하지만 지구 표면에 도달하지 않고 외부에서는 지각과 접촉합니다. 기본적으로 맨틀 물질은 약 80km 두께의 상부 점성층을 제외하고는 고체 상태이다. 이것은 그리스어에서 "약한 공"으로 번역된 약권입니다. 과학자들에 따르면 맨틀 물질은 끊임없이 움직인다. 지각으로부터의 거리가 핵을 향해 증가함에 따라 맨틀 물질은 더 밀도가 높은 상태로 전환됩니다.

외부에서 맨틀은 지구의 지각, 즉 강한 외부 껍질로 덮여 있습니다. 그 두께는 바다 밑에서는 수 킬로미터에서 산맥에서는 수십 킬로미터까지 다양합니다. 지구의 지각은 우리 행성 전체 질량의 0.5%만을 차지합니다. 나무 껍질의 구성에는 규소, 철, 알루미늄 및 알칼리 금속의 산화물이 포함되어 있습니다. 대륙지각은 퇴적층, 화강암층, 현무암층의 3개 층으로 나누어진다. 해양지각은 퇴적층과 현무암층으로 구성되어 있다.

지구의 암석권은 맨틀의 상층부와 함께 지구의 지각으로 구성됩니다. 암석권은 지각 암석권 판으로 구성되어 있으며 연간 20~75mm의 속도로 연약권을 따라 "미끄러지는" 것처럼 보입니다. 서로에 대해 움직이는 암석권 판은 크기가 다르며 운동 운동학은 판 구조론에 의해 결정됩니다.

비디오 프레젠테이션 "지구의 내부 구조":

프레젠테이션 "과학으로서의 지리학"

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지구의 내부 구조는 현대 과학자들이 가장 흥미롭고 거의 연구하지 않은 주제 중 하나입니다. 오늘날 우리는 지구의 중심부에서 일어나는 일보다 우주에 대한 정보가 수십 배 더 많습니다. 인간이 지각에 침투하는 것은 모기의 독침이 인간의 피부를 관통할 수 있는 것처럼 미미합니다. 문제는 지구 전체의 최상층이 지각으로 구성이 매우 조밀하다는 것입니다. 그리고 가장 현대적인 장비를 사용하여 우물을 뚫으려면 몇 달이 걸리며 깊이는 몇 킬로미터에 불과합니다.

수천 킬로미터에 비해 몇 킬로미터는 무엇입니까? 지진학은 지구의 내부 층을 연구하는 데 중요한 역할을 합니다. 이상적으로 이것은 지진을 연구하는 과학입니다. 그러나 지구 전체 내부가 전통적으로 지각, 점성 맨틀 및 핵의 세 부분으로 나누어져 있다는 사실을 알아낼 수 있었던 것은 지진 방법(자연 지진 또는 인공 폭발) 덕분이었습니다.

지각

지각은 지구의 단단한 껍질이며 암석권의 상부입니다. 대부분은 세계 해양 아래에 위치하며 여기에서 지각은 해양(21%)과 대륙(79%)으로 구분됩니다. 지구의 전체 질량을 100%로 하면 지각은 0.47%에 불과하다. 지각은 일정한 수평 및 수직 움직임이 특징이며, 이로 인해 다양한 형태의 구호가 형성됩니다. 지각을 대륙과 해양으로 나누는 것은 구조가 다르기 때문에 정당화됩니다.

대륙 부분은 해양 부분보다 훨씬 두껍고 그 경계는 세계 해양의 해안선과 일치하지 않습니다. 지리적 관점에서 볼 때 해안 지역, 얕은 바다, 최대 200m 깊이의 만은 대륙 부분의 연속이라고 믿어집니다. 결국 연구에 따르면 특정 지역에 작은 수역이 존재하는 것은 지속적인 현상이 아닙니다. 지각의 해양 부분은 수심이 4km에 도달하는 곳에서 시작됩니다.

대륙 지각은 세 가지 층으로 구성됩니다.

• 퇴적물 - 일부 장소의 두께는 최대 15km에 이릅니다. 이 층은 수백만 년에 걸쳐 층층이 쌓인 다양한 유형의 퇴적물로 구성되어 있기 때문에 그 이름을 얻었습니다. 이 층에 대한 연구를 통해 과학자들은 다양한 지질 과정을 관찰하고 지각의 상승 및 하강 단계를 추적할 수 있습니다.
• 화강암 층은 그 내부와 화강암 자체의 지진파 속도가 동일하기 때문에 그 이름을 얻었습니다. 그것은 지구 깊은 곳에서 마그마가 상승하여 형성된 결정질 기원의 암석으로 구성됩니다.
• 현무암 층은 지진파의 속도 때문에 그 이름을 얻었습니다. 이 층의 아래쪽 경계는 깊이가 70km에 도달할 수 있으므로 정확한 구성을 아는 사람은 아무도 없습니다. 일부 가정에 따르면, 다른 가정에 따르면, 변성 정도가 높은 변성암의 현무암으로 구성됩니다.

지각의 해양 부분은 대륙 부분과 구성이 다르지만 구조상 3개의 층이 있습니다. 해양 부분의 퇴적층은 폭이 1km에 불과합니다. 화강암 층이 누락되었으며 그 자리에 두 번째 또는 중간 층이라고 가장 자주 언급되는 거의 연구되지 않은 부분이 있습니다. 세 번째는 현무암 층으로 구조가 대륙 층과 유사합니다. 해양 지각의 두께는 3-7km에 불과하며 이는 대륙 지각의 두께보다 훨씬 작습니다.

맨틀

지각 아래에 위치한 지구의 부분을 맨틀이라고합니다. 이것은 전체 질량의 67%를 차지하는 가장 부피가 큰 부분이다. 맨틀의 상부 경계는 깊이 30km, 하부 경계는 지표면으로부터 2900km 떨어져 있다. 지각과 맨틀 사이의 틈을 모호로비치대(Mohorovicic zone)라고 부른다. 차례로 맨틀 자체는 상부 맨틀 (깊이 최대 900km)과 하부 맨틀의 여러 영역으로 나뉩니다. 맨틀에서 일어나는 과정은 지구 표면과 지각 자체에 큰 영향을 미칩니다. 암석권 판의 움직임, 화산 폭발, 지진 및 다양한 광석 퇴적물의 형성이 발생하는 것은 맨틀의 점성 구성 덕분입니다.

한 의견에 따르면, 과학자들은 맨틀이 행성이 형성되는 동안 고체 상태였던 원소들로 구성되어 있다고 믿습니다. 철과 마그네슘은 이산화규소와 결합하여 규산염을 형성합니다. 규산마그네슘은 맨틀 상부에서 발견되며, 규산철의 양은 깊이가 깊어질수록 증가합니다. 맨틀의 하부에서는 산화물로 분해됩니다. 깊이가 깊어짐에 따라 온도와 압력이 크게 증가합니다. 맨틀에 대한 연구는 오랫동안 전 세계 과학자들 사이에서 큰 관심을 불러일으켰습니다. 과학자들이 상부 맨틀과 하부 맨틀을 구성한다고 믿는 암석에 대한 연구를 통해 하부 맨틀에 상당한 양의 실리콘이 있다는 결론에 도달했습니다. 그리고 상층은 지각을 통해 스며들어 다시 솟아오를 수 있는 물이 저장되어 있는 것이 특징입니다.

지구의 핵심

우리 행성의 중심에는 지구 전체 질량의 31.5%를 차지하는 핵이 있습니다. 행성의 나머지 내부 구성 요소와 마찬가지로 코어는 외부 코어와 내부 코어의 여러 부분으로 구성됩니다. 연구에 따르면 코어의 구성이 철-니켈 합금에 의해 지배되는 것으로 밝혀졌습니다. 코어의 바깥 부분의 반경은 약 2200km이며 그 구성은 더 액체입니다. 내부 부분은 더 작고 반경이 1300km이며 밀도가 더 높습니다. 우리 행성에는 자기장이 있으며, 그 생성은 지구의 내부 구조에 직접적인 영향을 받습니다.

이는 코어가 전기 전도체여야 함을 의미합니다. 코어의 일부인 물질의 평균 밀도는 11 t/m3입니다. 오직 금속만이 그러한 밀도를 가질 수 있습니다. 어떤 과학자도 핵의 정확한 구성을 알아낼 수 없습니다. 지구 중심에서 샘플을 얻는 것은 단순히 비현실적이기 때문입니다. 그리고 사용 가능한 모든 정보는 단지 추측과 가정일 뿐입니다.

위의 모든 내용을 분석하면 지구의 내부 구조가 매우 복잡하다는 결론을 내릴 수 있습니다. 한편으로는 지각, 맨틀, 핵심 등 모든 것이 간단합니다. 그러나 반면에 우리는 내부를 들여다보면 그곳에서 무슨 일이 일어나고 있는지 100% 확신할 수 없습니다. 행성은 다양한 운석, 소행성, 혜성, 먼지 및 흙 조각이 쌓여 형성되었다는 것이 입증되었습니다. 이 모든 입자들은 특별한 순서 없이 지구를 형성했습니다. 그리고 이것은 처음에는 모든 영역에 동일한 구성의 조각이 있음을 의미합니다. 지리적 껍질이 형성되고 지구의 내부 층이 분리되기 위해서는 거대한 과정이 일어나야 했습니다.

지각 발달의 역학을 분석하면서 우리는 이러한 과정이 지금도 사라지지 않는다는 것을 다시 한번 확신합니다. 수십억 년 동안 암석권 판의 움직임, 거대한 함몰의 형성, 용암의 분출, 산의 형성이 발생합니다. 그러면 모든 것이 파괴되고 재건됩니다. 이 모든 것은 지구의 창자에서 끊임없이 방출되는 엄청난 에너지와 물질이 있을 때만 가능합니다. 이 모든 과정의 원인을 찾아내고, 서로의 관계를 풀어내는 것이 과학자들의 주된 임무이며, 이를 푸는 데는 수십 년이 더 걸릴 것입니다.

지구를 포함한 행성의 내부 구조를 연구하는 것은 매우 어려운 작업입니다. 우리는 지구의 중심부까지 물리적으로 "드릴" 수 없습니다. 따라서 현재 우리가 획득한 모든 지식은 "접촉을 통해" 가장 문자 그대로 획득한 지식입니다.

유전 탐사의 예를 사용하여 지진 탐사가 어떻게 작동하는지. 우리는 지구를 “호출”하고 반사된 신호가 우리에게 무엇을 가져다 줄지 “듣습니다”

사실 행성 표면 아래에 무엇이 있고 지각의 일부인지 알아내는 가장 간단하고 신뢰할 수 있는 방법은 전파 속도를 연구하는 것입니다. 지진파행성의 깊은 곳에서.

종방향 지진파의 속도는 밀도가 높은 매질에서 증가하고 반대로 느슨한 토양에서는 감소하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 다양한 유형의 암석에 대한 매개 변수를 알고 압력 등에 대한 데이터를 계산하여 수신된 응답을 "듣고" 있으면 지진 신호가 지각의 어느 층을 통과했는지, 표면 아래 얼마나 깊은지 이해할 수 있습니다. .

지진파를 이용한 지각 구조 연구

지진 진동은 두 가지 유형의 원인으로 인해 발생할 수 있습니다. 자연스러운그리고 인공의. 진동의 자연적인 원인은 지진이며, 그 파도는 통과하는 암석의 밀도에 대한 필요한 정보를 전달합니다.

인공 진동원의 무기고는 더 광범위하지만 우선 인공 진동은 일반적인 폭발로 인해 발생하지만 방향성 펄스 발생기, 지진 진동기 등 더 "미묘한"작업 방법도 있습니다.

발파 작업 수행 및 지진파 속도 연구 지진 조사- 현대 지구물리학의 가장 중요한 분야 중 하나입니다.

지구 내부의 지진파에 대한 연구는 무엇을 제공했습니까? 분포를 분석한 결과, 행성의 내부를 통과할 때 속도 변화가 여러 번 급증한 것으로 나타났습니다.

지각

지질학자들에 따르면 속도가 6.7km/s에서 8.1km/s로 증가하는 첫 번째 점프가 기록되었습니다. 지각의 기초. 이 표면은 5km에서 75km까지 다양한 수준에서 지구상의 여러 장소에 위치하고 있습니다. 지각과 그 밑에 있는 껍질인 맨틀 사이의 경계를 맨틀이라고 합니다. "모호로비치 표면", 처음 설립한 유고슬라비아 과학자 A. Mohorovicic의 이름을 따서 명명되었습니다.

맨틀

맨틀최대 2,900km 깊이에 있으며 상부와 하부의 두 부분으로 나뉩니다. 상부 맨틀과 하부 맨틀 사이의 경계는 종방향 지진파의 전파 속도(11.5km/s)의 급격한 증가로 기록되며 깊이 400~900km에 위치합니다.

상부 맨틀은 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 상부에는 100~200km 깊이에 위치한 층이 있는데, 이 층에서는 횡지진파가 0.2~0.3km/s만큼 감쇠되고 종파의 속도는 기본적으로 변하지 않습니다. 이 레이어의 이름은 도파관. 두께는 일반적으로 200-300km입니다.

도파관 위에 있는 상부 맨틀과 지각의 일부를 도파관이라고 합니다. 암석권, 그리고 감소된 속도 자체의 레이어 - 약권.

따라서 암석권은 플라스틱 연약권 아래에 있는 단단하고 단단한 껍질입니다. 암석권의 움직임을 유발하는 과정이 연약권에서 발생한다고 가정합니다.

우리 행성의 내부 구조

지구의 핵심

맨틀 바닥에서는 종파의 전파 속도가 13.9km/s에서 7.6km/s로 급격히 감소합니다. 이 수준에는 맨틀과 맨틀 사이의 경계가 있습니다. 지구의 핵심, 횡단 지진파가 더 이상 전파되지 않는 것보다 더 깊습니다.

핵의 반경은 3500km에 달하고, 부피는 행성 부피의 16%, 질량은 지구 질량의 31%에 달한다.

많은 과학자들은 핵이 용융된 상태에 있다고 믿고 있습니다. 외부 부분은 종파의 속도 값이 급격히 감소하는 것이 특징이며, 내부 부분(반경 1200km)에서는 지진파의 속도가 다시 11km/s로 증가합니다. 핵심 암석의 밀도는 11g/cm 3 이며, 이는 무거운 원소의 존재 여부에 따라 결정됩니다. 그러한 무거운 원소는 철일 수 있습니다. 순수한 철 또는 철-니켈 구성의 코어는 기존 코어 밀도보다 8-15% 더 높은 밀도를 가져야 하기 때문에 철은 코어의 필수적인 부분일 가능성이 높습니다. 따라서 산소, 황, 탄소 및 수소가 핵의 철에 결합되어 있는 것으로 보입니다.

행성의 구조를 연구하기 위한 지구화학적 방법

행성의 심층 구조를 연구하는 또 다른 방법이 있습니다. 지구화학적 방법. 물리적 매개변수에 따라 지구와 다른 지구 행성의 다양한 껍질을 식별하는 것은 이질적 강착 이론에 기초한 매우 명확한 지구화학적 확인을 발견합니다. 이에 따르면 행성의 핵과 외부 껍질의 구성은 대부분 다음과 같습니다. 처음에는 다르며 개발의 초기 단계에 따라 다릅니다.

이 과정의 결과 가장 무거운 것들이 코어( 철-니켈) 구성 요소 및 외부 껍질 - 더 가벼운 규산염 ( 연골염의), 휘발성 물질과 물로 상부 맨틀이 풍부합니다.

지구형 행성(지구)의 가장 중요한 특징은 소위 외부 껍질이라는 것입니다. 짖다, 두 가지 유형의 물질로 구성됩니다. " 본토" - 장석 및 " 대양 같은" -현무암.

지구의 대륙 지각

지구의 대륙 (대륙) 지각은 화강암이나 구성이 유사한 암석, 즉 장석이 많은 암석으로 구성됩니다. 지구의 "화강암"층의 형성은 화강암화 과정에서 오래된 퇴적물의 변형으로 인해 발생합니다.

화강암 층은 다음과 같이 간주되어야 합니다. 특정한지각의 껍질 - 물의 참여와 수권, 산소 대기 및 생물권을 갖는 물질의 분화 과정이 널리 개발 된 유일한 행성입니다. 달과 아마도 지구 행성에서 대륙 지각은 화강암과 구성이 약간 다르지만 다량의 장석으로 구성된 암석인 반려암 거식암으로 구성됩니다.

행성의 가장 오래된 표면(40억~45억년)은 이러한 암석으로 구성되어 있습니다.

지구의 해양(현무암) 지각

해양(현무암) 지각지구는 스트레칭의 결과로 형성되었으며 깊은 단층 지역과 연관되어 상부 맨틀의 현무암 중심이 관통되었습니다. 현무암 화산 활동은 이전에 형성된 대륙 지각에 겹쳐져 있으며 상대적으로 젊은 지질 구조입니다.

모든 지구 행성에서 현무암 화산 활동이 나타나는 것은 명백히 유사합니다. 달, 화성, 수성에서 현무암 "바다"가 광범위하게 발달한 것은 명백히 이 과정의 결과로 맨틀의 현무암 용융물이 표면으로 돌진하는 투과성 구역이 늘어나거나 형성되는 것과 관련이 있습니다. 현무암 화산 활동의 이러한 메커니즘은 모든 지구 행성에서 다소 유사합니다.

지구의 위성인 달 역시 구성 면에서 눈에 띄는 차이가 있지만 일반적으로 지구의 껍질 구조를 복제한 껍질 구조를 가지고 있습니다.

지구의 열 흐름. 지각의 단층 지역에서 가장 뜨겁고, 고대 대륙판 지역에서 가장 추운 곳입니다.

행성의 구조를 연구하기 위한 열 흐름 측정 방법

지구의 심층 구조를 연구하는 또 다른 방법은 열 흐름을 연구하는 것입니다. 내부에서 뜨거운 지구는 ​​열을 포기하는 것으로 알려져 있습니다. 깊은 지평선의 가열은 화산 분출, 간헐천, 온천으로 입증됩니다. 열은 지구의 주요 에너지 원입니다.

지구 표면으로부터 깊이에 따른 온도 상승은 평균 1km당 약 15°C입니다. 이는 약 100km 깊이에 위치한 암석권과 연약권의 경계에서 온도가 1500°C에 가까워야 함을 의미합니다. 이 온도에서 현무암이 녹는 것으로 확인되었습니다. 이는 천권 껍질이 현무암 구성의 마그마의 원천이 될 수 있음을 의미합니다.

깊이에 따라 온도는 더 복잡한 법칙에 따라 변하고 압력 변화에 따라 달라집니다. 계산된 데이터에 따르면 깊이 400km의 온도는 1600°C를 초과하지 않으며 핵과 맨틀 경계의 온도는 2500~5000°C로 추정됩니다.

열 방출은 행성 전체 표면에서 지속적으로 발생한다는 것이 입증되었습니다. 열은 가장 중요한 물리적 매개변수입니다. 그 특성 중 일부는 암석의 가열 정도(점도, 전기 전도도, 자성, 상 상태)에 따라 달라집니다. 따라서 열상태를 통해 지구의 심층구조를 판단할 수 있다.

지구의 온도를 깊은 곳에서 측정하는 것은 기술적으로 어려운 작업입니다. 지각의 첫 번째 킬로미터만 측정할 수 있기 때문입니다. 그러나 지구의 내부 온도는 열 흐름 측정을 통해 간접적으로 연구할 수 있습니다.

지구상의 주요 열원이 태양이라는 사실에도 불구하고 우리 행성의 열 흐름의 총 전력은 지구상의 모든 발전소의 전력보다 30배 더 큽니다.

측정 결과에 따르면 대륙과 해양의 평균 열 흐름은 동일합니다. 이 결과는 바다에서 대부분의 열(최대 90%)이 맨틀에서 나오며, 맨틀에서는 이동 흐름에 의한 물질 전달 과정이 더 강하다는 사실로 설명됩니다. 전달.

대류는 가열된 유체가 팽창하여 가벼워지고 상승하는 반면, 차가운 층은 가라앉는 과정입니다. 맨틀 물질은 그 상태가 고체에 더 가깝기 때문에 물질의 낮은 유속에서 특별한 조건에서 대류가 발생합니다.

우리 행성의 열 역사는 무엇입니까? 초기 가열은 아마도 입자 충돌과 자체 중력장에서의 압축으로 인해 발생하는 열과 관련이 있을 것입니다. 그 열은 방사성 붕괴로 인해 발생했습니다. 열의 영향으로 지구와 지구 행성의 층 구조가 생겼습니다.

지구에는 아직도 방사성열이 방출되고 있습니다. 지구의 녹은 핵 경계에서 엄청난 양의 열 에너지가 방출되어 맨틀을 가열하면서 물질을 분열시키는 과정이 오늘날까지 계속된다는 가설이 있습니다.

지구 내부는 매우 신비롭고 사실상 접근이 불가능합니다. 불행하게도 아직까지 지구의 내부 구조를 관통하여 연구할 수 있는 장치는 없습니다. 연구원들은 현재 세계에서 가장 깊은 광산의 깊이가 4km이고 가장 깊은 우물은 콜라 반도에 있으며 12km라는 것을 발견했습니다.

그러나 우리 행성의 깊이에 대한 특정 지식이 확립되었습니다. 과학자들은 지진 방법을 사용하여 내부 구조를 연구했습니다. 이 방법의 기본은 지진이나 지구의 장에서 발생하는 인공 폭발 중 진동을 측정하는 것입니다. 밀도와 구성이 다른 물질은 특정 속도로 진동을 통과했습니다. 이를 통해 특수 장비를 사용하여 이 속도를 측정하고 얻은 결과를 분석할 수 있었습니다.

과학자들의 의견

연구자들은 우리 행성에 지각, 맨틀, 핵 등 여러 개의 껍질이 있다는 사실을 발견했습니다. 과학자들은 약 46억년 전에 지구 내부의 성층화가 시작되어 오늘날까지 계속해서 성층화가 이루어지고 있다고 믿습니다. 그들의 의견으로는 모든 무거운 물질은 지구 중심으로 내려와 행성의 핵과 결합하고, 가벼운 물질은 위로 올라와 지구의 지각이 된다고 생각합니다. 내부 계층화가 끝나면 우리 행성은 차갑고 죽어 갈 것입니다.

지각

그것은 행성의 가장 얇은 껍질입니다. 그 비율은 지구 전체 질량의 1 %입니다. 사람들은 지각 표면에 살며 생존에 필요한 모든 것을 그곳에서 추출합니다. 지구의 지각 곳곳에는 광산과 우물이 있습니다. 그 구성과 구조는 표면에서 수집된 샘플을 사용하여 연구됩니다.

맨틀

그것은 지구의 가장 광범위한 껍질입니다. 그 부피와 질량은 지구 전체의 70~80%를 차지합니다. 맨틀은 고체 물질로 구성되어 있지만 핵 물질보다 밀도가 낮습니다. 맨틀의 깊이가 깊을수록 온도와 압력이 높아집니다. 맨틀은 부분적으로 녹은 층을 가지고 있습니다. 이 층의 도움으로 고체는 지구의 핵심으로 이동합니다.

핵심

지구의 중심입니다. 온도(3000~4000oC)와 압력이 매우 높습니다. 핵심은 가장 밀도가 높고 무거운 물질로 구성됩니다. 전체 질량의 약 30%를 차지합니다. 코어의 고체 부분은 액체층에 떠서 지구 자기장을 생성합니다. 그것은 지구상의 생명체를 우주선으로부터 보호하는 수호자입니다.

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지구의 껍질 구조. 물리적 상태(밀도, 압력, 온도), 화학적 조성, 지구 내부의 지진파 이동. 지구 자기. 행성의 내부 에너지 원. 지구의 나이. 지리연대기.

지구는 다른 행성과 마찬가지로 껍질 구조를 가지고 있습니다. 지진파(종방향 및 횡방향)가 지구 본체를 통과할 때 일부 깊은 수준의 속도가 눈에 띄게(갑자기) 변하는데, 이는 파도가 통과하는 매체의 특성이 변화함을 나타냅니다. 지구 내부의 밀도와 압력 분포에 대한 현대적인 아이디어가 표에 나와 있습니다.

지구 내부 깊이에 따른 밀도와 압력의 변화

(S.V. 칼레스닉, 1955)

표는 지구 중심의 밀도가 17.2g/cm 3에 도달하고 깊이 2900km, 깊이 5,000km에서 특히 급격한 점프(5.7에서 9.4로)로 밀도가 변한다는 것을 보여줍니다. 첫 번째 점프를 통해 조밀한 코어를 분리할 수 있고, 두 번째 점프를 통해 이 코어를 외부(2900-5000km) 부분과 내부(5,000km에서 중앙까지) 부분으로 세분화할 수 있습니다.

깊이에 따른 종파 및 횡파 속도의 의존성

따라서 본질적으로 속도에는 깊이 60km와 깊이 2900km에서 두 가지 급격한 변화가 있습니다. 즉, 지구의 지각과 내핵이 명확하게 분리되어 있는 것입니다. 이들 사이의 중간 벨트와 코어 내부에서는 속도 증가율의 변화만 있습니다. 또한 지구는 깊이 2900km까지 고체 상태에 있다는 것을 알 수 있습니다. 횡탄성파(전단파)는 이 두께를 자유롭게 통과하며, 이는 고체 매질에서 발생하고 전파될 수 있는 유일한 파동입니다. 코어를 통과하는 횡파의 통과는 관찰되지 않았으며 이로 인해 액체로 간주되었습니다. 그러나 최신 계산에 따르면 코어의 전단 계수는 작지만 여전히 0(액체의 일반적인 경우)과 같지 않으므로 지구의 코어는 액체 상태보다 고체 상태에 더 가깝습니다. 물론 이 경우 '고체'와 '액체'의 개념은 지표면의 물질 집합체 상태에 적용되는 유사한 개념과 동일시될 수 없습니다. 지구 내부에는 고온과 엄청난 압력이 만연합니다.

따라서 지구의 내부 구조는 지각, 맨틀, 핵으로 나누어진다.

지각 - 지구 고체의 첫 번째 껍질로 두께가 30~40km입니다. 부피 기준으로 지구 부피의 1.2%, 질량 기준으로 0.4%, 평균 밀도는 2.7g/cm 3입니다. 주로 화강암으로 구성되어 있습니다. 퇴적암은 그것에서 하위 중요성을 갖는다. 실리콘과 알루미늄이 큰 역할을 하는 화강암 껍질을 “시알”(“시알”)이라고 합니다. 지구의 지각은 지각이라고 불리는 지진 구역에 의해 맨틀과 분리됩니다. 모호 국경, 이 "지진 단면"을 발견한 세르비아 지구물리학자 A. Mohorovicic(1857-1936)의 이름에서 따왔습니다. 이 경계는 명확하며 지구상의 모든 장소(수심 5~90km)에서 관찰됩니다. 모호 단면은 단순히 서로 다른 유형의 암석 사이의 경계가 아니라 맨틀의 에클로자이트와 반려암 및 지각의 현무암 사이의 상전이 평면을 나타냅니다. 맨틀에서 지각으로 전환하는 동안 압력이 너무 강해 반려암이 현무암(실리콘, 알루미늄 + 마그네슘 - "시마" - 실리콘 + 마그네슘)으로 변합니다. 전환에는 부피가 15% 증가하고 그에 따라 밀도가 감소합니다. 모호 표면은 지각의 아래쪽 경계로 간주됩니다. 이 표면의 중요한 특징은 일반적으로 지구 표면 지형의 거울 이미지와 같다는 것입니다. 바다 아래에서는 더 높고, 대륙 평원 아래에서는 더 낮으며, 가장 높은 산 아래에서는 가장 낮게 가라앉습니다. 소위 산의 뿌리).

지각에는 네 가지 유형이 있으며, 이는 지구 표면의 네 가지 가장 큰 형태에 해당합니다. 첫 번째 유형은 다음과 같습니다. 본토,두께는 30-40km이고 젊은 산 아래에서는 80km까지 증가합니다. 이러한 유형의 지각은 대륙 돌출부에 해당합니다(대륙의 수중 가장자리도 포함됨). 가장 일반적인 구분은 퇴적암, 화강암 및 현무암의 세 가지 층으로 구성됩니다. 퇴적층, 최대 15-20km 두께의 복잡한 층상 퇴적물(점토와 셰일이 우세하고 모래, 탄산염 및 화산암이 널리 나타납니다). 화강암층(두께 10-15km) 화강암과 특성이 유사한 실리카 함량이 65% 이상인 변성암 및 화성 산성암으로 구성됩니다. 가장 흔한 것은 편마암, 화강섬록암 및 섬록암, 화강암, 결정질 편암입니다. 가장 밀도가 높은 하층은 두께가 15-35km입니다. 현무암현무암과 유사하기 때문입니다. 대륙 지각의 평균 밀도는 2.7g/cm3입니다. 화강암과 현무암층 사이에는 그것을 발견한 오스트리아 지구물리학자의 이름을 딴 콘래드 경계가 있습니다. 화강암과 현무암이라는 층의 이름은 임의적이며 지진파의 통과 속도에 따라 지정됩니다. 층의 현대 이름은 다소 다릅니다 (E.V. Khain, M.G. Lomize). 두 번째 층은 화강암 변성이라고 불립니다. 화강암은 거의 없으며 편마암과 결정 편암으로 구성되어 있습니다. 세 번째 층은 과립암 기반암으로 고도로 변성된 암석으로 형성됩니다.

두 번째 유형의 지각 – 과도기적 또는 지동기적 –전환 구역(지리동기선)에 해당합니다. 전환 구역은 유라시아 대륙의 동부 해안, 북미 및 남미의 동부 및 서부 해안에 위치해 있습니다. 그들은 다음과 같은 고전적인 구조를 가지고 있습니다: 가장자리 바다 분지, 호형 섬 및 심해 해구. 바다 유역과 심해 해구 아래에는 화강암층이 없으며, 지각은 두께가 증가하고 현무암이 증가한 퇴적층으로 구성됩니다. 화강암 층은 섬호에만 나타납니다. 지구 지각 유형의 평균 두께는 15-30km입니다.

세 번째 유형 - 대양 같은지각은 해저에 해당하고 지각의 두께는 5-10km입니다. 그것은 2층 구조를 가지고 있습니다. 첫 번째 층은 점토-규산-탄산염 암석으로 형성된 퇴적층입니다. 두 번째 층은 기본 구성의 홀결정 화성암(강아지)으로 구성됩니다. 퇴적암층과 현무암층 사이에는 퇴적암의 중간층이 있는 현무암 용암으로 구성된 중간층이 있습니다. 따라서 그들은 때때로 해양 지각의 3층 구조에 대해 이야기합니다.

네 번째 유형 - 균열발생의지각은 중앙해령의 특징이며 두께는 1.5-2km입니다. 중앙해령에서는 맨틀 암석이 표면에 가까워집니다. 퇴적층의 두께는 1-2km이며 열곡 계곡의 현무암 층이 꼬집어 나옵니다.

"지각"과 "석권"이라는 개념이 있습니다. 암석권– 지구의 지각과 상부 맨틀의 일부로 형성된 지구의 암석 껍질. 그 두께는 약권에 의해 제한되는 150-200km입니다. 암석권의 윗부분만 지각이라고 부릅니다.

맨틀 부피로 따지면 지구 부피의 83%, 질량의 68%이다. 물질의 밀도는 5.7g/cm3으로 증가합니다. 코어와의 경계에서 온도는 3800 0 C, 압력은 1.4 x 10 11 Pa로 증가합니다. 상부 맨틀은 깊이 900km, 하부 맨틀은 2900km 깊이로 구분됩니다. 150-200km 깊이의 상부 맨틀에는 마취층이 있습니다. 무약권(그리스어 asthenes - 약함) - 지구의 상부 맨틀에서 경도와 강도가 감소된 층입니다. 약권은 화산 공급 센터가 위치하고 암석권 판이 움직이는 마그마의 주요 공급원입니다.

핵심 지구 부피의 16%, 질량의 31%를 차지한다. 온도는 5000 0C, 압력 – 37 x 10 11 Pa, 밀도 – 16 g/cm 3에 도달합니다. 코어는 최대 5100km 깊이의 외부 코어와 내부 코어로 구분됩니다. 외부 코어는 용융되어 있으며 철 또는 금속화 규산염으로 구성되어 있으며 내부 코어는 고체 철-니켈입니다.

천체의 질량은 물질의 밀도에 따라 달라지며, 질량은 지구의 크기와 중력을 결정합니다. 우리 행성은 충분한 크기와 중력을 가지고 있으며 수권과 대기를 유지합니다. 물질의 금속화는 지구 핵에서 발생하여 전류와 자기권을 형성합니다.

지구 주변에는 다양한 장이 있으며 GO에 가장 큰 영향을 미치는 것은 중력과 자기입니다.

중력장 지구상에서는 중력장입니다. 중력은 지구가 자전할 때 발생하는 인력과 원심력 사이의 합력입니다. 원심력은 적도에서 최대에 도달하지만 여기에서도 중력의 1/288에 해당하는 작은 힘이 있습니다. 지구상의 중력은 주로 지구 내부와 표면의 질량 분포에 영향을 받는 인력에 의존합니다. 중력은 지구상 모든 곳에서 작용하며 지오이드 표면에 수직으로 향합니다. 중력장의 강도는 극에서 적도(적도에서 원심력이 더 큼)로, 표면에서 위로(고도 36,000km에서는 0임), 표면에서 아래로(중심에서) 균일하게 감소합니다. 지구 중력은 0이다.)

일반 중력장지구의 모양은 질량이 균일하게 분포된 타원체 모양이라면 지구가 가질 모양과 같습니다. 특정 지점에서의 실제 자기장 강도는 정상과 다르며 중력장 이상 현상이 발생합니다. 변칙은 긍정적일 수도 있고 부정적일 수도 있습니다. 산맥은 추가 질량을 생성하고 긍정적인 변칙, 해구, 반대로 부정적인 변칙을 유발해야 합니다. 그러나 실제로 지구의 지각은 등방성 평형 상태에 있습니다.

등정성 (그리스어 isostasios에서 - 무게가 동일함) - 단단하고 상대적으로 가벼운 지각과 더 무거운 상부 맨틀의 균형을 유지합니다. 평형 이론은 1855년 영국 과학자 G.B. 가벼운. 등위성 덕분에 이론적 평형 수준을 초과하는 질량 초과는 아래의 부족에 해당합니다. 이는 약권층의 특정 깊이(100-150km)에서 표면에 질량이 부족한 곳으로 물질이 흐른다는 사실로 표현됩니다. 보상이 아직 완전히 이루어지지 않은 젊은 산에서만 약한 양성 이상이 관찰됩니다. 그러나 균형은 끊임없이 깨지고 있습니다. 퇴적물은 바다에 쌓이고 해저는 그 무게로 인해 휘어집니다. 반면, 산은 파괴되고 높이가 감소하며 이는 질량이 감소함을 의미합니다.

중력은 지구의 모양을 형성하며, 주요 내생력 중 하나입니다. 덕분에 대기 강수량이 감소하고 강이 흐르고 지하수 지평이 형성되며 경사 과정이 관찰됩니다. 중력은 산의 최대 높이를 설명합니다. 우리 지구에는 9km보다 높은 산이 있을 수 없다고 믿어집니다. 중력은 행성의 가스와 물 껍질을 함께 유지합니다. 가장 가벼운 분자인 수소와 헬륨만이 행성의 대기를 떠납니다. 방사성 붕괴와 함께 하부 맨틀의 중력 분화 과정에서 실현된 물질의 질량 압력은 암석권을 재건하는 내부(내인성) 과정의 원천인 열 에너지를 생성합니다.

지각 표면층(평균 최대 30m)의 열 체제는 태양열에 의해 결정되는 온도를 갖습니다. 이것 헬리메트릭 레이어계절별 기온 변동을 겪고 있습니다. 아래에는 관찰 장소의 연평균 기온에 해당하는 일정 온도(약 20m)의 더 얇은 지평선이 있습니다. 영구층 아래에서는 깊이에 따라 온도가 증가합니다. 지열층. 이 증가의 규모를 정량화하기 위해 서로 관련된 두 가지 개념이 있습니다. 땅 속으로 100m 깊이 들어갈 때의 온도 변화를 온도라고 합니다. 지열 구배(0.1에서 0.01 0 S/m까지 다양하며 암석의 구성, 발생 조건에 따라 다름) 온도를 1 0 증가시키기 위해 더 깊게 들어가야 하는 수직 거리를 호출합니다. 지열 단계(10~100m/0C까지 다양함)

지구 자기 - 핵-맨틀 경계에서 발생하는 과정으로 인해 주변 자기장의 존재를 결정하는 지구의 특성입니다. 인류는 처음으로 W. Gilbert의 연구 덕분에 지구가 자석이라는 사실을 알게 되었습니다.

자기권 – 지구 자기장에서 움직이는 하전 입자로 채워진 지구 근처 공간의 영역입니다. 행성간 공간은 자기권계면에 의해 분리되어 있습니다. 이것은 자기권의 외부 경계입니다.

자기장의 형성은 내부 및 외부 이유에 기초합니다. 행성의 외핵에서 발생하는 전류로 인해 일정한 자기장이 형성됩니다. 태양 미립자 흐름은 지구의 교번 자기장을 형성합니다. 자기 지도는 지구 자기장의 상태를 시각적으로 표현합니다. 자기 지도는 자기 시대인 5년 동안 작성됩니다.

지구가 균일하게 자화된 구라면 지구는 정상적인 자기장을 가질 것입니다. 첫 번째 근사치에 따르면 지구는 자기 쌍극자입니다. 즉, 끝이 반대 자극을 갖는 막대입니다. 쌍극자의 자기축이 지구 표면과 교차하는 곳을 지구라고 한다. 지자기극. 지자기극은 지리적 자극과 일치하지 않으며 연간 7~8km의 속도로 천천히 움직입니다. 정상 자기장(이론적으로 계산된 자기장)과의 편차를 자기 이상이라고 합니다. 이는 표면에 자성 암석이 밀접하게 발생하는 것과 관련하여 전역(동시베리아 타원형), 지역(KMA) 및 지역적일 수 있습니다.

자기장은 자기 편각, 자기 경사 및 강도의 세 가지 양으로 특징 지어집니다. 자기 편각- 지리적 자오선과 자침 방향 사이의 각도. 나침반 바늘의 북쪽 끝이 지리적 바늘의 동쪽으로 벗어나면 적위는 동쪽(+)이고, 화살표가 서쪽으로 벗어나면 서쪽(-)입니다. 자기 성향- 수평면과 수평축에 매달린 자기 바늘의 방향 사이의 각도. 기울기는 화살표의 북쪽 끝이 아래를 향하면 양수이고, 북쪽 끝이 위를 향하면 음수입니다. 자기 기울기는 0에서 90 0까지 다양합니다. 자기장의 강도는 다음과 같은 특징이 있습니다. 긴장.자기장의 강도는 적도에서는 20-28A/m, 극에서는 48-56A/m로 낮습니다.

자기권은 눈물방울 모양을 하고 있습니다. 태양을 향한 쪽의 반경은 지구의 반경 10배와 같고, 밤 쪽에서는 '태양풍'의 영향으로 반경이 100배로 증가합니다. 그 모양은 지구의 자기권과 만나 그 주위를 흐르는 태양풍의 영향으로 인한 것입니다. 자기권에 도달한 하전 입자는 자기장 선을 따라 움직이기 시작하여 형성됩니다. 방사선 벨트.내부 방사선 벨트는 양성자로 구성되어 있으며 적도 위 3500km 고도에서 최대 농도를 갖습니다. 외부 벨트는 전자에 의해 형성되며 최대 10개의 반경까지 확장됩니다. 자극에서는 복사 벨트의 높이가 감소하고 여기에서 하전 입자가 대기로 침입하여 대기 가스를 이온화하고 오로라를 일으키는 영역이 발생합니다.

자기권의 지리적 중요성은 매우 큽니다. 이는 미립자 태양 및 우주 방사선으로부터 지구를 보호합니다. 자기 이상은 광물 검색과 관련이 있습니다. 자기력선은 관광객과 선박이 우주를 탐색하는 데 도움이 됩니다.

지구의 나이. 지리연대기.

지구는 소행성과 같은 고체 입자와 물체가 쌓여 차가운 몸체로 탄생했습니다. 입자 중에는 방사성 입자도있었습니다. 일단 지구 안으로 들어가면 그곳에서 분해되어 열을 방출합니다. 지구의 크기는 작았지만 열은 행성 간 공간으로 쉽게 빠져나갔습니다. 그러나 지구의 부피가 증가함에 따라 방사성 열의 생성이 누출을 초과하기 시작하여 행성의 장을 축적하고 가열하여 부드러워졌습니다. 기회를 열어준 플라스틱 상태 물질의 중력 분화를 위해– 가벼운 광물 덩어리는 표면으로 떠오르고 무거운 광물 덩어리는 중앙으로 점진적으로 하강합니다. 깊이가 커짐에 따라 차별화의 강도가 약해졌습니다. 같은 방향으로 압력이 증가하면 물질의 점도가 증가합니다. 지구의 핵은 분화에 의해 포착되지 않았으며 원래의 규산염 구성을 유지했습니다. 그러나 그것은 백만 기압을 초과하는 최고 압력으로 인해 급격히 두꺼워졌습니다.

지구의 나이는 방사성 방법을 사용하여 결정되며 방사성 원소를 포함하는 암석에만 적용할 수 있습니다. 지구상의 모든 아르곤이 칼륨-49의 붕괴 생성물이라고 가정하면 지구의 나이는 최소한 40억 년이 될 것입니다. O.Yu의 계산. 슈미트는 훨씬 더 높은 수치인 76억 년을 제시합니다. 그리고. 지구의 나이를 계산하기 위해 Baranov는 암석과 광물에 포함된 우라늄-238과 악티노우라늄(우라늄-235)의 현재 양 사이의 비율을 계산하여 우라늄(나중에 행성이 탄생한 물질)의 나이를 5-5로 계산했습니다. 70억년.

따라서 지구의 나이는 40억~60억년으로 결정된다. 지금까지 지구 표면 발달의 역사는 가장 오래된 암석이 보존된 시기, 즉 약 3~35억 년(Kalesnik S.V.)부터 시작하여 일반적인 용어로 직접 재구성할 수 있었습니다.

지구의 역사는 보통 두 가지로 나누어진다. 영겁: 암호생체(숨겨진 생활: 골격 동물군 잔해 없음) 그리고 현생대(명시적이고 삶) . Cryptose에는 두 가지가 포함되어 있습니다. 시대 : Archean 및 Proterozoic.현생대는 지난 5억 7천만년을 포괄하며, 다음을 포함합니다. 고생대, 중생대, 신생대,이는 차례로 다음과 같이 나누어집니다. 미문.흔히 현생대(Phanerozoic)라고 불리기 전의 전체 기간을 말한다. 선캄브리아기의(캄브리아기 - 고생대의 첫 번째 기간).

고생대 시대:

중생대의 기간:

신생대 시대:

Paleogene (시대 – 팔레오세, 에오세, 올리고세)

신생 (시대 – 중신세, 선신세)

제4기(시대 - 홍적세 및 홀로세).

결론:

1. 지구 내부 생명의 모든 표현은 열에너지의 변화에 ​​기초합니다.

2. 지각에서는 표면으로부터 멀어질수록 온도가 증가합니다(지열 구배).

3. 지구의 열은 방사성 원소의 붕괴에서 발생합니다.

4. 지구 물질의 밀도는 깊이에 따라 표면의 2.7에서 중앙 부분의 17.2로 증가합니다. 지구 중심의 압력은 300만 기압에 이른다. 밀도는 60km와 2900km 깊이에서 갑자기 증가합니다. 따라서 결론은 지구는 서로를 포용하는 동심원 껍질로 구성되어 있다는 것입니다.

5. 지각은 주로 화강암과 같은 암석으로 구성되어 있으며, 그 아래에는 현무암과 같은 암석이 깔려 있습니다. 지구의 나이는 40억~60억년으로 추정된다.