지구에 대한 정리

목차

1. 지각과 지구자기자의 발생

2. 대기와 생명의 발생

3. 태양계와 지구

4. 지구대기

5. 지구표현

6. 내부구조

본문내용

에 큰 차가 있으나 지구의 변형이 얼마나 느린가 상상할 수 있다.
지구의 내부구조는 주로 지진파의 반사 ·감쇠 ·분산을 관측함으로써 상세하게 판명되었다. 중심부의 내핵(內核)은 고온이지만 고압 때문에 용해되지 않은 고체상태를 유지하며, 바깥쪽의 외핵(外核)은 고온이지만 용해된 상태로 되어 있다. 운석과 운철의 관찰에서 볼 때, 두 핵의 구성성분은 80%의 철과 20%의 니켈로 구성되어 있으며, 전기전도도가 높을 것으로 보인다. 이 값은 지구자기의 장주기변동으로부터 추정된다. 내핵과 외핵은 지구 전체의 평균 회전속도에 비하여 다소 느린데, 이 사실로부터 지구자기장(地球磁氣場:雙極子磁氣場)이 핵 내의 흐름의 변형에 그 원인이 있다고 하는 다이너모이론이 성립될 수 있다.
또한 핵 내에는 중심부로부터 바깥쪽을 향하여 온도기울기가 있고, 그 때문에 유속에 방사선 방향의 성분을 가지는 물질의 대류가 일어나고 그 대류에서 생기는 소용돌이가 지구자기의 장주기변동(1∼100년)을 유발하게 된다(지구자기의 西方移動). 내핵을 둘러싼 외핵과 맨틀의 경계는 극히 좁고, 위치는 중심으로부터 약 3,470km(지하 2,900km)이며, 지진파의 조사에 의하면 그 폭이 5km라고 추정된다. 이 곳에서는 거의 완전한 금속상태의 물질로부터 갑자기 규산염을 주성분으로 하는 산화물층(酸化物層)으로 바뀐다.
맨틀 내부는 지각구조 못지 않게 복잡하며 그 성분과 물리적 성질을 고려하여 B층(깊이 33∼413km), C층(413∼984km) 및 D층(984∼2,900km)으로 나뉜다(A층은 지각이다). 여기서 D층은 맨틀을 고체로 생각하며, 정역학 및 열역학 방정식으로 추정되는 물리량(밀도 ·두께 ·압력 ·온도 ·지진파속도)이 대체로 관측량과 일치하기 때문에 물리적 ·화학적 평형이 유지되는 균일상태에 있다고 본다. 그러나 B층과 C층, 특히 C층은 균일상태로 가정하기에는 아무래도 불가사의한 현상들이 많다. K.E.불렌은 맨틀 내부의 C층에 해당하는 부분은 물리적 ·화학적으로 불안정하고 전이층(轉移層)에 해당된다고 말하여(1950년대), 그 후 C층 연구의 단서가 되었다.
물리량 이상이란, 깊이 100km 정도에서 지진파의 속도가 극소가 되고, 400∼1,000km에서 급격히 증가하는 것과, 400km에서 전기전도도의 이상 비약 등으로 대표된다. 이러한 이상은 저속도층에 대해서는 그 근처에서 전적으로 맨틀의 온도가 물질의 융해점에 접근해 있든가, 부분적으로 융해점에 달했기 때문에 물질이 유연하게 되어 지진파 속도가 늦어지는 것으로 설명된다. 또 400km에서의 이상은 맨틀의 주성분인 규산염의 하나인 MgSiO3가 압력에 의하여 부피가 작은Mg2SiO4와 SiO2로 분해되고, 깊이가 더욱 증가함에 따라 압력이 증대되면 Mg2SiO4의 결정은 더욱 치밀해져(올리빈-스피넬轉移), MgSiO3의 치밀한 형태와 MgO로 분해되고, MgSiO3는 다시 MgO＋SiO2로 분해되는 복잡한 상전이(相轉移)를 일으키기 때문이다.
즉, 물질과 결정형이 압력과 온도의 함수로 변화하므로 지진파와 전기전도도에 급격한 변화가 나타나는 것이다. 또 지각의 열극, 해구(海溝), 호상열도, 그리고 해저의 지구자기 줄무늬의 이상 등은 맨틀대류와 해저확장설에 의해 통일적으로 설명될 수 있다. 태평양 지역을 예로 들면, 맨틀은 미국 서해안 앞바다 밑에서 솟아올라 샌앤드레이어스단층 밑에서 동진(東進)하여 캄차카 ·일본 ·중국해를 연결하는 연안 밑에서 침강한다. 솟아오르는 곳에서는 지각이 양쪽으로 뻗어가는 것처럼 갈라지고, 따라서 천발지진(淺發地震)이 많고 지각의 열류량도 많다. 맨틀과 함께 솟아올라 서진(西進)하는 지각은 지표로 나와 냉각됨과 동시에 지구자기장의 잔류자기(殘留磁氣)를 얻고, 시대에 따라 지구자기장의 방향이 정반대로 바뀜에 따라 자기화의 방향이 변하여 지구자기 줄무늬 이상을 나타낸다.
하와이제도는 북서방향으로 연대가 오래되었고, 동쪽의 섬들로부터 순차적으로 서쪽으로 이동한 것을 나타내고 있다. 아시아대륙과 부딪쳐 만나는 곳에서는 지각이 맨틀에 의하여 지구내부로 끌려들어가 해구가 만들어지고, 이 때의 마찰과 변형에 의하여 지진이나 열극이 생기며, 화산이 만들어진다. 이러한 화산들은 전체적으로 연결되어 호상열도군을 형성한다. 또한 이러한 곳에서는 지각의 물질 중 용해되기 쉽고 가벼운 물질이 지각상부로 분출되어 대륙지괴를 형성하는데, 이에 따라서 대륙은 점차 확장되어간다. 이와 같은 현상은 대서양 등에서도 나타나고 있다.

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