¶ 지식 정보
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¶ 시추
지하 자원을 탐사하거나 지구 내부를 조사하기 위해 땅을 파는 것이다.
¶ 지구 내부 탐사 방법
현재 인간이 시추 가능한 깊이는 약 정도에 불과하므로
시추로 반지름이 가 넘는 지구 내부가 어떻게 이루어져 있는지 알기엔 턱없이 부족하다.
따라서 지진파 분석과 같은 간접적인 방법을 활용한다.
¶ 지진파를 통한 지구 내부 탐사
파동은 진행하는 매질에 따른 전파 속력에 차이가 있을 때 파동의 진행 방향이 바뀌는 굴절이 일어나거나 반사되는데,
파동 중 하나인 지진파도 지구 내부를 진행할 때 속력차에 의해 굴절되거나 반사된다.
이를 통해 지구 내부를 간접적으로 탐사할 수 있다.
¶ 각거리
거리를 각도로 나타낸 것이다.
¶ 외핵의 발견
진앙으로부터 각거리가 약 에서 인 지역에서 파가 도달하지 않는 파의 암영대를 확인하였는데,
파는 고체 상태가 아닌 다른 매질에서 진행하지 못하므로 이를 통해 지구 내부에 액체 상태의 외핵이 존재함을 알게 되었다.
¶ 내핵의 발견
진앙으로부터 각거리가 약 에서 인 지역에서 파가 도달하지 않는 파의 암영대를 확인하였다.
파의 암영대 중 진앙으로부터 각거리가 약 인 지점에 약한 파가 도달하였는데,
이는 외핵 내부에 고체 상태의 물질이 있어 파가 반사 및 굴절하여 도달한 경우로 설명할 수 있다.
이를 통해 고체 상태의 내핵이 존재함을 알게 되었다.
고체 상태의 매질(맨틀)에서만 진행하는 실선은 $\mathrm{S}$파, 액체 상태인 외핵에서도 진행하는 점선은 $\mathrm{P}$파에 해당한다.
¶ 지구 내부 구조와 불연속면
지구 내부 구조는 가장 바깥쪽부터 지각, 맨틀, 외핵, 내핵 순서로 이루어지며, 지구 내부 구조의 경계면을 불연속면이라 한다.
지각과 맨틀의 경계면은 모호로비치치 불연속면 또는 모호면,
맨틀과 외핵의 경계면은 구텐베르크 불연속면 또는 구텐베르크면,
외핵과 내핵의 경계면은 레만 불연속면 또는 레만면이라 한다.
¶ 지각의 구분
지각은 해양 지각과 대륙 지각으로 구분하며, 대륙 지각이 해양 지각보다 평균 두께가 두껍고 평균 밀도가 작다.
¶ 지구 내부의 구성 물질
핵은 지각이나 맨틀에 비해 철, 니켈 등 상대적으로 무거운 원소로 이루어져 있다.
¶ 깊이에 따른 지구 내부 밀도와 압력 분포
밀도는 불연속면에서 급격히 증가하는 계단 모양의 분포를 이루며, 압력은 깊이가 깊어질수록 증가한다.
¶ 깊이에 따른 지구 내부 온도 곡선과 용융 곡선
외핵은 지구 내부 온도가 구성 물질의 용융점보다 높으므로 액체 상태이고
내핵은 지구 내부 온도가 구성 물질의 용융 온도보다 낮으므로 고체 상태이다.
¶ 연약권
맨틀에서 지구 내부 온도가 구성 물질의 용융 온도에 근접하여 부분 용융(일부만 녹는 현상)이 일어나는 구간이다.
¶ 적용 문항
¶ 1번 문항
정답: $2$
내핵은 외핵보다 지구 내부에 있으므로 와 는 각각 외핵, 내핵이다.
ㄱ. 파는 고체 상태의 매질만 통과할 수 있으므로 액체 상태인 외핵()을 통과할 수 없다. 따라서 실선은 파를, 점선은 파를 나타낸 것이다. (X)
ㄴ. 진앙으로부터 각거리가 약 인 지점인 ㉠에 도달한 파를 통해 내핵의 존재를 알게 되었다. (O)
ㄷ. 평균 밀도는 외핵인 가 내핵인 보다 작다. (X)
따라서 정답은 번이다.
¶ 2번 문항
정답: $4$
지구 내부 구조는 깊이가 깊어질 때 맨틀 외핵 내핵 순으로 이루어지므로
, , 은 각각 맨틀, 외핵, 내핵이다.
ㄱ. 외핵()은 액체 상태이므로 지구 내부의 온도가 용융점보다 높다.
따라서 , 는 각각 용융점, 지구 내부의 온도이다. (X)
ㄴ. ㉠은 연약권으로 맨틀의 부분 용융이 일어난다. (O)
ㄷ. 철()의 평균 함량비()는 맨틀()에서가 핵( 및 )에서보다 낮다. (O)
따라서 정답은 번이다.