지구내부 층상구조와 물리적 성질

소개

지구내부 층상구조와 물리적 성질은 지구내부에서의 지진파 속도분포로 알게 된다. 주어진 Data를 그래프로 나타내고 분석한다

목차

1.실험목적
2.이론적배경
3.실험방법
4.Data 분석 및 논의
5.Reference

본문내용

1) 체적탄성률 [體積彈性率, bulk modulus]
물체에 등방성(等方性: Isotropic, 모든 방향에서 균일한)압축력이 가해졌을 때, 압축되지 않으려고 저항하는 정도를 나타내는 값을 체적탄성률 또는 부피탄성률이라고 한다. 물체의 상대적 부피 감소율로 이 때 필요한 압력의 증가량을 나눈 비로 나타낸다. 압축과정에서의 온도변화에도 의존한다.
2) 강성률 [剛性率, rigidity]
외부에서 가한 힘에 대해 물체의 모양이 얼마나 변하는지를 나타내는 척도로, 물체에 가해진 접선변형력 p와 이 변형력에 의해서 생기는 변형각 θ와의 비(比)인 p/θ로 나타낸다.
3) 맨틀과 전이대, 저속도층
각종 지진파(地震波)의 전파 연구로부터 맨틀에는 층구조(層構造)가 존재할 것으로 추정된다. 지각 바로 아래부터 약 370km깊이까지를 상부맨틀(upper mantle), 370km에서 650km까지를 전이대(tansition zone), 650km부터를 하부맨틀(lower mantle)로 구분한다. 지각 바로 아래부터 수십 또는 100km의 부분에서는 지진파의 속도가 깊이와 더불어 증대한다. 이 부분은 지구의 굳은 표피 같은 것으로, 약 20개 미만의 부분으로 나뉘어 지구를 둘러싸고 있다. 그 각각은 판(板:plate)이라고 하며, 그것들이 서로 상대운동을 함으로써 여러 가지 지질현상이나 지진이 일어난다고 한다(판구조론).
이 층 밑에는 지진파의 속도가 감소하는 저속도층(低速度層)이 존재한다. 저속도의 원인은 이 부분이 고온 때문에 부분용융상태에 있다는 설이 유력하다. 맨틀 상부는 주로 감람암(감람석과 휘석)으로 구성되어 있는데, 깊이 약 400km쯤에서 고압 때문에 감람석은 결정변태(結晶變態)를 일으켜 스피넬상(相)이 되어 지진파 속도나 밀도가 갑자기 증가한다. 또 그 이상의 심부(1,000km 이상)에서는 다른 상전이(相轉移)




3. 실험방법
1) 미리 준비된 Data를 Microsoft 사의 Excel과 같은 software를 이용해서 정리한다.
2) 얻은 그래프를 분석하여 정보를 얻어낸다.
4. Data 분석 및 논의
1) 깊이에 따른 P파와 S파의 속도곡선과 밀도곡선을 그려보자. 이를 바탕으로 지구의 내부를 나누어 보자.
대략 70km정도까지 밀도와 속도가 급히 증가하는 지각, 70km부근부터 400km까지 상부맨틀과 연약권이 있고, 400km~700km 사이에 속도가 증가하는 부분, 감람석이 스피넬로 상전이가 일어나는 전이대, 700~2900km사이에 속도와 밀도가 꾸준히 증가하는 하부맨틀이 있고, 2900km~5100km부근에 S파의 속도가 0이되는 액체상태의 외핵, 그 후에 6371km깊이까지 밀도가 가장 높은 내핵이 있다.
2) 깊이에 따른 탄성상수의 변화를 그려보자. 이들의 변화와 지진파의 속도변화를 관련지어 설명해 보아라. 그리고 각 구간의 물리적 특성을 설명하여 보아라.
위 식을 이용하여 지구 내부 각 구간의 물성을 설명하여 보아라.
지구 내부로 갈 수록 밀도가 증가해서 지진파의

참고자료

· 없음