地学Ⅱ›地球の形成と力場

地球の内部構造

Earth's Interior Structure

地球内部をどう知るのか?
🌍 地震波で覗く地球内部
①地球内部を直接掘り下げることは不可能(最深ボーリング:~12 km)
②地震波が内部を通過する際·速度と経路が変化
③この変化を分析すると内部構造が分かる(CTスキャンに類似!)
地球断面の探索
100 km
💡 主要な観察
①深さ0~35 km:地殻(薄い殻)
②35~2,891 km:マントル(地球体積の約80%)
③2,891~5,150 km:外核(液体鉄)/ 5,150~6,371 km:内核(固体鉄)
不連続面と物質状態

主要な不連続面

📋地震波速度急変境界
モホロビチッチ不連続面(モホ面)
地殻とマントルの境界·P波速度急増
深さ~35 km
グーテンベルク不連続面
マントルと外核の境界·S波消失 → 外核 = 液体
深さ~2,891 km
レーマン不連続面
外核と内核の境界·P波速度急増 → 内核 = 固体
深さ~5,150 km
S波の秘密
S波(横波)は液体を通過できない → 外核でS波消失 → 外核 = 液体
地球内部状態判別の核心根拠
地球内部の物質

層別特性

📊地球内部層別比較
層深さ(km)状態主要構成
地殻0~35固体珪酸塩鉱物(SiO₂)
マントル35~2,891固体(流動性)カンラン石·輝石
外核2,891~5,150液体鉄+ニッケル
内核5,150~6,371固体鉄+ニッケル
地磁気の起源
外核(液体鉄)の対流運動 → 地磁気生成(地球発電機説)
内核固体+外核液体の組合せが磁場形成の核心
総まとめ
地球内部構造の核心
地殻(35km)→ モホ面 → マントル(2891km)→ グーテンベルク面 → 外核(液体)→ レーマン面 → 内核(固体)
地震波(特にS波消失)で内部状態判別 — 外核が液体である証拠
🎯 試験ポイント
①モホ面:地殻/マントル境界(~35km)/ グーテンベルク面:マントル/外核(~2891km)
②S波が外核で消失 → 外核=液体の決定的証拠
③外核(液体鉄)の対流 → 地磁気生成
④マントル:固体だが長期的には流動 → マントル対流·プレート運動の駆動
⑤P波シャドウゾーン(103~142°)·S波シャドウゾーン(103°以上)→ 内部構造推定