구텐베르크 불연속면
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1. 개요
구텐베르크 불연속면은 지구 내부 약 2,900km 깊이에 위치하며, 지진파의 속도가 급격히 변화하는 지점이다. 이 불연속면에서는 일차 지진파(P파)의 속도가 감소하고 이차 지진파(S파)가 사라지는데, 이는 불연속면 아래쪽이 액체 상태임을 시사한다. 1914년 베노 구텐베르크에 의해 발견되었으며, 핵-맨틀 경계 또는 올드햄-구텐베르크 불연속면 등으로도 불린다. 또한, 구텐베르크 불연속면 바로 위의 하부 맨틀에는 약 200km 두께의 D" 층이 존재하며, 이 층은 핵-맨틀 경계면의 불균질성을 보여준다.
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| 구텐베르크 불연속면 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | 불연속면 |
| 위치 | 지구 맨틀과 외핵 사이 |
| 발견 | 베노 구텐베르크 |
| 다른 이름 | 핵-맨틀 경계 (core–mantle boundary) |
| 상세 정보 | |
| 설명 | 지구의 맨틀 하부와 외핵이 만나는 지점의 불연속면이다. |
| 특징 | 지진파의 속도가 급격하게 감소하고, 조성과 밀도 또한 크게 변화한다. |
| 연구 | 지구 내부 구조 연구에 중요한 역할을 한다. |
| 추가 설명 | 이 경계면에서의 열 흐름은 지구 내부 역학에 큰 영향을 미친다. 인용 필요 |
| 명칭 유래 | 지진학자인 베노 구텐베르크의 이름을 따서 명명되었다. 인용 필요 |
2. 발견
1914년 독일의 지구과학자 베노 구텐베르크는 진앙에서 각거리 103도 내에서는 P파와 S파가 모두 관측되지만, 103도에서 142도 사이에서는 P파와 S파가 도달하지 않고 미약한 P파만 관측된다는 사실을 발견하였다.[13] 이때 103도에서 142도 사이의 지역을 특정 진앙에 대해 암영대라 한다. 암영대는 지하 2900 km 깊이에 불연속면이 존재하기 때문에 P파가 크게 굴절하여 각거리 142도 이상인 지역으로는 전파되고 S파는 전파되지 못하기 때문에 나타난다. 구텐베르크는 이 사실에서 이 불연속면 아래의 물질은 S파가 통과하지 못하는 액체 상태라는 것을 알아내었다.[10]
1914년 독일의 지구과학자 베노 구텐베르크는 진앙에서 각거리 103도 내에서는 P파와 S파가 모두 관측되지만, 103도에서 142도 사이에서는 P파와 S파가 도달하지 않고 미약한 P파만 관측된다는 사실을 발견하였다.[13] 이때 103도에서 142도 사이의 지역을 특정 진앙에 대해 암영대라 한다. 암영대는 지하 2900 km 깊이에 불연속면이 존재하기 때문에 P파가 크게 굴절하여 각거리 142도 이상인 지역으로는 전파되고 S파는 전파되지 못하기 때문에 나타난다. 구텐베르크는 이 사실에서 이 불연속면 아래의 물질은 S파가 통과하지 못하는 액체 상태라는 것을 알아내었다.[10]
D" 층('디 더블 프라임'이라고 부른다)은 구텐베르크 불연속면 바로 위의 하부 맨틀에 존재하는 약 200 km 두께의 층이다.[14] 1950년 뉴질랜드 지구 물리학자 키스 불렌(Keith Bullen)이 처음 발견했다.[15] 불렌은 지구의 각 층을 지각(A)부터 내핵(G)까지 알파벳 순서로 이름을 붙였는데, 하부 맨틀에 해당하는 D 영역이 두 개의 층(D', D")으로 나뉜다는 것을 발견하고 상부 1800 km 영역을 D', 하부 200 km 영역을 D"으로 명명했다.[15][4] 이후 D" 층은 구형이 아닌 것으로 밝혀졌다.[16][5]
[1]
논문
Cluster analysis of global lower mantle
3. 지진 불연속면
지진 불연속면은 지구 내부 약 2,900km 깊이에서 발생하는데, 이곳에서는 지구를 통과하는 지진파(지진이나 폭발로 발생)의 속도가 갑자기 변한다.[8] 이 깊이에서 일차 지진파(P파)의 속도는 감소하고 이차 지진파(S파)는 완전히 사라진다. S파는 물질을 전단하고 액체를 통과할 수 없으므로, 불연속면 위쪽 단위는 고체이고 아래쪽 단위는 액체 또는 용융 상태일 것으로 생각된다.
이 불연속면은 지구 내부 연구 및 이해에 중요한 기여를 한 지진학자 구텐베르크(Beno Gutenberg)에 의해 발견되었다. 핵-맨틀 경계는 구텐베르크 불연속면(Gutenberg discontinuity), 올드햄-구텐베르크 불연속면 또는 비허트-구텐베르크 불연속면으로도 불린다. 그러나 현대에는 지구 해양 아래 약 100km 깊이에서 때때로 관찰되는 지진파 속도 감소를 가리켜 구텐베르크 불연속면 또는 "G"이라는 용어를 가장 일반적으로 사용한다.[9]
4. D" 층
핵-맨틀 경계면 바로 위에 있는 약 200km 두께의 하부 맨틀층을 D″ 영역이라고 하며, 때로는 핵-맨틀 경계 영역에 대한 논의에 포함되기도 한다.[3] 1993년 체코프스키(Czechowski)는 D″의 불균질성이 대륙과 유사한 구조(핵-대륙)를 형성하며, 이들이 시간에 따라 이동하면서 맨틀 대류와 열점의 특성을 결정한다는 것을 발견했다.[6]
참조
[2]
논문
Core–mantle boundary heat flow
2008
[3]
서적
Post-Perovskite: The Last Mantle Phase Transition
http://www.atmosp.ph[...]
American Geophysical Union
[4]
논문
Compressibility-pressure hypothesis and the Earth’s interior
[5]
논문
Asperical structure of the core-mantle boundary
[6]
논문
The Origin of Hotspots and The D” Layer
[7]
논문
Large igneous provinces generated from the margins of the large low-velocity provinces in the deep mantle
[8]
논문
Preliminary reference Earth model
1981-06-01
[9]
논문
The Gutenberg Discontinuity: Melt at the Lithosphere-Asthenosphere Boundary
2012-03-22
[10]
웹인용
구텐베르크불연속면
https://terms.naver.[...]
두산백과
2024-03-22
[11]
논문
Cluster analysis of global lower mantle
[12]
논문
Core–mantle boundary heat flow
2008
[13]
논문
Preliminary reference Earth model
1981-06-01
[14]
서적
Post-Perovskite: The Last Mantle Phase Transition
http://www.atmosp.ph[...]
American Geophysical Union
[15]
논문
Compressibility-pressure hypothesis and the Earth’s interior
[16]
논문
Asperical structure of the core-mantle boundary
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