흙바닥을 계속 파 들어간다면 무엇이 나올까요?
10미터 정도 파 내려가면 지하수가 나올 수도 있고, 100미터 정도 파 내려가면 거대한 암석이 나올 수도 있겠지요?
1000미터를 파 내려가면 그동안 볼 수없었던 처음 보는 종류의 토사가 나올지도 모르고,
그 이상을 파 내려가면 마침내 책에서만 보던 용암을 만날 수 있을 수도 있겠어요.
무엇이 있을까에서 시작된 호기심을 지진을 연구하는 지진학자들의 지진파 연구로 알아봤습니다.
지진학, 컴퓨터 모델링, 그리고 고온과 압력에서의 광물학과 결정학의 발전은 지구의 내부 구성과 구조에 대한 통찰력을 줍니다.
지진학자들은 지진파의 도착 시간을 이용하여 지구의 내부를 촬영할 수 있습니다. 이 분야의 초기 발전은 (전단파가 전파될 수 없었던) 액체 외부 중심과 밀집된 고체 내부 중심부의 존재를 보여주었습니다. 이러한 발전은 지각과 암석권을 꼭대기에 두고, 맨틀 아래의 맨틀(410km와 660km에서 지진 불연속성으로 그 안에서 분리됨), 그리고 그 아래의 바깥쪽 중심핵과 안쪽 중심핵을 가진 층층형 지구의 발전으로 이어졌습니다. 더 최근에, 지진학자들은 의사가 CT 스캔에서 시체를 촬영하는 것과 같은 방식으로 지구 내부의 파도 속도에 대한 상세한 이미지를 만들 수 있었습니다. 이러한 이미지들은 지구 내부의 훨씬 더 상세한 시야로 이어졌고, 단순화된 레이어드 모델을 훨씬 더 역동적인 모델로 대체했습니다.
광물학자들은 지구의 원소 구성에 대한 지식과 함께 지진 및 모델링 연구의 압력 및 온도 데이터를 사용하여 이러한 조건을 실험 환경에서 재현하고 결정 구조의 변화를 측정할 수 있었습니다. 이 연구들은 맨틀의 주요 지진 불연속성과 관련된 화학적 변화를 설명하고 지구의 안쪽 중심부에서 예상되는 결정학적 구조를 보여줍니다.
구조 지질학자들은 지질 표본의 방향의 얇은 부분의 현미경 분석을 이용하여 암석 내부의 직물을 관찰하는데, 이것은 암석의 결정 구조 내의 변형에 대한 정보를 제공합니다. 그들은 또한 지질 구조의 측정값을 도해하고 결합하여 그 지역의 암석 변형 역사를 재구성하기 위해 단층 및 접힘의 방향을 파악하여 그 지역의 암석 변형 역사를 재구성합니다. 또한 크고 작은 환경에서 암석 변형에 대한 아날로그 및 수치 실험을 수행합니다.
구조의 분석은 종종 스테레오 넷에 다양한 특징의 방향을 표시함으로써 이루어집니다. 스테레오 넷은 평면 위에 구를 투영하는 입체 투영법으로, 평면은 선과 선이 점으로 투영됩니다. 이것들은 접이식 축의 위치, 단층 간의 관계, 그리고 다른 지질 구조 간의 관계를 찾는 데 사용될 수 있습니다.
구조 지질학에서 가장 잘 알려진 실험 중에는 수렴하는 지각판 경계를 따라 산이 지어지는 구역인 조산 학적 쐐기와 관련된 실험들이 있습니다. 이러한 실험의 아날로그 버전에서는 수평의 모래 층이 낮은 표면을 따라 백 스톱으로 당겨지며, 이는 사실적으로 보이는 단층 패턴과 매우 가늘어진(모든 각도는 동일하게 유지됨) 조산 웨지의 성장을 초래합니다. 수치 모델은 이러한 아날로그 모델과 동일한 방식으로 작동하지만, 종종 더 정교하고 산악 지대에 침식과 융기 패턴을 포함할 수 있습니다. 이것은 침식과 산맥의 모양 사이의 관계를 보여주는 데 도움이 됩니다. 이 연구들은 또한 압력, 온도, 공간, 시간을 통한 변형을 위한 경로에 대한 유용한 정보를 줄 수 있습니다.