MJR I 2.Interior of the Earth

 जय नारायण व्यास विश्वविद्यालय, जोधपुर

बी.ए. प्रथम सेमेस्टर (भूगोल - Major)

Physical Basis of Geography

 Dr. N. K. Pareek 

Topic: Interior of the Earth 

(पृथ्वी का आंतरिक भाग)

प्रस्तावना

पृथ्वी सौरमंडल का एकमात्र ज्ञात ग्रह है जहाँ जीवन संभव है। पृथ्वी का बाहरी भाग प्रत्यक्ष रूप से दिखाई देता है, किंतु इसका आंतरिक भाग (Interior of the Earth) प्रत्यक्ष रूप से देखने योग्य नहीं है। वैज्ञानिकों ने भूकंपीय तरंगों (Seismic Waves), गुरुत्वाकर्षण, चुंबकत्व, घनत्व तथा ज्वालामुखीय पदार्थों के अध्ययन के आधार पर पृथ्वी की आंतरिक संरचना का ज्ञान प्राप्त किया है।

पृथ्वी की औसत त्रिज्या लगभग 6371 किलोमीटर है तथा इसकी आंतरिक संरचना मुख्यतः तीन भागों में विभाजित की जाती है—

1. भूपर्पटी (Crust)

2. मेंटल (Mantle)

3. केंद्रक (Core)

पृथ्वी के आंतरिक भाग के अध्ययन के स्रोत

पृथ्वी के आंतरिक भाग की जानकारी दो प्रकार के स्रोतों से प्राप्त होती है—

1. प्रत्यक्ष स्रोत (Direct Sources)

खानों (Mines) से प्राप्त जानकारी

गहरी ड्रिलिंग (Deep Drilling)

ज्वालामुखी विस्फोट से निकले लावा एवं शैल

सीमा: मनुष्य अब तक केवल लगभग 12–13 किमी गहराई तक ही ड्रिलिंग कर पाया है।

2. अप्रत्यक्ष स्रोत (Indirect Sources)

ये सबसे महत्वपूर्ण स्रोत हैं—

भूकंपीय तरंगें (Seismic Waves)

गुरुत्वाकर्षण (Gravity)

चुंबकीय क्षेत्र (Magnetic Field)

पृथ्वी का औसत घनत्व

उल्कापिंडों का अध्ययन

पृथ्वी की आंतरिक संरचना

1. भूपर्पटी (Crust)

यह पृथ्वी की सबसे बाहरी एवं सबसे पतली परत है।

प्रमुख विशेषताएँ

मोटाई: महाद्वीपों के नीचे: 30–70 किमी

महासागरों के नीचे: 5–10 किमी

औसत घनत्व: 2.7–3.0 ग्राम/घन सेमी

प्रमुख तत्व:

सिलिका (Silica)

एल्युमिनियम (Aluminium)

इसी कारण इसे सियाल (SIAL) भी कहा जाता है।

महासागरीय भाग में सिलिका एवं मैग्नीशियम अधिक होने से इसे सिमा (SIMA) कहते हैं।

महत्व

सभी महाद्वीप और महासागर इसी पर स्थित हैं।

मानव जीवन एवं जैवमंडल इसी पर विकसित हुआ है।

मोहो असांतत्य (Mohorovičić Discontinuity)

भूपर्पटी और मेंटल के बीच स्थित सीमा को मोहो असांतत्य (Moho) कहते हैं।

इसकी खोज एंड्रिजा मोहोरोविचिक (1909) ने की थी।

2. मेंटल (Mantle)

यह पृथ्वी की सबसे मोटी परत है।

विस्तार:- 35 किमी से लगभग 2900 किमी तक।

प्रमुख तत्व

सिलिका

मैग्नीशियम

लौह (Iron)

विशेषताएँ

यह अर्द्ध-ठोस (Semi-solid) अवस्था में है।

इसमें संवहन धाराएँ (Convection Currents) चलती हैं।

प्लेट विवर्तनिकी (Plate Tectonics) का मुख्य कारण यही संवहन धाराएँ हैं।

मेंटल के भाग

(क) ऊपरी मेंटल (Upper Mantle)

लगभग 35–660 किमी

इसका ऊपरी कठोर भाग भूपर्पटी के साथ मिलकर स्थलमंडल (Lithosphere) बनाता है।

(ख) एस्थेनोस्फीयर (Asthenosphere)

लगभग 100–350 किमी

अर्द्धद्रव (Plastic) अवस्था

विवर्तनिक प्लेटें इसी पर तैरती हैं।

(ग) निचला मेंटल (Lower Mantle)

660–2900 किमी

अधिक घनत्व एवं अधिक तापमान।

गुटेनबर्ग असांतत्य (Gutenberg Discontinuity)

मेंटल एवं केंद्रक के बीच की सीमा को गुटेनबर्ग असांतत्य कहते हैं।

यह लगभग 2900 किमी गहराई पर स्थित है।

3. केंद्रक (Core)

यह पृथ्वी का सबसे भीतरी भाग है।

विस्तार

2900 किमी से 6371 किमी तक।

प्रमुख तत्व

लौह (Iron)

निकेल (Nickel)

इसी कारण इसे निफे (NIFE) कहा जाता है।

केंद्रक के भाग

(क) बाह्य केंद्रक (Outer Core)

गहराई: 2900–5150 किमी

अवस्था: द्रव (Liquid)

लौह एवं निकेल पिघली हुई अवस्था में।

विशेष महत्व

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र (Magnetic Field) बाह्य केंद्रक में उत्पन्न होता है।

(ख) आंतरिक केंद्रक (Inner Core)

गहराई: 5150–6371 किमी

अवस्था: ठोस (Solid)

अत्यधिक दाब के कारण ठोस अवस्था।

पृथ्वी के आंतरिक तापमान

सतह पर लगभग 15°C

केंद्र में लगभग 5000–6000°C

तापमान बढ़ने की दर को भूतापीय प्रवणता (Geothermal Gradient) कहते हैं।

औसतन प्रत्येक 32–33 मीटर गहराई पर तापमान लगभग 1°C बढ़ता है (ऊपरी भागों में)।

भूकंपीय तरंगों का महत्व

भूकंप से उत्पन्न तरंगें पृथ्वी की आंतरिक संरचना को समझने का सबसे महत्वपूर्ण साधन हैं।

1. P-तरंग (Primary Wave)

सबसे तेज

ठोस, द्रव और गैस—तीनों माध्यमों से गुजरती है।

2. S-तरंग (Secondary Wave)

केवल ठोस माध्यम में चलती है।

बाह्य केंद्रक से नहीं गुजरती।

इसी आधार पर ज्ञात हुआ कि बाह्य केंद्रक द्रव अवस्था में है।

3. सतही तरंगें (L-Waves)

पृथ्वी की सतह पर चलती हैं।

सर्वाधिक विनाशकारी होती हैं।

पृथ्वी के आंतरिक भाग का महत्व

ज्वालामुखी विस्फोटों की व्याख्या।

भूकंप के कारणों को समझना।

प्लेट विवर्तनिकी सिद्धांत का आधार।

पर्वत निर्माण की प्रक्रिया को समझना।

खनिज एवं ऊर्जा संसाधनों की खोज।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की उत्पत्ति का ज्ञान।

परीक्षा की दृष्टि से महत्वपूर्ण प्रश्न

लघु उत्तरीय प्रश्न

1. भूपर्पटी क्या है?

2. मोहो असांतत्य क्या है?

3. सियाल एवं सिमा में अंतर लिखिए।

4. मेंटल की प्रमुख विशेषताएँ लिखिए।

5. निफे (NIFE) क्या है?

6. गुटेनबर्ग असांतत्य क्या है?

दीर्घ उत्तरीय प्रश्न

1. पृथ्वी की आंतरिक संरचना का विस्तृत वर्णन कीजिए।

2. भूकंपीय तरंगों के आधार पर पृथ्वी के आंतरिक भाग की व्याख्या कीजिए।

3. भूपर्पटी, मेंटल एवं केंद्रक की तुलना कीजिए।

सारांश

पृथ्वी की आंतरिक संरचना को तीन प्रमुख भागों—भूपर्पटी, मेंटल और केंद्रक—में विभाजित किया जाता है। इन परतों की संरचना, घनत्व, तापमान एवं भौतिक अवस्था एक-दूसरे से भिन्न है। भूकंपीय तरंगों के अध्ययन से ज्ञात होता है कि पृथ्वी का बाह्य केंद्रक द्रव, जबकि आंतरिक केंद्रक ठोस है। पृथ्वी के आंतरिक भाग का अध्ययन न केवल भूगोल बल्कि भूविज्ञान, भूकंप विज्ञान, ज्वालामुखी विज्ञान तथा प्लेट विवर्तनिकी को समझने के लिए अत्यंत आवश्यक है। यह विषय जय नारायण व्यास विश्वविद्यालय के बी.ए. प्रथम सेमेस्टर (Major Geography) की परीक्षा की दृष्टि से अत्यंत महत्वपूर्ण है।

Earth's Interior

Introduction

Earth is the only known planet in the solar system where life is possible. The Earth's exterior is directly visible, but its interior is not directly observable. Scientists have learned about Earth's internal structure through studies of seismic waves, gravity, magnetism, density, and volcanic activity.

 The Earth's average radius is approximately 6371 kilometers, and its internal structure is divided into three main parts:

1. Crust

2. Mantle

3. Core

Sources for Studying the Earth's Interior

Information about the Earth's interior comes from two types of sources:

1. Direct Sources

Information from Mines

Deep Drilling

Lava and Rocks from Volcanic Eruptions

Limit: Humans have only been able to drill to a depth of approximately 12–13 km so far.

 2. Indirect Sources

These are the most important sources:

Seismic Waves

Gravity

Magnetic Field

Earth's Average Density

Study of Meteorites

Earth's Internal Structure

1. Crust

This is the Earth's outermost and thinnest layer.

Key Features

Thickness: Under continents: 30–70 km

Under oceans: 5–10 km

Average Density: 2.7–3.0 g/cm3

Major Elements:

Silica

Aluminum

For this reason, it is also called SIAL.

The oceanic region is known as SIMA due to its high silica and magnesium content.

 Importance

All continents and oceans are located on it.

Human life and the biosphere have evolved on it.

Moho Discontinuity

The boundary between the crust and the mantle is called the Moho Discontinuity.

It was discovered by Andrija Mohorovičić (1909).

2. Mantle

This is the thickest layer of the Earth.

Extent: 35 km to approximately 2900 km.

Major Elements

Silica

Magnesium

Iron

Characteristics

It is semi-solid.

Convection currents flow through it.

These convection currents are the main cause of plate tectonics.

 Parts of the Mantle

(a) Upper Mantle

Approximately 35–660 km

This rigid upper layer, along with the crust, forms the lithosphere.

(b) Asthenosphere

Approximately 100–350 km

Semi-liquid (Plastic) state

Tectonic plates float on this.

(c) Lower Mantle

660–2900 km

High density and high temperature.

Gutenberg Discontinuity

The boundary between the mantle and the core is called the Gutenberg Discontinuity.

It is located at a depth of approximately 2900 km.

3. Core

This is the innermost part of the Earth.

Extends

From 2900 km to 6371 km.

 Major Elements

Iron

Nickel

This is why it is called NIFE.

Parts of the Core

(a) Outer Core

Depth: 2900–5150 km

State: Liquid

Iron and nickel in molten state.

Special Importance

The Earth's magnetic field originates in the outer core.

(b) Inner Core

Depth: 5150–6371 km

State: Solid

Solid state due to extreme pressure.

 Earth's Internal Temperature

About 15°C at the surface

About 5000–6000°C at the core

The rate of temperature increase is called the geothermal gradient.

On average, the temperature increases by about 1°C for every 32–33 meters of depth (in the upper regions).

The Importance of Seismic Waves

Earthquake-generated waves are the most important tool for understanding the Earth's internal structure.

1. P-wave (Primary Wave)

The fastest

Pass through all three mediums—solid, liquid, and gas.

2. S-wave (Secondary Wave)

Traveles only in solid medium.

Does not pass through the outer core.

On this basis, it was discovered that the outer core is in a liquid state.

3. Surface Waves (L-Waves)

Traveles on the Earth's surface.

 are the most destructive.

Importance of the Earth's Interior

Explain volcanic eruptions.

Understanding the causes of earthquakes.

The basis of plate tectonics theory.

Understanding the process of mountain formation.

Discovery of mineral and energy resources.

Knowledge of the origin of the Earth's magnetic field.

Important Questions from an Exam Point of View

Short Answer Questions

1. What is the Earth's crust?

2. What is the Moho Discontinuity?

3. Differentiate between the sial and the sima.

4. Write the main characteristics of the mantle.

5. What is the NIFE?

6. What is the Gutenberg Discontinuity?

Long Answer Questions

1. Describe the Earth's internal structure in detail.

2. Explain the Earth's interior based on seismic waves.

3. Compare the crust, mantle, and core.

 Summary

The Earth's internal structure is divided into three major parts—the crust, mantle, and core. These layers differ in composition, density, temperature, and physical state. Studies of seismic waves reveal that the Earth's outer core is liquid, while the inner core is solid. Studying the Earth's interior is crucial to understanding not only geography but also geology, seismology, volcanology, and plate tectonics. This topic is crucial for the first semester BA (Major Geography) exam at Jai Narayan Vyas University.

पृथ्वी का आंतरिक भाग (Interior of the Earth) 

पृथ्वी का आंतरिक भाग (पृथ्वी की आंतरिक संरचना)

पृथ्वी की आंतरिक संरचना को मुख्यतः तीन प्रमुख भागों में बाँटा गया है:

1. भूपर्पटी (Crust – क्रस्ट)

यह पृथ्वी की सबसे ऊपर की ठोस परत है।

यह दो प्रकार की होती है:

महाद्वीपीय भूपर्पटी (Continental Crust) – मोटी (30-70 किमी) व ग्रेनाइट प्रधान।

महासागरीय भूपर्पटी (Oceanic Crust) – पतली (5-10 किमी) व बेसाल्ट प्रधान।

इसमें सिलिका (Si) और ऐल्युमिनियम (Al) अधिक होता है — जिसे SIAL कहा जाता है।

2. मांटल (Mantle – मेंटल)

यह भूपर्पटी के नीचे स्थित है।

मोटाई: लगभग 2900 किमी

मुख्यत: सिलिका (Si) और मैग्नीशियम (Mg) — SIMA तत्व पाए जाते हैं।

इसे दो भागों में बाँटा गया है:

ऊपरी मेंटल (Upper Mantle) – जिसमें कुछ भाग आंशिक रूप से पिघला होता है (जिसे एस्थेनोस्फियर कहते हैं)।

निचला मेंटल (Lower Mantle) – अधिक ठोस और गहराई में स्थित।

3. कोर (Core – केंद्रक/कोर)

यह पृथ्वी का सबसे अंदरूनी भाग है।

मोटाई: लगभग 3500 किमी

मुख्य तत्व: लोहा (Fe) और निकल (Ni) — जिसे NIFE कहा जाता है।

इसे दो भागों में बाँटा गया है:

बाहरी कोर (Outer Core) – द्रव अवस्था में

आंतरिक कोर (Inner Core) – ठोस अवस्था में

तापमान यहाँ सबसे अधिक होता है (5000°C से अधिक)।

🔍 महत्वपूर्ण बातें

पृथ्वी की कुल त्रिज्या: लगभग 6371 किमी

जैसे-जैसे हम गहराई में जाते हैं:

तापमान बढ़ता है

दबाव बढ़ता है

घनत्व बढ़ता है

The Interior of the Earth 

Interior of the Earth

The Earth’s internal structure is divided into three main layers, based on their physical and chemical properties:

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1️⃣ Crust

The outermost and thinnest layer of the Earth.

It is solid and made of rocks.

Two types of crust:

Continental Crust – thicker and made of granite.

Oceanic Crust – thinner and made of basalt.

Thickness: 5 to 70 km

Main elements: Silicon (Si) and Aluminum (Al) — known as SIAL.

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2️⃣ Mantle

Lies beneath the crust, extending to about 2900 km deep.

Mostly made of semi-solid rock that flows slowly.

Divided into:

Upper Mantle – includes the asthenosphere, a partially molten, ductile layer.

Lower Mantle – more rigid and dense.

Main elements: Silicon (Si) and Magnesium (Mg) — known as SIMA.

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3️⃣ Core

The innermost layer of the Earth.

Extends from about 2900 km to the center of the Earth (approx. 6371 km).

Divided into:

Outer Core – liquid layer made of molten iron and nickel.

Inner Core – solid due to immense pressure, also composed of iron and nickel.

Main elements: Iron (Fe) and Nickel (Ni) — known as NIFE.

Extremely hot: up to 6000°C.

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🔁 Key Facts

Earth's radius: approx. 6371 km

Temperature, pressure, and density increase with depth.

Most knowledge about Earth’s interior comes from:

Seismic waves

Volcanic activity

Meteorite analysis