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地球の構造

宝石の基になる鉱物がどのようにして生まれるかを知るためには地球の構造を知る必要があります。

 

地球は内側から核、マントル、地殻の順に構成されています。

 

核は内側に固体の内核、外側に液体の外殻という二重構造になっています。

 

内核は鉄、ニッケルなどの金属で構成されていて地表から5,100kmから64,000km深いところに有り、おそらく固体であると考えられています。

 

温度は5000度から6000度くらいだと推定されていて太陽の表面温度ほぼ同じようです。

 

外殻は内核のそとがわにあり液体の鉄、チタンで構成されています。厚さはおよそ2,266kmです。

 

外殻の流体金属は磁場を発生させその磁場が太陽風から地球を守っています。

 

内核と外殻併せると地球の半径の半分以上を占めます。

 

マントルは上部マントルと下部マントルに分かれてて、上部マントルは海面下7kmから660kmくらいまでで下部マントルそこから2,900kmまでを指します。

 

厚さは地球の半径の45%くらいですがその体積は地球の80%にもなります。

 

密度の高い鉱物で構成されていて、上部マントルはマグネシウムに富む珪酸塩、下部マントルはかんらん岩で出来ています。

 

地殻とは地球の最も外側で大陸地殻と海洋地殻があります。

 

地殻は花崗岩、安山岩、玄武岩からなります。

 

大陸地殻は大陸から70kmの深さの範囲の固体で、海洋地殻は海底から5〜10kmの深さの固体です。

 

他にも地殻と上部マントル両方にまたがるリソスフェアがあります。

 

岩石圏とも呼ばれ、地殻とマントルの最も硬い岩盤を併せた部分の総称です。

 

リソスフェアはその直下のマントルより粘性と剛性が非常に強い、つまりとても硬いです。

 

厚さは大陸部では120km、海洋部では100kmです。マントル部は大陸部は75%が、海洋部は94%であり、実質マントルの一種だと言えます。そのためリソスフェア・マントルという言い方もあります。

 

地殻とマントルの境界面のことをモロビチッチ不連続面と言います。1909年にクロアチアの科学者アンドレア・モホロビチッチによって発見されました。

 

地震観測の時、地震波の初期微動のP波が変化する場所が発見されました。この場所がモロビチッチ不連続面です。

 

この面を堺に地震波の速さ、密度が急激に変化します。深さは海洋部で5km〜6kmくらいで大陸部で25km〜75kmくらいあります。

 

マントル部では地震波の速さが不連続的に速くなるので地殻より、マントルの方が硬く変形しにくいことを示しています。

 

我々がよく知る宝石に使用されている鉱物は主に地殻部にあります。


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