지구과학 고3 지구 탄생과 생동하는 지구

모호면

지각과 맨틀의 경계면(모호로비치치 불연속면)으로, 지진파 속도가 급격히 빨라지는 층을 말한다.

지각과 맨틀의 경계면으로, 이 면을 지나는 순간 지진파의 속도가 갑자기 빨라지는 불연속면(모호로비치치 불연속면)입니다.

모호면은 '파 놓은 선'이 아니라 '속도가 튀는 곳'입니다. 지진파가 달리다가 갑자기 빨라지는 지점을 찍어 보니 그것이 지각과 맨틀의 경계였습니다.

쉽게 말하면

지구 내부의 층은 누가 자를 대고 그어 놓은 것이 아닙니다. 지진파의 속도가 갑자기 달라지는 깊이를 찾아서, 거기서부터 다른 물질이라고 판단한 것입니다. 모호면은 그렇게 찾아낸 첫 번째 경계이고, 지각과 맨틀을 가릅니다.

발견 과정이 이 개념의 핵심입니다. 한 지진의 기록을 여러 관측소에서 모아 보면, 진앙에서 가까운 관측소에는 지각 속을 곧장 달려온 파가 먼저 도착합니다. 그런데 진앙에서 멀어지면 오히려 '더 깊이 내려갔다가 올라온 파'가 먼저 도착하기 시작합니다. 돌아가는 길인데도 먼저 오는 이유는 아래쪽 층에서 속도가 훨씬 빠르기 때문입니다. 이 역전이 일어나는 지점을 거꾸로 계산해 경계의 깊이를 구합니다.

속도가 빨라지는 이유는 경계 아래 물질이 더 단단하고 밀도가 크기 때문입니다. 지각은 주로 화강암질·현무암질 암석이고, 맨틀은 감람암질 암석입니다. 즉 모호면은 '단단함이 한 단계 올라가는 면'입니다.

모호면의 깊이는 일정하지 않습니다. 대륙 지각 아래에서는 수십 km로 깊고, 해양 지각 아래에서는 훨씬 얕습니다. 특히 높은 산맥 아래에서는 모호면이 더 깊이 내려가 있는데, 이것이 지각 평형설(아이소스타시)과 연결되는 지점입니다.

이렇게 나타납니다

예시 1

먼 관측소에 '돌아온 파'가 먼저 도착한다

가까운 관측소에서는 지각을 직접 통과한 파가 1등입니다. 그러나 어느 거리부터는 맨틀 위쪽을 빠르게 달려온 파가 1등이 됩니다. 거리와 도달 시간을 그래프로 그리면 기울기가 꺾이는데, 이 꺾임점이 경계가 있다는 신호입니다.
예시 2

대륙 아래와 해양 아래에서 다른 깊이

대륙 지각은 두껍고 해양 지각은 얇습니다. 그래서 모호면은 대륙 아래에서 깊고 해양 아래에서 얕습니다. '모호면 깊이 = 그 지역 지각의 두께'라고 읽으면 됩니다.
예시 3

높은 산맥 아래에서 더 깊어지는 모호면

산이 높이 솟은 곳은 모호면도 그만큼 아래로 내려가 있습니다. 지각이 위로만 자란 것이 아니라 아래로도 '뿌리'를 뻗은 셈입니다. 지각이 맨틀 위에 떠 있다고 보면 자연스러운 결과입니다.

자주 하는 오해

모호면을 지각과 맨틀이 갈라진 '틈'이라고 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움모호면은 지각과 맨틀 사이에 있는 빈 공간이나 갈라진 면이다

실제로는모호면은 틈이 아니라 물질의 성질이 바뀌는 면입니다. 위아래가 빈틈없이 붙어 있고, 다만 암석의 종류와 밀도가 달라집니다.

지구 내부의 모든 층 경계는 '구성 물질이 달라져서 지진파 속도가 급변하는 면'입니다. 실제로 갈라져 있다면 그 틈에서 지진파가 통째로 반사되어 아래쪽 정보가 오지 않았을 것입니다.

모호면의 깊이가 지구 어디서나 같다고 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움모호면은 지하 약 몇 km에 지구를 한 바퀴 두르고 있는 일정한 깊이의 면이다

실제로는모호면의 깊이는 장소마다 크게 다릅니다. 해양 아래에서는 얕고, 대륙 특히 산맥 아래에서는 훨씬 깊습니다.

모호면의 깊이가 곧 지각의 두께이기 때문입니다. 지각의 두께가 지역마다 다르니 모호면의 깊이도 달라집니다. 지구 내부 구조 그림이 층을 매끈한 동심원으로 그려 놓아 생기는 오해입니다.

선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요

맨틀고3 지각고3

이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다

없음 — 이 개념이 마지막입니다

같은 단원의 개념 — 지구 탄생과 생동하는 지구

자주 묻는 질문

Q1왜 하필 지진파 속도로 경계를 정하나요?

가장 깊이 뚫은 시추공도 지각을 채 벗어나지 못합니다. 사람이 직접 확인할 수 있는 깊이가 아니기 때문에, 내부를 통과해 돌아온 지진파의 속도 변화가 사실상 유일한 관측 수단입니다.

Q2모호면 아래에서 지진파가 빨라지는 이유가 무엇인가요?

맨틀 물질이 지각 물질보다 밀도가 크고 단단하기 때문입니다. 물질이 잘 눌리지 않고 잘 되돌아올수록 진동이 빠르게 전달됩니다. 그래서 '무거우니 느릴 것'이라는 직관과 달리 오히려 빨라집니다.

Q3지구 내부의 불연속면은 모호면 하나뿐인가요?

아닙니다. 맨틀과 외핵 사이, 외핵과 내핵 사이에도 각각 불연속면이 있습니다. 모호면은 그중 가장 얕은, 지각과 맨틀 사이의 경계입니다.

교육과정 2022 개정 · 고3 지구과학 · 지구 탄생과 생동하는 지구 수록 기본 (교육과정 단원)

출처 교육부 고시 제2022-33호 (2022 개정 교육과정) · NCIC 국가교육과정정보센터

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경계를 찾아낸 도구 자체를 들여다볼 차례입니다. 지진파에서 P파와 S파가 어떻게 지구 내부를 그려 냈는지 확인해 보세요.

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