EARTH’S INTERIOR
About
- Geology: Scientific study of Earth’s composition, structure, rocks, soil, and processes. Father of Geology: James Hutton.
- Direct Data Sources: Volcanoes, rocks.
- Indirect Data Sources: Temperature, meteorites, earthquakes.
- Kola Superdeep Borehole (Russia): Deepest human drilling (~12 km). South African mines reach ~3–4 km.
Crustal Element Composition
- Most Abundant Element: Oxygen (46.6%).
- Most Abundant Metal: Aluminium (8.1%).
- Other Elements: Silicon (27.7%), Iron (5.0%), Calcium (3.6%), Sodium (2.8%), Potassium (2.6%), Magnesium (2.1%), Others.
Layers of the Earth
| Layer | Composition | Thickness | Mean Density | Key Characteristics |
| Crust | Silica & Aluminium (SiAl) | 5–70 km | Continental: 2.7~g/cm^3
Oceanic: 2.9~g/cm^3 |
Overall brittle. Volume: 1% | Mass: 1% |
| Mantle | Silica & Magnesium (SiMa) | ~2,900 km | 4.5~g/cm^3 | Divided into Upper & Lower Mantle. Volume: 84%
Mass: 68% |
| Core | Nickel & Iron (NiFe) | Outer: ~2,200 km Inner: ~1,220 km | 13~g/cm^3 | Outer core is liquid (magnetic); Inner core is so |
Crust Sub-divisions
- Continental Crust: Thicker (30 km), lighter, granitic rock, landmasses.
- Oceanic Crust: Thinner (5 km), denser, basaltic rock, ocean floor.
Lithosphere & Asthenosphere
- Lithosphere: Rigid outermost layer comprising the crust and uppermost solid mantle (10–200 km thick).
- Asthenosphere: Semi-solid/semi-molten layer (extends up to 400 km) beneath the lithosphere. It is mechanically weak, ductile, and serves as the primary source of magma. Not part of the Lithosphere.
Discontinuities
- Conrad: Upper Crust & Lower Crust
- Mohorovicic (Moho): Lower Crust & Upper Mantle
- Repetti: Upper Mantle & Lower Mantle
- Gutenberg: Mantle & Core
- Lehmann: Outer Core & Inner Core
PYQ (earth interior)
- The Mohorovicic (Moho) discontinuity separates which two layers of the Earth? (RRB NTPC (Graduate 2024))
(a) Upper Crust and Lower Crust
(b) Crust and Mantle
(c) Mantle and Core
(d) Outer Core and Inner Core
Correct Answer: (b) Crust and Mantle
- Which layer accounts for the largest proportion of the Earth’s total volume (approximately 84%)? (RRB NTPC (Graduate 2025))
(a) Crust
(b) Mantle
(c) Outer Core
(d) Inner Core
Correct Answer: (b) Mantle
- What are the primary chemical constituents that make up the Earth’s continental crust? ( RRB ALP 2025)
(a) Silica and Magnesium
(b) Silica and Aluminium
(c) Nickel and Iron|
(d) Magnesium and Iron
Correct Answer: (b) Silica and Aluminium (SIAL)
- The ‘Asthenosphere’, which is the main source of magma during volcanic eruptions, is located in which part of the Earth? (RRB NTPC (UG 2024))
(a) Lower Crust
(b) Upper Mantle
(c) Outer Core
(d) Inner Core
Correct Answer: (b) Upper Mantle
- What is the physical state of the Earth’s Outer Core? ( RRB NTPC (Graduate 2025))
(a) Solid
(b) Liquid (molten)
(c) Gaseous
(d) Plasma
Correct Answer: (b) Liquid (molten)
परिचय (About)
- भूविज्ञान (Geology): पृथ्वी के संघटन (Composition), संरचना (Structure), चट्टानों (Rocks), मिट्टी (Soil) तथा पृथ्वी पर होने वाली प्रक्रियाओं (Processes) का वैज्ञानिक अध्ययन। भूविज्ञान के जनक (Father of Geology): जेम्स हटन (James Hutton)।
- प्रत्यक्ष आँकड़ों के स्रोत (Direct Data Sources): ज्वालामुखी (Volcanoes) और चट्टानें (Rocks)।
- अप्रत्यक्ष आँकड़ों के स्रोत (Indirect Data Sources): तापमान (Temperature), उल्कापिंड (Meteorites) और भूकंप (Earthquakes)।
- कोला सुपरडीप बोरहोल (Kola Superdeep Borehole), रूस: मानव द्वारा की गई सबसे गहरी ड्रिलिंग, लगभग 12 किमी। दक्षिण अफ्रीका की खदानें लगभग 3–4 किमी की गहराई तक पहुँचती हैं।
- भूपर्पटी में तत्वों का संघटन (Crustal Element Composition)
- सर्वाधिक प्रचुर तत्व (Most Abundant Element): ऑक्सीजन (Oxygen) — 46.6%।
- सर्वाधिक प्रचुर धातु (Most Abundant Metal): एल्युमिनियम (Aluminium) — 8.1%।
- अन्य तत्व (Other Elements):
- सिलिकॉन (Silicon) — 27.7%
- लोहा (Iron) — 5.0%
- कैल्शियम (Calcium) — 3.6%
- सोडियम (Sodium) — 2.8%
- पोटैशियम (Potassium) — 2.6%
- मैग्नीशियम (Magnesium) — 2.1%
- अन्य तत्व (Others)
- पृथ्वी की परतें (Layers of the Earth)
| परत (Layer) | संघटन (Composition) | मोटाई (Thickness) | औसत घनत्व (Mean Density) | प्रमुख विशेषताएँ (Key Characteristics) |
| भूपर्पटी (Crust) | सिलिका और एल्युमिनियम (Silica and Aluminium — SIAL) | 5–70 किमी | महाद्वीपीय: 2.7 g/cm³; महासागरीय: 2.9 g/cm³ | सामान्यतः भंगुर। आयतन: 1%; द्रव्यमान: 1%। |
| मैंटल / प्रावार (Mantle) | सिलिका और मैग्नीशियम (Silica and Magnesium — SIMA) | लगभग 2,900 किमी | 4.5 g/cm³ | ऊपरी मैंटल और निचले मैंटल में विभाजित। आयतन: 84%; द्रव्यमान: 68%। |
| क्रोड (Core) | निकेल और लोहा (Nickel and Iron — NIFE) | बाह्य क्रोड: लगभग 2,200 किमी; आंतरिक क्रोड: लगभग 1,220 किमी | लगभग 13 g/cm³ | बाह्य क्रोड तरल अवस्था में होता है और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के निर्माण में महत्त्वपूर्ण भूमिका निभाता है। आंतरिक क्रोड ठोस होता है। |
- भूपर्पटी के उपविभाग (Crust Sub-divisions)
- महाद्वीपीय भूपर्पटी (Continental Crust): अधिक मोटी (लगभग 30 किमी), कम घनत्व वाली तथा ग्रेनाइटिक चट्टानों (Granitic Rocks) से निर्मित। यह महाद्वीपों का आधार बनाती है।
- महासागरीय भूपर्पटी (Oceanic Crust): कम मोटी (लगभग 5 किमी), अधिक घनत्व वाली तथा बेसाल्टिक चट्टानों (Basaltic Rocks) से निर्मित। यह महासागरीय तल (Ocean Floor) का आधार बनाती है।
- स्थलमंडल और दुर्बलतामंडल (Lithosphere & Asthenosphere)
- स्थलमंडल (Lithosphere): पृथ्वी की सबसे बाहरी कठोर परत, जिसमें भूपर्पटी (Crust) और ऊपरी मैंटल का सबसे ऊपरी ठोस भाग शामिल होता है। इसकी मोटाई लगभग 10–200 किमी होती है।
- दुर्बलतामंडल (Asthenosphere): स्थलमंडल के नीचे स्थित अर्धठोस या आंशिक रूप से पिघली हुई परत (Semi-solid/Semi-molten Layer), जो लगभग 400 किमी की गहराई तक विस्तृत होती है। यह यांत्रिक रूप से कमजोर (Mechanically Weak) और तन्य (Ductile) होती है तथा मैग्मा (Magma) का प्रमुख स्रोत है। यह स्थलमंडल का हिस्सा नहीं है।
- असांतत्य (Discontinuities)
- कॉनराड असांतत्य (Conrad Discontinuity): ऊपरी भूपर्पटी (Upper Crust) और निचली भूपर्पटी (Lower Crust) के बीच।
- मोहोरोविसिक असांतत्य (Mohorovičić / Moho Discontinuity): भूपर्पटी (Crust) और मैंटल (Mantle) के बीच।
- रेपेटी असांतत्य (Repetti Discontinuity): ऊपरी मैंटल (Upper Mantle) और निचले मैंटल (Lower Mantle) के बीच।
- गुटेनबर्ग असांतत्य (Gutenberg Discontinuity): मैंटल (Mantle) और क्रोड (Core) के बीच।
- लेहमैन असांतत्य (Lehmann Discontinuity): बाह्य क्रोड (Outer Core) और आंतरिक क्रोड (Inner Core) के बीच।
पूर्ववर्ती वर्षों के प्रश्न (Previous Year Questions — PYQ)
प्रश्न 1. पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र (Earth’s Magnetic Field) का क्या उद्देश्य है?
परीक्षा: SSC CHSL, 03/08/2023 (द्वितीय पाली)
(a) पृथ्वी पर जीवन के लिए ऊर्जा का स्रोत प्रदान करना
(b) पृथ्वी की जलवायु को नियंत्रित करना
(c) पृथ्वी को सौर पवन (Solar Wind) और ब्रह्मांडीय विकिरण (Cosmic Radiation) से बचाना
(d) महासागर में ज्वार–भाटा उत्पन्न करना
सही उत्तर: (c) पृथ्वी को सौर पवन और ब्रह्मांडीय विकिरण से बचाना।
प्रश्न 2. मोहोरोविसिक (मोहो) असांतत्य किन दो परतों को अलग करता है?
परीक्षा: SSC MTS, 13/09/2023 (तृतीय पाली)
(a) पृथ्वी का स्थलमंडल और दुर्बलतामंडल
(b) पृथ्वी का वायुमंडल और जलमंडल
(c) पृथ्वी की भूपर्पटी और आंतरिक क्रोड
(d) पृथ्वी की भूपर्पटी और मैंटल
सही उत्तर: (d) पृथ्वी की भूपर्पटी और मैंटल।
प्रश्न 3. ठोस पृथ्वी के आंतरिक भाग से गैसों के बाहर निकलने की प्रक्रिया को क्या कहते हैं?
परीक्षा: मैट्रिकुलेशन स्तर (Matriculation Level), 26/06/2024 (प्रथम पाली)
(a) वाष्पीकरण (Evaporation)
(b) वाष्पोत्सर्जन (Transpiration)
(c) गैस–मुक्ति (Degassing)
(d) गैस का उत्सर्जन (Gas Evolution)
सही उत्तर: (c) गैस-मुक्ति (Degassing)।
प्रश्न 4. स्थलमंडल (Lithosphere) की मोटाई कितनी होती है?
परीक्षा: SSC CGL, 03/12/2022 (प्रथम पाली)
(a) 25 से 45 किमी
(b) 10 से 25 किमी
(c) 10 से 200 किमी
(d) 5 से 10 किमी
सही उत्तर: (c) 10 से 200 किमी।
