Geologi adalah studi tentang bumi, yang merupakan sistem dinamis yang ditutupi oleh lempeng kerak yang terus bergerak dan berubah dalam struktur. Pelat kerak didorong oleh kekuatan dalam yang belum sepenuhnya dipahami. Lempeng kerak baru dibentuk oleh magma yang naik dari daerah yang mencair jauh di dalam bumi di ( mid ocean ridge ). Pelat kerak lain menunjam ke bawah permukaan karena mereka ditarik ke bawah mantel di zona subduksi di tepi beberapa benua, seperti pantai Pasifik Amerika Utara dan Selatan.
Analisis terperinci tentang seismogram gelombang gempa, gelombang yang bergerak di permukaan bumi, perbedaan gravitasi dan magnet, aliran panas dari interior, dan konduktivitas listrik telah digunakan untuk mengembangkan gambaran komposit dunia. Empat zona berbeda telah diidentifikasi:
litosfer , yang meliputi kerak benua dan lautan
mantel yang mendasari litosfer , yang mudah dikenali karena gelombang seismik (gempa bumi) bertambah dalam kecepatan pada batas yang dikenal sebagai diskontinuitas Mohorovicic untuk menghormati penemunya (umumnya disebut diskontinuitas Moho)
inti luar cair terutama terdiri dari nikel dan besi
inti bagian dalam yang solid
Lebih dari 100.000 gempa bumi terdeteksi terjadi setiap tahun di seluruh dunia, dan sebagian besar berasal dari titik fokus tertentu (titik intensitas maksimum dalam kerak bumi) [1-31. Dua jenis gelombang berasal dari titik fokus gempa bumi: kompresi dan gelombang geser. Gelombang kompresi bergerak melalui semua bahan dengan menggerakkan partikel maju dan mundur. Gelombang geser, bagaimanapun, hanya dapat merambat melalui benda padat dengan menggerakkan partikel bolak-balik tegak lurus dengan arah perjalanan. Jaringan seismograf di seluruh dunia mencatat jalur dan kecepatan gelombang ini, sehingga memungkinkan untuk menemukan titik fokus gempa bumi apa pun dan menyimpulkan komposisi interior bumi. Gelombang kompresi (gelombang P) bergerak dengan kecepatan kira-kira dua kali kecepatan gelombang geser (gelombang S). Kecepatan adalah fungsi dari sifat elastis dan kerapatan bahan yang dilaluinya:
Kerak adalah istilah yang berasal dari cangkang padat luar bumi ketika pada umumnya diyakini bahwa bagian dalam sepenuhnya cair, dan masih digunakan untuk menunjuk cangkang luar, yang memiliki sifat berbeda dari mantel yang mendasarinya. Kerak bervariasi dalam ketebalan dan komposisi . Massa benua terdiri dari lapisan sedimen di atas lapisan batu granit berwarna terang . Lapisan tipe granit disebut lapisan Si-Al karena komponen yang paling melimpah adalah silikon dan aluminium, dengan kepadatan rata-rata 2,7 g / cm3.Di bawah lapisan Si-Al, ada lapisan batuan gelap yang menyerupai basal dan gabro, yang dikenal sebagai lapisan Si-Ma karena konstituen utamanya adalah silikon dan magnesium. Kepadatan Si-Ma sedikit lebih tinggi dari lapisan Si-Al, sekitar 2,9 g / cm3 . Di bawah lautan, lapisan Si-Ma hanya ditutupi oleh lapisan tipis sedimen lunak.
Mantel adalah cangkang, yang tampaknya merupakan padatan seperti plastik, yang memanjang sekitar 2.900 km dari diskontinuitas Moho ke inti cair luar. Pergerakan lempeng kerak dan benua di atas mantel sebagian dijelaskan oleh teori arus konvektif dalam mantel. Secara teoritis, mantel merespons terhadap tekanan kontinu yang diciptakan oleh panas yang naik dari bagian dalam bumi dengan mengembangkan aliran sel dari pergerakan naik dan turun material yang sangat lambat. Massa kontinental terakumulasi di atas zona yang menurun, dan cekungan samudra yang berada di atas zona yang naik. Dengan demikian, pergerakan mantel yang lambat, sebagai material plastis, bisa menjadi mekanisme yang menyebabkan arus massa benua dan penyebaran dasar lautan pada mid ocean ridge di seluruh dunia. Gerak apungan ( drifting motion ) terus menerus dari lempeng kerak bumi juga dapat dipengaruhi oleh kekuatan tubuh yang dihasilkan oleh pasang surut gravitasi bumi dan oleh rotasi bumi.
Batuan dan magma pada letusan gunung berapi yang tampaknya berasal dari mantel atas adalah komposisi dasar, yang kaya akan magnesium dan besi. Kerapatan mantel lebih besar dari litosfer, sekitar 3,3 g / cm3.
Batas di dasar mantel, di mana gelombang S menghilang dan kecepatan gelombang-P menurun, menandai awal dari inti cairan luar . Fakta bahwa gelombang P meningkat dalam kecepatan sekali lagi pada kedalaman 5.000 km menunjukkan bahwa inti bagian dalam adalah padat. Diyakini bahwa komponen utama inti bagian dalam terdiri dari nikel dan besi dengan kepadatan sekitar 10,7 g / cm3, yang dua kali lebih padat dari mantel. Medan magnet bumi diasumsikan diciptakan oleh medan listrik yang dihasilkan dari sirkulasi arus dalam inti cair.
