2.โลก

โลกมีรูปร่างเป็นทรงกลมส่วนของขั้วโลกทั้งสองด้านจะแบนเล็กน้อย ตรงกลางบริเวณที่เป็น เส้นศูนย์สูตร (equator) โป่งออกมามากว่าส่วนอื่นจึงดูคล้ายเป็น ทรงกลมรี (oblate spheroid) ทั้งนี้เพราะโครงสร้างของโลกไม่ได้เป็นของแข็งที่มีเนื้อเดียวกันตลอด และเนื่องจากโลกหมุนรอบตัวเองจึงเกิด แรงหนีศูนย์กลาง (centrifugal force) ของเหลวภายในโลกเคลื่อนย้ายไปตามแรงหนีศูนย์กลาง จึงทำให้รูปทรงของโลกเสียรูปจากการเป็นทรงกลม และถือว่ามี ลักษณะที่ไม่สมมาตร (asymmetry) โลกมีรัศมีตามแนวขั้วโลกประมาณ 6,356.9 กิโลเมตร และมีรัศมีตามแนวเส้นศูนย์สูตรประมาณ 6,378.4 กิโลเมตร (ภาพที่ 2.2)

เมื่อ ต้นศตวรรษนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองเพื่อให้ทราบถึงองค์ประกอบภายในของโลกในหลาย ๆ วิธีการ เช่นการวัดความร้อนภายในโลก การวัดคลื่นการสั่นสะเทือนจากการเกิดแผ่นดินไหว รวมถึงการวิเคราะห์องค์ประกอบของสะเก็ดดาวที่มีองค์ประกอบคล้ายคลึงกับโลก โครงสร้างของโลกเมื่อพิจารณาจากองค์ประกอบทางเคมีจะสามารถแบ่งโลกได้เป็นสาม ชั้นคือ core, mantle และ crust (ภาพที่ 2.3)

(1) core เป็นชั้นในสุด มีความหนานับจากจุดศูนย์กลางโลกประมาณ 3,743 กิโลเมตร โดยมีเหล็กและนิกเกิล เป็นองค์ประกอบหลัก (90%) นอกจากนี้ยังมีซิลิกอน, ซัลเฟอร์ และโลหะหนักอื่น ๆ เล็กน้อย ความหนาแน่นประมาณ 13 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ชั้นนี้มีมวล 31.5 % และปริมาตร 16 % ของโลกทั้งหมด และยังแบ่งเป็นสองชั้นย่อยคือชั้นใน inner core และชั้นนอก outer core

(2) mantle อยู่ถัดจากแกนในของโลกออกไป มีความหนาประมาณ 2,865 กิโลเมตร อยู่ลึกลงไปจากผิวโลก 65-2,900 กิโลเมตรความหนาแน่นประมาณ 4.5 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ชั้นนี้เป็นชั้นของหินหลอมเหลวประกอบด้วยอัตราส่วนของ ออกซิเจน:แมกนีเซียม:ซิลิกอน ประมาณ 4:2:1 และมีความร้อนมหาศาลอันเนื่องมาจากการการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสี ประกอบกับมีความดันสูงทำให้หินภายในหลอมเหลวเป็นหินหนืด (magma) ชั้นนี้มีมวลสาร 68.1 % และปริมาตร 83 % ของโลกทั้งหมด

(3) crust เป็นชั้นของผิวเปลือก โลกชั้นนอกสุดเป็นชั้นหินแข็งมีมวลสารเพียง0.4% ของมวลสารทั้งหมดของโลก และปริมาณน้อยกว่า 1% ของปริมาตรทั้งหมดของโลก มีความหนาแน่นประมาณ 2.5-3.3 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร แบ่งออกเป็น

• เปลือกโลกทวีป (continental crust ) เป็นชั้นหินที่รองรับส่วนที่เป็นพื้นทวีปของโลก มีความหนาแน่นเฉลี่ยประมาณ 2.65 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร จากการศึกษาส่วนประกอบของของหินทางเคมีพบว่าส่วนใหญ่เป็นหินแกรนิต (granite) มีสีอ่อนหรือจาง ๆ จัดเป็นหินที่มีความหนาแน่นน้อยเรียกว่า sial ซึ่งส่วนประกอบสำคัญคือซิลิกอนและอะลูมิเนียม ชั้นนี้มีความหนาแตกต่างกันไปอยู่ในระหว่าง 5-65 กิโลเมตร
• เปลือกโลกมหาสมุทร (oceanic crust) เป็นชั้นหินรองรับส่วนที่เป็นมหาสมุทร มีความหนาแน่นโดยเฉลี่ยประมาณ 3.0 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ส่วนใหญ่เป็นหินบะซอลท์ (basalt) ซึ่งมีสีเข้มหรือสีดำ เป็นหินที่มีความหนาแน่นสูงเรียกว่า sima เพราะส่วนประกอบที่สำคัญคือซิลิกอนและแมกนีเซียม จึงเป็นหินค่อนข้างหนัก ชั้นหินบะซอลท์ของส่วนเปลือกโลกมหาสมุทรอาจแผ่ออกไปรองรับส่วนที่เป็นหิน แกรนิตของเปลือกโลกทวีป เช่นในบางแห่งพบว่าภูเขาไฟวางตัวอยู่บนหินบะซอลท์ 

ปัจจัยที่มีผลต่อลักษณะทางกายภาพของหินภายในโลกก็คือ อุณหภูมิ ความดัน และ ความเครียด ซึ่งทำให้หินมีการเปลี่ยนรูปหรือเปลี่ยนสถานะ ซึ่งการพิจารณาจากปัจจัยทางกายภาพนี้จะมีประโยชน์ในการศึกษาทางธรณีวิทยาของ โลก เราสามารถแบ่งชั้นโครงสร้างของโลกจากปัจจัยทางกายภาพได้ดังนี้ (ภาพที่ 2.3)
(1) Lithosphere (lithos=rock) เป็นส่วนของเปลือกโลกที่เย็นตัวลงหรือเป็นชั้นที่มีสถานะเป็นของแข็ง มีความหนาประมาณ 100 กิโลเมตร ประกอบส่วนที่เป็น brittle (ส่วนที่เปราะหรือแตกง่าย) continental และ oceanic crust รวมถึงด้านบนสุดหรือส่วนที่เริ่มแข็งตัวในชั้น mentle
(2) Asthenosphere (asthenos=soft) เป็นชั้นที่ค่อนข้างบางและมีความร้อนสูงและมีการเคลื่อนไหวอย่างช้า ๆ มีความหนาประมาณ 700 กิโลเมตร หินในชั้นนี้จะมีคุณสมบัติในการเปลี่ยนรูปให้มีลักษณะเป็นของเหลวคล้าย พลาสติกภายใต้ความดัน เปรียบเทียบได้กับทอฟฟี่ที่เย็นตัวแล้ว
(3) Mesosphere (mesos=middle) เป็นส่วนที่อยู่ในชั้นกลางและ ด้านล่างของ mentle รวมถึงแพร่เข้าไปใน core บางส่วนด้วย โดยจะมีสถานะเป็นของแข็ง อุณหภูมิจะสูงกว่าชั้น Asthenosphere โดยมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายคลึงกันแต่คุณสมบัติทางกายภาพต่างกัน
(4) Core แบ่งเป็นสองส่วนด้วยกัน คือ outer core ซึ่งเป็นของเหลวที่มีลักษณะหนืดความหนาแน่นประมาณ 11.8 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร และ inner core ส่วนนี้จะมีสถานะเป็นของแข็งความหนาแน่นประมาณ 16 กรัมต่อลูกบาศก์เซ็นติเมตร core เป็นชั้นที่มีอุณหภูมิสูงมากที่สุดถึงประมาณ 5,500 องศาเซลเซียส โดยจุดศูนย์กลางอาจมีอุณหภูมิสูงถึง 6,600 องศาเซลเซียส ซึ่งมากกว่าอุณหภูมิที่ผิวหน้าของดวงอาทิตย์ การที่ core มีสถานะเป็นของแข็งเนื่องมาจากความดันมหาศาลที่แกนกลางภายในโลก