Ⅷ.지각 변동과 판 구조론

1.지구 내부의 구조

□ 지구 내부 구조는 어떤 방법으로 알아낼까?

2차시

교과서

294～297

지구 내부의 구조 조사

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1

(1) 직접적인 방법

① 시추법 : 직접 땅을 파고 들어가서 조사하는 방법

② 화산 분출물 조사 : 화산 분출 시 나오는 화산 가스나 화산 쇄설물, 용암의 성분을 연구하여 지구 내부 물질의 종류와 상태를 조사하는 방법

(2) 간접적인 방법

① 지진파의 분석 : 통과하는 물질의 종류나 상태에 따라 속력이 변하는 지진파를 분석하여 지구 내부를 조사하는 방법으로, 가장 효과적이고 널리 쓰임.

② 광물 합성 실험 : 지구 내부와 같은 고온․고압 상태를 실험실에서 인위적으로 만들어 광물을 합성함으로써 지구 내부 물질 조성을 알아내는 방법

지진파의 성질

2

(1) 지진파에는 P파와 S파가 있음.

(2) 지진파는 성질이 다른 물질을 만나면 반사하거나 굴절함.

→ 지구 내부를 통과한 지진파를 연구하면 지구 내부 상태나 구성 물질 유추 가능

□ P파와 S파의 성질

구분	P파	S파
속도	빠르다(7～8 km/s)	느리다(3～4 km/s)
통과 물질	고체, 액체, 기체	고체
파의 종류	종파	횡파
진폭	작다	크다
특징	매질의 진동 방향과 파의 진행 방향이 일치	매질의 진동 방향과 파의 진행 방향이 수직

Ⅷ.지각 변동과 판 구조론

1.지각을 이루는 물질

□ 지구 내부는 어떤 구조일까?

3차시

교과서

298～301

지진파의 속력 변화

1

(1) 지진파의 성질 : 성질이 다른 물질의 경계면을 통과할 때 굴절 또는 반사하며, 속력 변화가 나타남.

(2) 지진파의 속력 변화를 통해 지구 내부의 층상 구조를 알아냄.

□ 지구 내부를 통과하는 지진파의 속력 변화:3곳에서 지진파 속력 급격히 변하므로 지구 내부는 4층으로 구분

지하 35 km 부근 지진파 속력이 갑자기 증가

→ 지각과 다른 암석

지하 2900 km 부근 S파가 사라지고, P파의 속력이 갑자기 감소 → 액체 상태

지하 5100 km 부근 P파의 속력이 갑자기 증가

→ 고체 상태

지구 내부 구조의 특징

2

(1) 지각(지표면～모호면) : 암석으로 이루어진 지구의 껍질 부분

① 대륙 지각(평균 두께 약 35 km 정도) : 주로 화강암질 암석으로 이루어짐.

② 해양 지각(평균 두께 약 5 km 정도) : 주로 현무암질 암석으로 이루어짐.

③ 모호로비치치 불연속면(모호면) : 지각과 맨틀의 경계면으로, 지진파의 속도가 갑자기 빨라짐.

(2) 맨틀(모호면～지하 약 2900 km) : 지구 전체 부피의 약 82%를 차지하며, 주로 감람암질 암석으로 이루어짐.

(3) 외핵(지하 약 2900～5100 km) : 철이나 니켈과 같은 무거운 물질로 이루어져 있으며, 지진파의 S파가 통과하지 못하기 때문에 액체 물질로 추정됨.

(4) 내핵(지하 약 5100～6400 km) : 철이나 니켈과 같은 무거운 물질로 이루어져 있으며, 지진파 P파의 속력이 갑자기 빨라지므로 고체 상태로 추정됨.

□ 지각의 내부 구조

Ⅷ.지각 변동과 판 구조론

2.대륙 이동과 판 구조론

□ 대륙 이동의 증거가 있을까?

4차시

교과서

302～305

대륙 이동설(베게너)

1

약 3억 년 전에는 모든 대륙이 붙어 하나의 큰 대륙(판게아)을 이루고 있었으며 그 후 서서히 분리되고 이동하여 오늘날과 같은 대륙의 분포를 이루게 되었다는 학설

대륙 이동의 증거

2

(1) 서로 멀리 떨어진 두 대륙의 해안선의 일치

(2) 여러 대륙에서 같은 종의 화석 발견

(3) 빙하의 분포와 이동 방향의 일치

(4) 서로 멀리 떨어진 대륙 사이의 지질 구조의 연속성

Ⅷ.지각 변동과 판 구조론

2.대륙 이동과 판 구조론

□ 대륙 이동설에서 판 구조론까지는 어떻게 발전해 왔을까?

5차시

교과서

306～309

맨틀 대류설

1

맨틀의 물질은 고체 상태이지만 딱딱하게 굳어 있는 지각과는 달리 유동성을 지니고 있으므로 대류가 일어나는데, 이때 맨틀 위에 얹혀 있던 대륙도 함께 이동한다는 가설

□ 홈스의 맨틀 대류설

해저 확장설

2

① 해저에 거대한 해저산맥인 해령이 분포하며, 해령 중심부에서는 마그마가 분출하여 새로운 해양 지각이 계속 만들어지고 이전에 생성된 지각은 맨틀 대류를 따라 중심에서 멀어지면서 해저가 점점 확장되어 간다는 가설

② 해저 확장의 증거: 해령 중심에서 멀수록 해양지각의 나이가 많아지고, 해저 퇴적물의 두께가 두꺼워짐

판 구조론

3

지구 표면이 여러 개의 판이라는 조각으로 이루어져 있고 이 판들의 운동으로 인해 화산 활동, 지진 등 지각 변동이 일어난다는 이론

Ⅷ.지각 변동과 판 구조론

2.대륙 이동과 판 구조론

□ 화산과 지진은 판의 운동과 어떤 관련이 있을까?

6차시

교과서

310～315

화산대와 지진대

1

(1) 화산대 : 전 세계적으로 화산 활동이 활발한 지역으로 띠 모양으로 나타남

(2) 지진대 : 전 세계적으로 지진이 자주 발생하는 지역으로 띠 모양으로 나타남.

□ 환태평양 지진대, 알프스-히말라야 지진대, 중앙 해령 지진대 등

□ 화산과 지진이 많이 발생하는 곳: 화산대와 지진대는 거의 일치한다.

판의 경계

2

(1) 수렴형 경계() : 판과 판이 서로 가까워지는 경계

① 섭입 경계 : 해양판과 대륙판이 만나 해양판이 대륙판 밑으로 소멸되는 곳, 깊은 골짜기인 해구 생성, 지진과 화산 활동 활발

② 충돌 경계 : 대륙판과 대륙판이 충돌하여 높은 습곡 산맥을 형성, 지진 활발  □ 히말라야, 알프스 산맥 등

(2) 발산형 경계() : 판과 판이 서로 멀어지는 경계

① 해저 산맥인 해령이 발달하며 새로운 해양 지각 생성

② 지진, 화산 활동 활발

(3) 보존형 경계() : 판이 생성되지도 소멸되지도 않고 서로 반대 방향으로 스치며 이동하는 경계

① 해령축이 어긋난 곳에서 변환 단층 발달

② 지진 활발

수렴형 경계 - 섭입 경계

해구의 생성

발산형 경계

해령의 생성

보존형 경계

변환 단층의 생성

수렴형 경계 - 충돌 경계

습곡 산맥의 생성

우리나라 주변의 지각 변동

3

(1) 우리나라 주변의 판의 분포 : 대륙판 - 유라시아 판, 해양판 - 태평양판, 필리핀 판

(2) 화산 활동의 특징 : 일본은 태평양판, 필리핀 판, 유라시아 판이 충돌하는 지역으로 우리나라에 비해 화산과 지진이 자주 발생

Ⅷ.지각 변동과 판 구조론

2.대륙 이동과 판 구조론

□ 지진 피해는 어떻게 줄일 수 있을까?

7차시

교과서

316～321

세계 여러 곳에서 발생한 지진

1

(1) 지진 세기

① 규모 : 지진 발생 시 방출되는 에너지의 총량에 따라 정한 수치로, 지진 자체의 크기를 말함.

② 진도 : 어떤 장소에 나타난 지진 진동의 세기를 사람의 느낌이나 주변의 물체 또는 구조물의 흔들림 정도를 이용하여 수치로 표현한 것

(2) 국내외 지진 피해 사례

□ 국내외 대규모 지진 피해 사례

발생일	규모	지역
1978	5.0	충청남도 홍성군
1996	4.5	강원도 영월군
2007	4.8	강원도 평창군
2003	6.6	이란 남부 지역
2004	6.8	일본 니가타
2005	7.6	파키스탄 북부 지역
2008	7.8	중국 쓰촨 성

지진의 피해 및 대처 요령

2

(1) 지진 피해

① 건물 벽에 금이 가고 심하면 무너짐.

② 땅이 흔들리거나 갈라지기도 함.

③ 제방, 댐이 무너지고, 물난리, 산사태가 나기도 함.

④ 전기․수도가 고장이 나며, 화재가 발생함.

④ 사람이 다치거나 생명을 잃기도 함.

(2) 지진의 피해를 줄이는 방법

① 지진에 견딜 수 있도록 내진 설계를 함.

② 실내에서 무거운 물건은 아래쪽에 배치함.

(3) 지진 발생시를 대비하여 준비할 물건 : 소화기, 비상 소화 용수, 구급약품, 비상 식량, 비상 음료수,담요, 수건, 장갑, 물통, 손전등, 라디오 등

(4) 지진  발생시 행동 요령

① 건물 안에 있을 때 : 벽면에 기대거나 침대, 탁자 등 큰 물건 밑으로 피하며 머리 부분의 보호에 가장 신경을 씀.

② 건물 밖에 있을 때 : 붕괴의 위험이 있는 건물에서 가능한 멀리 떨어져 있도록 함.

③ 교실에 있을 때 : 책상 밑에 들어가 웅크리고 머리를 보호하며, 선생님의 지시에 따름.

④ 지하철을 타고 있을 때 : 고정된 물체를 잡고, 차내 안내 방송에 따라 움직임.

⑤ 백화점, 극장 등에 있을 때 : 출구나 계단으로 몰려가지 않도록 하고, 담당 직원의 안내에 따라 침착하게 행동함.

⑥ 엘리베이터 안에 있을 때 : 안전을 확인하고 가장 가까운 층으로 신속히 대피하며, 갇힌 상태라면 인터폰으로 구조 요청을 하고 침착하게 기다림.

지진 예측

3

(1) 기상청 지진 센터에서는 지진파의 속력 변화, 암석의 성질 변화, 동물들의 이상 행동 등을 관찰하여 지진을 예지함으로써 대형 지진의 발생 전에 지진 통보가 이루어지도록 노력함.

(2) 우리나라는 100여 곳의 지진 관측소에서 지진 자료를 수집하고 지진 통보 시스템을 구축하여 신속한 지진 통보가 이루어지도록 하고 있음.

□ 우리나라의 지진 통보 시스템(자료 출처 : 기상청)

Ⅷ.지각 변동과 판 구조론

3.지각 변동

□ 조산 운동은 어떻게 일어날까?

8차시

교과서

322～325

습곡 산맥

1

(1) 습곡 산맥: 두꺼운 퇴적층이 커다란 횡압력에 의해 습곡 작용을 받은 후 융기하여 생성된 높은 산맥

□ 로키 산맥, 안데스 산맥, 알프스 산맥, 히말라야 산맥 등

(2) 특징 : 습곡과 단층이 발달되어 있으며, 바다 생물 화석이 산출됨.

조산 운동

2

(1) 조산 운동 : 지층이 습곡과 단층 작용을 받아 습곡 산맥이 만들어지는 과정

(2) 조산 운동의 과정

① 대륙 주변 바다에 육지에서 운반되어 온 많은 퇴적물이 쌓인다.

② 두 대륙이 이동하여 가까워지면서 퇴적물이 두껍게 쌓일 수 있는 지형이 만들어지면서 퇴적층이 더욱 두꺼워진다.

③ 두 대륙이 충돌하면 퇴적층은 양쪽에서 미는 힘을 받아 솟아올라 주름진 모양의 습곡 산맥이 만들어진다.

조산 운동의 원인

3

조산 운동은 판의 운동에 의해 일어나며, 맨틀 대류에 의한 판이 충돌하는 수렴형 경계에서 조산 운동에 의해 습곡 산맥이 만들어짐.

Ⅷ.지각 변동과 판 구조론

3.지각 변동

□ 조륙 운동은 어떻게 일어날까?

9차시

교과서

326～327

조륙 운동

1

:  지각이 오랜 세월에 걸쳐 서서히 융기하거나 침강하는 현상

① 융기 : 바다 밑에 있던 지역이 서서히 솟아오르는 현상

② 침강 : 육지가 해수면 아래로 서서히 가라앉는 현상

조륙 운동의 원인

2

① 빙하가 녹거나 지표면이 풍화, 침식 작용을 받아서 지각이 가벼워지면 지층이 솟아오름.

② 빙하나 퇴적물이 쌓여서 지각이 무거워지면 지층이 가라앉음.

조륙 운동의 증거

3

(1) 융기의 증거

① 높은 산에서 발견되는 바다 생물의 화석

② 세라피스 사원의 돌기둥 : 세라피스 사원의 돌기둥에는 해수면으로부터 6m 되는 곳에 바다 조개가 판 구멍이 있다. 이것은 이 지역이 침강하였다가 다시 융기하였음을 나타냄.

③ 해안 단구 : 계단 모양의 지형으로, 파도의 침식 작용에 의해 생긴 해식 대지가 융기하여 만들어짐.

④ 스칸디나비아 반도의 융기 : 스칸디나비아 반도는 빙하 시대 이후 그 위에 덮여 있던 빙하가 녹음으로써 일 년에 2 cm 정도씩 융기하고 있음.

(2) 침강의 증거

① 리아스식 해안 : 굴곡이 심한 육지가 침강하여 만들어진 해안선이 복잡한 해안

② 다도해 : 리아스식 해안이 더욱 침강하여 생긴 섬이 많은 바다

Ⅷ.지각 변동과 판 구조론

3.지각 변동

□ 지각 변동은 지층에 어떤 흔적을 남길까?

10차시

교과서

328～333

습곡

1

(1) 습곡 : 수평으로 퇴적된 지층이 양쪽으로 미는 힘(횡압력)을 받아서 지층이 휘어져 주름진 지질 구조

(2) 습곡의 구조

① 배사 : 위로 볼록하게 솟아 오른 부분

② 향사 : 아래로 휘어져 오목하게 내려간 부분

□ 습곡의 구조

단층

2

(1) 단층 : 양쪽에서 작용하는 잡아당기는 힘이나 미는 힘을 받아 지층이 끊어져 어긋난 구조

(2) 단층의 구조 : 지층이 끊어져 생긴 단층면을 경계로 윗부분이 상반, 아랫부분이 하반

(3) 단층의 종류

① 정단층 : 수평 방향으로 끌어당기는 힘(장력)에 의해 상반이 아래로 내려간 단층

② 역단층 : 수평 방향으로 미는 힘(횡압력)에 의해 상반이 위로 올라간 단층

(가) 정단층                    (나) 역단층

□ 정단층과 역단층

부정합

3

(1) 정합 : 바다 밑에서 지층이 연속적으로 쌓여 생성될 때, 상하 두 지층 사이의 관계

(2) 부정합 : 지층의 퇴적이 한동안 중단되었다가 다시 쌓였을 때, 상하 두 지층 사이에 오랜 시간적 간격이 있는 관계

(3) 부정합면 : 부정합 관계에 있는 상하 두 지층 사이의 경계면

(4) 부정합으로 알 수 있는 사실

① 상하 두 지층 사이에 오랜 시간 간격이 있음.

② 대규모의 지각 변동이 있었음.

(5) 부정합 형성 과정

① 지층이 해수면 아래에서 수평하게 퇴적됨.

② 지각 변동에 의해 습곡을 이루면서 융기함.

③ 오랜 기간 동안에 걸쳐 지층이 침식됨.

④ 지층이 지각 변동을 받아 해수면 아래로 침강하여 새로운 지층이 퇴적되어 부정합이 만들어짐.

□ 부정합의 형성 과정