2. 우리 나라의 지질

(1) 우리나라의 지질의 특징 1. 우리 나라의 암석 분포 : 선캄브리아대의 변성암 - 약 40%, 중생대의 화강암 - 약 35%, 퇴적암 - 약 25% 2. 추가령 지구대 : 지질학적으로 남북을 구분하는 기준 ① 북한 : 화강 편마암과 화강암이 불규칙하게 분포 , 원생대와 고생대의 해성층 ② 남한 : 지나 방향 ( 북북동 - 남남서 방향 ), 중생대의 육성층 넓게 분포 (2) 우리나라의 지질 계통 1. 선캄브리아대층 : 편마암 , 결정질 편암 및 석회암 ① 상원계 : 평안남도와 황해도 일부 -> 콜레니아 화석 ② 연천계 : 각종 편암과 규암 , 편마암으로 구성됨 2. 고생대층 : 강원도 북부와 평안 남도 ① 조선계 : 셰일과 석회암의 해성층 -> 삼염충 , 완족류 , 두족류 ② 평안계 : 조선계가 퇴적된 후 융기하여 형성 , 무연탄 협재 ③ 대결층 : 실루아기 중부 - 석탄기 하부 ( 약 1 억년 ) 3. 중생대층 : 경상도 , 충남 중서부 , 평양 ① 대동계 : 쥐라기의 사암 , 셰일 , 역암 -> 무연탄층 ② 경상계 : 백악기의 퇴적암과 응회암 -> 화산활동 4. 신생대층 : 포항 부근의 제 3 계 , 백두산 , 한라산 , 울릉도의 제 4 계

지구의 역사

지 질 시 대 지 층 명 주 요 지 사

신생대제 4 기 제 4 계 부정합

해성층 , 육성층제 3 기

제 3 계

중생대백악기 경상누층군 ( 경상계 ) <- 불국사화강암관입

<- 대보화강암관입

쥐라기트라이 아스키 대동누층군 ( 대동계 )

고생대

페름기석탄기

평안누층군 ( 평안계 ) <- 육성층<- 해성층

<- 약 1 억년의결층 (부정합 )<- 해성층

데본기 실루리아기 실루이라계 ( 회동리층 )

오로도비스키

캄브리아기 조선누층군 ( 조선계 )

선캄브리아대원생대 상원누층군 ( 상원계 ) <- 부정합

<- 부정합

편암복합체시생대 편마암복합체

*. 우리나라의 지질 계통과 주요 지사

지구의 역사

3. 광상

(1) 화성 광상 : 마그마가 냉각되는 과정에서 생성되는 광상

1. 정마그마 광상

1) 정마그마 광상 : 비중이 큰 금속 원소들이 산화물의 형태로 정출한 것이 마그마 쳄임버 하부에 가라앉아 형성된 광상 2) 광물 : 자철석 , 크롬석 , 티탄철석 , 니켈 , 백금 , 금강석 2. 페그마타이트 광상 1) 페그마타이트 맥 : 수증기와 휘발성 성분의 함량이 증가한 마그마 잔액이 암석에 관입하여 석영 , 장석 , 운모등의 큰 결정의 맥 2) 페그마타이트 광상 : U, Li, Ce, Nb, Ta 등의 희유원소를 갖는 유용 광물이 농집된 광상

3. 기성 광상 1) 기성 광상 : 페그마타이트 형성 시기를 지나 계속 냉각되면 마그마 잔액에는 수증기와 휘발유 성분이 더욱 증가하여 압력이 커진 것이 암석에 관입하여 형성된 광상 2) 광물 : 주석 , 휘수연석 , 철망간중석 , 회중석 , 형석 3) 스카른 광상 ( 접촉 광상 ) : 규회석 , 석류석 등의 광물의 집합체의 광상

4. 열수 광상 1) 열 수 광상 : 마그마 분화 말기 374 도 이하 암석틈애서 석영을 만들고 침전하는 광상 2) 광물 : Cu, Pb, Zn, Au, Ag

지구의 역사

(2) 퇴적 광상

1. 표사 광상 1) 표사 광상 : 비중이 큰 광물이 하천 바닦에 가라앉아 농집된 광상 2) 광물 : 사금 , 금강석 , 자철석 , 모나자이트 , 석류석 , 지르코늄 2. 풍화 잔류 광상 1) 풍화 잔류 광상 : 암석이 풍화되어 물에 녹지 않은 성분이 농집되어 형성된 광상 2) 광물 : 고령토 , 보크사이트 , 적철석 3. 침전 광상 1) 침전 광상 : 수용액으로부터 유용광물이 침전하여 된 광상 2) 광물 : 암염 , 석고 , 초석 , 칼리암염 , 철 , 망간 , 우라늄광상 (3) 변성광상 : 화성광상이나 퇴적 광상이 변성 작용 작용을 받아 변하게 된 광상 4. 우리나라의 지하 자원

(1) 금속 광물 자원 : 금은 , 납 , 아연 , 구리 , 철 , 중석 , 망간 등 (2) 비금속 광물 자원 : 고령토 , 활석 , 흑연 , 규석 , 형석 , 석회석 등 (3) 연료 광물 자원 : 석탄 ( 고생대 평안계지층 , 중생대 대동계지층 ), 우리늄 (옥천계 )

지구의 역사

3. 지구의 구성 물질 (1) 대기권의 구성물질

1. 균질권과 비균질권 1) 균질권 : 90km까지 성분비가 일정한 부분 , 대기의 혼합작용이 있음 . 2) 비균질권 : 90km이상에서는 기체의 확산 작용이 혼합작용보다 강하여 성분이 달라짐 . *. 건조공기 : 수증기 같은 성분은 많이 변하므로 제외시킴 . 2. 건조 공기의 성분 : 질소 -> 산소 -> 아르곤 -> 이산화탄소 (2) 수권의 구성 물질 1. 물 : 쌍극자 ( 표면장력 , 얼 때 부피 늘고 , 물질 용해 ) 2. 수권 : 전지표면의 71% 가 수권 1) 육수 : 대부분 빙하가 차지함 . 성분 : CO3, > Ca > SiO2 2) 해수 : 전체 자연수의 98% 차지 , 성분 : Cl > Na > SO4 Ca + CO3 -> CaCO3( 침전 ) 3. 염분 : 해수 1kg 에 용해되어 있는 염류의 총 g 수 , 단위 : 퍼밀 (%) 4. 염분비 일정의 법칙 : 염분은 장소에 관계없이 일정함 .

지구의 역사

(3) 지각의 구성 물질 1. 대륙 지각 : 30 - 60km 로 상부는 화강암질 하부는 현무암질로 구성됨 . 밀도가 작음 . 2. 해양 지각 : 5 - 10 km로 현무암질로 구성됨 ,밀도가 큼 3. 지각의 구성성분 : 이산화규소가 절반이상 차지함 . 산소와 규소가 지각 전체 질량의 약 75%차지 ( 규산염류의 암석 ) (4) 맨틀과 핵의 구성 물질 1. 맨틀의 구분 1) 상부맨틀 ( 연약권 ) : 모호면 - 지하 350km(저속도층 : 100 - 250km) 2) 전이대 : 350km - 670km 지진파의 속도 증가 , 고밀도 3) 하부 맨틀 : 670 km - 2900km 2. 맨틀의 구성 물질 : 감람석과 에크로자이트로 구성됨 . 이산화규소 , 산화마그네슘 , 산화철이 90% 이상 차지함 . 3. 맨틀의 구성 성분 : 철 (85%), 니켈 , 규소 , 마그네슘 , 황으로 구성됨 . 4. 레만면 : 외핵과 내핵의 경계

지구의 역사

4. 지구의 역장

(1) 지구의 중력장 1. 지구중력 : 만유 인력과 지구 자전에 따른 원심력 (=구심력 ) 의 벡터 합 ( 만유인력 + 원심력 ) 1) 만유인력 : 물체가 서로 끄는 힘 , 극지방이 크다 ( 타원체 ), 방향 : 지구 중심방향 2) 원심력 : 원의 밖으로 작용하는 힘 , 적도 지방 가장 크고 , 극지방 0 이다 (거리 =0) 2. 중력의 크기 1) 극지방 : 중력 =만유인력 ( 원심력 = 0) 2) 적도지방 : 만유인력 ->최소 , 원심력 -> 최대 중력 = 만유인력 - 원심력 ( 중력값 =최소값 ) 3) 중위도 : 원심력과 만유인력의 평행사변형 대각선이다 . 3. 중력 방향 : 극 , 적도지방 => 지구 중심방향

4. 중력 측정 : 단진자의 주기를 이용

[T : 주기 , l : 진자의 길이 , g : 줄력가속도 ]

지구의 역사

크 기 방 향만유인력 극 >

적도지구중심방향

원 심 력 극 <적도

자전축에 직각

중 력 극 >적도

극 , 적도에서 지구중심방향

(2) 중력 이상

1. 표준 중력 : 지하 물질이 균질하며 지구가 완전한 회전 타원체라고 가정하고 해수면에서 위도에 따라 이론적으로 계산된 중력값 2. 중력 이상 : 실제 중력과 표준중력의 차이 3. 중력 보정 1) 고도 보정 : 중력은 고도가 높아짐에 따라 감소한다 . 실측 중력을 지오이드상의 값으로 고치는 것 2) 지형보정 : 지형의 기복은 중력값을 감소 한다 . 지형의 영향을 제거한 평탄하게 만든 중력값

지구의 역사

(3) 지각평형설

1. 지각평형설 ( 아이소스타시 ) : 지각이 맨틀 위에 떠 있어 균형을 이룬다 . 1) 에어리설 : 지각의 밀도 균일 2) 프랜트설 : 지각의 질량 균일

(4) 지구의 자기 1. 지구자기의 3요소 : 편각 , 복각 , 전자기력 1) 지구 자기장 : 지구 자기의 성질이 미치는 영향 2) 편각 : 자침의 N극이 진북 방향 ( 지구 자전축의 방향 ) 과 이루는 각 3) 복각 : 자침이 수평면과 이루는 각 (1) 자극 ( 남 , 북반구 ) : 복각이 90 도인 지점 (2) 자기적도 : 복각이 0 도인 선 4) 전자기력 : 어느 지점에서 단위자석의 극에 작용하는 힘을 지구 자기의 세기 (1) 수평자기력 : 전자기력의 수평 성분 (2) 연직성분 : 연직 자기력

2. 지구 자기의 변화 1) 생성 원인 : 외핵 물질의 유동 -> 다이나모 이론 (1) 일변화 : 매일 규칙적으로 지구 자기가 조금씩 변하는 현상 ( 태양의 원인 ) (2) 영년 변화 : 지구내부 (외핵 ) 의 변동에 의하여 지구 자기가 변하는 것 (3) 자기 폭풍 : 태양의 흑점 변화로 지구 자기가 급격히 변하는 현상3) 보우게 보정 : 관측 지점과 지오이드 사이에 있는 물질의 인력을 제거하는 것 , 보정중력 - 표준중력 => 대륙 : -, 해양 : +

지구의 역사

진북자북

편각

수평자기력

연직자기력

복각

자북 복각 = 90 도 수평자기력 = 0 전자기력 = 연직자기력자기적도 복각 = 90 도 연직자기력 = 0 전자기력 = 수평자기력

1. 태양복사에너지

(1). 흑체 복사에 관한 법칙

① 슈테판 -볼쯔만의 법칙 : 단위면적당 방출하는 에너지는 온도의 4 제곱에 비례 E = σT⁴(E : 에너지 σ: 상수 , T:온도 ) ② 비인의 법칙 : 복사에너지가 최대인 파장 (λ) 은 표면온도가 높을수록 짧다 . λmax = a/T (λmax = 최대에너지의 파장 a: 상수 , T:온도 ) 예 ) 태양 : 6000K 이므로 λ= 2890/6000 = 0.5 μm 지구 : 288 k이므로 λ= 2890/288 = 10 μm ③ 태양상수 (I) : 대기권 밖에서 태양 광선에 직각인 면 , 1cm²가 1 분 동안 받는 일사량 (I = 2cal/cm²min)

(2) 지구가 1 분 동안 받는 태양 복사 에너지량 (E) : 지구의 단면적 ×태양 상수 *. 평균 일사량 (E ′) : 지표면 1㎠에 단위 시간 동안 입사하는 평균 태양 복사 에너지량

태양 복사 에너지양 = 지구 복사에너지양 πR I = E′4πR

지구의 역사

1. 지구의 열수지 1) 태양 복사 (100%) - 대기 : 17+3 = 20%(0.1cal/cm ·min) - 지표 : 50%(0.25cal/cm ·min) - 반사 (알베도 ) : 20+4+6=30%(0.15cal/cm ·min) 로 지구에 입사 2) 지구복사 (153%) · 총방출량 (153%) - 대기권 밖으로나가는량 (6%) - 대기 (147%) = 대류와 전도 (10%)+응결 (20%) +지표면의 복사 (103%+14%=117%) · 총흡수량 (153%) - 태양 (50%) - 대기 (103%) -온실효과를 일으킨다 . 3) 대기 (167%) · 총방물량 (167%) - 대기권 밖으로 나가는 양 (64%) - 지표로 나가는 양 (103%) - 온실효과를 일으킨다 . · 총흡수량 (167%) - 태양 (20%)=대기 (17%)+구름 (3%) - 지표 (147%)=대류와 전도 (10%) + 잠열 (20%) + 지표면의 복사 (103%+14%=117%) 위의 열 수입과 열 지출을 보면 태양 , 대기 , 지표면은 항상 복사 평형을 이루고 있다 .

2. 태양 복사 : 단파복사 ( 가시광선 영역 )

3. 지구 복사 : 장파복사 ( 적외선 영역 )

4. 지구 복사의 창 : 지구복사에너지가 대기권밖으로 빠져나가는 파장 8-12㎛영역

5. 온실효과 : 대기가 갖고 있는 온도 조절 작용

지구의 역사

3. 열의 이동

(1) 지구의 복사 평형 : 지구가 흡수하는 태양 복사 에너지 = 지구가 방출한 에너지 ① 지구의 반사율 : 30% ② 위도별 열수지 : 저위도의 과잉 에너지가 대기와 해수의 순환에 의해 고위도로 운반되어 전체적 에너지 평형을 이룸 4. 지구의 내부 에너지

(1) 지중온도 : 100m 깊어질 때마다 약 3℃씩 온도가 올라감 (2) 지구 내부의열에저지원 : 암석속에 있는 우라늄 , 토륨 , 칼륨의 방사성 원소가 자연붕괴로 나오는 에너지 (3) 지각 열류량 : 지표면에서 단위면적당 단위시간에 이동하는 열량 , 1.5 ×10-6 cal/cm ·S

지구의 역사