01 íõìâìß íõì Éõ ã Öõ ãóñóß íôßâì Äõì ë íîäì ÇìêìÇìÇ ßÄì? 최근에 발생하는 화산 활동으로 인한 현상을 말할 수 있다. 가상적인 화산 폭발을 다룬 볼케이노 라는 영화는 화산 활동으로 인해 나타날 수 있는 현상 들을 생생하게 보

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1 1 å Äì áôßéõ 들어가기 01 화산 활동으로 어떤 현상과 피해가 나타나는가? 02 지진 활동으로 어떤 현상과 피해가 일어나는가`? 03 화산대와 지진대는 어떻게 분포하는가`? 04 변동대와 판의 운동은 어떤 관련이 있는가`? 화산과 지진 활동은 인류가 겪어 온 가장 무서운 재 앙이었으나, 이들은 살아 있는 지구의 모습을 생생하 게 보여 주는 중요한 지각 변동이다. 화산과 지진 활동은 우리 생활에 어떤 영향을 미칠 까`? 하와이 용암 분출 알고가기 1 화산대와 지진대는 어떻게 분포하는가`? 2 판의 경계에는 어떤 것이 있는가`? 3 판이 생성되는 곳과 소멸되는 곳은 어디인가`? 단원학습목표 1 최근의 화산 및 지진 자료를 이용하여 화산 및 지진 현상을 설명하고, 화산과 지진의 분포 자료를 해석한다. 2 변동대의 의미를 이해하여 변동대에서 나타나는 지질 현상을 판의 운동과 관련지어 설명한다. / 알/ 고/ 가/ 기/ 1_ 화산 활동과 지진의 대부분은 지각 변동이 일어나는 판의 경 계부에서 나타나기 때문에 화산대와 지진대는 대체로 일치한 다. 화산대와 지진대는 해양 지각이 대륙 지각 밑으로 침강하 는 곳(환태평양 지진 화산대), 지각과 지각이 충돌하는 곳 (알프스`-`히말라야 지진 화산대), 해령 부근(중앙 해령 지 진 화산대)에 분포한다. 2_ 판의 경계는 판과 판의 상대적인 운동에 따라 발산형 경계, 수렴형 경계, 보존형 경계로 나눌 수 있다. 발산형 경계에서는 두 판이 서로 멀어지는 운동을 하고, 수렴 형 경계에서는 하나의 판이 다른 판 아래로 침강하거나 두 판 이 서로 만나 충돌하기도 한다. 보존형 경계에서는 두 판이 경계에 평행하게 서로 반대 방향으로 어긋나는 운동을 한다. 3_ 중앙 해령에서 솟아오르는 고온의 맨틀 물질이 새로운 판을 만들며, 이 판이 양쪽으로 멀어져 해구에 도달하면 침강하여 소멸된다. Ⅱ. 살아 있는 지구 1 1. 지각 변동

2 01 íõìâìß íõì Éõ ã Öõ ãóñóß íôßâì Äõì ë íîäì ÇìêìÇìÇ ßÄì? 최근에 발생하는 화산 활동으로 인한 현상을 말할 수 있다. 가상적인 화산 폭발을 다룬 볼케이노 라는 영화는 화산 활동으로 인해 나타날 수 있는 현상 들을 생생하게 보여 주었다. 또한 서기 79년이 탈리아의 베수비우스 화산 폭발을 다룬 대폭 발 이라는 영화는 용암과 화산재 등으로 인한 참혹한 장면들을 보여 주었다. 그렇다면 화산 활동으로 나타나는 현상에는 어떤 것들이 있을 까`? 볼케이노 영화의 한 장면 êì Äû 1 화산 활동을 뜻하는 볼케이노 (volcano) 는 지중해의 시실리 부근에 있는 작은 섬 불케이노 (vulcano)에서 유래되었다. 옛 날에 그 곳에 살던 사람들은 불케 이노가 로마 신화의 대장장이 신 인벌컨(vulcan)의 대장간 굴뚝 이라고 생각하였다. 화산 활동으로 나타나는 현상에는 어떤 것이 있을까`? 조사, 토의 1. 인터넷이나 과학 잡지 또는 언론 보도 내용 등을 통하여 최근에 발생한 화산 활동 자료를 조사해 보자. 2. 조사한 내용들을 표로 만들어 보고, 공통적으로 나타나는 현상과 차이점을 비교해 보자. 화산 활동으로 나타나는 현상 조사 모둠 화산 이름 활동 시기 장소 나타나는 현상 1 2 현재 지구상의 활화산과 휴화산의 수는 500여 개에 이른다. 역사상 활동의 기록이 남아 있는 화 산을 휴화산이라고 하며, 활동의 기록이 없는 화산 을 사화산이라고 한다. 활동을 계속하고 있는 활화 산은 용암과 가스의 분출 그리고 화산 쇄설물의 분 출과 폭발을 번갈아가며 일으킨다. 화산 활동이 어느 정도 계속된 뒤에는 그 활동이 약해지고 온천이나 간헐천을 이루거나 화산 정상 에 칼데라를 형성하기도 한다. Ⅱ-1 아이슬란드 간헐천 용암 화산이 폭발할 때 지하의 마그마가 지표로 흘러나온 물질이 용암이다. 용 암의 온도는 화학 조성과 가스의 함량에 따라 다른데, 보통 800~1200æ 정도이다. 일반적으로 용암은 성분에 따라 유문암질 용암과 현무암질 용암 으로 구분한다. 유문암질 용암은 온도가 낮고 유동성이 작으며 점성이 크고 폭발적으로 분출한다. 따라서, 유문암질 용암은 급경사를 이루는 종상 화산을 이루며, 필리핀의 피나투보 화산, 미국의 세인트헬렌스 화산 등이 이에 해당한다. 현무암질 용암은 유문암질 용암에 비하여 온도가 높고, 유동성이 크며 점성이 작아, 조용히 분출하여 평평한 용암 대지나 순상 화산을 이룬다. 인도 의 데칸 고원, 하와이의 크라카토아 화산이 이에 속한다. 용암의 유출과 화산 쇄설물의 분출이 번갈아 나타나서 생기는 화산체를 성층 화산이라고 한다. 성층 화산은 일본의 후지 화산이나 필리핀의 마욘 화 산과 같이 규모가 큰 화산을 이루고 있는 경우가 많다. 일반적으로 마그마 에 SiO 성분과 가스가 적으면 조용히 분출하는 화산 활동을 하고, SiO 성 분과 가스가 많은 마그마는 격렬하게 폭발하는 화산 활동을 한다. 간헐천 주기적으로 폭발하듯이 끓어 솟아오르는 온천 칼데라 화산 활동이 끝난 후 폭 발이나 침식 또는 함몰로 화산 정 상에 생긴 큰 화구로 칼데라에 물 이 고이면 칼데라 호라고 한다. 공주대학교 에듀넷 화산에 관한 자료를 찾을 수 있다. 화산 활동으로 어떤 현상이 나타날까? 화산이 폭발하기 전에 어떤 현상이 나타나는가`? 2. 화산 활동으로 나타나는 현상에는 무엇이 있는가`? Ⅱ-2 종상 화산(세인트 헬렌스 화산) Ⅱ-3 순상 화산(마우나로아) Ⅱ-4 성층 화산(후지 산) Ⅱ 살아 있는 지구 1 지각 변동 81 탐구 1 해설 1_ 콜롬비아 루이스 화산 폭발(1985년 11월 13일) 필리핀 수비크만 피나투보 화산 폭발(1991년 6월 9일) 필리핀 마욘 화산 폭발(2000년 2월 24일) 멕시코 포포 화산 폭발(2000년 12월 18일) 콩고민주공화국 니라공고 화산 폭발(2002년 1월 18일) 이탈리아 시칠리아 에트나 화산 폭발(2002년 10월 27일) 2_ 모둠 화산 활동시 화산의 분출 형태는 각각 다르지만 공통적으로 용암과 고온의 화산 가스 및 화산 쇄설물이 분출된다. 화산 이름 피나투보 화산 포포 화산 에트나 화산 활동 시기 1991년 2000년 2001년 ~2002년 장소 필리핀 수비 크만 멕시코 이탈리아 시 칠리아 섬 나타나는 현상 많은 양의 화산 가스와 화산 재분출 거대한 양의 용암과 화산 쇄 설물 분출, 뜨거운 증기 배출 반복적인 작은 폭발, 용암이 흘러 나옴 1_ 화산이 폭발하기 전에는 용암이 상승하면서 수천 번의 소규 모 지진이 발생하게 되고 화산 정상에서는 배출되는 가스의 성분이 변화한다. 또한, 사면의 경사각이 변하고 동물들의 행 동에 변화가 나타나며 지표 부근까지 관입한 마그마에 의해 주위 암석에 자력과 열 변화가 나타난다. 2_ 화산 활동시에는 고온의 가스와 용암 및 고체 상태의 막대한 양의 화산 쇄설물이 분출된다. 화산이 폭발할 때에는 수증기 와 화산재를 뿜어 내기 때문에 요란한 천둥과 번개가 치고 폭 우가 내리기도 하며 폭발에 의해 산체를 없애버리거나, 화산 재를 성층권까지 불어 올려 기후 이변을 일으키기도 한다. 또 한, 많은 양의 화산 쇄설물은 화산 가까이에 퇴적층을 만든다. 화산의 형태와 구조 화산의 형태와 구조는 화구에서 분출하는 용암의 점성, 화산 쇄설물과 용암의 비율이 가장 중요하게 영향을 주며, 화산 활동 의 주기도 화산의 형태 및 구조와 관련이 된다. 점성이 작은 현 무암질 용암은 순상 화산이나 용암 대지를 이루고, 점성이 큰 유 문암질 용암은 종상 화산을 이룬다. 순상 화산 종상 화산 성층 화산 용암 대지 Ⅱ. 살아 있는 지구 2 1. 지각 변동

3 화산탄 지름이 64mm 이상이 며 둥글거나 방추형으로 생긴 것 으로 용암이 공중에서 회전하면 서 식어서 만들어진 것이다. 화산 쇄설물 화산 폭발로 조각난 물질인 화산 쇄설물은 화학 성분에 따라 대체로 현무 암질과 유문암질로 구분된다. 화산 쇄설물은 휘발 성분이 많고 점성이 높은 유문암질 용암에서 흔히 나타난다. 화산 활동으로 생긴 화산재와 화산진은 바람에 날려 먼 거리까지 이동하기도 한다. 이러한 대규모의 화산재는 태양 화산의 피해 목종 임금이 고려를 통치하던 1002년 5월 6일, 탐라(제주도)의 한라산 에서 붉은 빛의 물이 5일 동안 뿜어 나왔으며, 1007년에는 바다에서 산이 생기고 땅이 흔들리며 연기가 솟아올라 사람들이 공포에 떨었다. 라는 제 주도 화산 활동에 관한 내용이 고려사에 기록되어 있다. 이와 같은 화산의 백두산은 조선왕조실록 에 1597년과 1668년, 1702년에 폭발했다는 기록이 남아 있는 것 으로 보아 최근까지 활동한 휴화 산으로 볼 수 있다. 광선을 차단하여 기후 변화를 초래한다. 피해에는 어떤 것들이 있을까? 화산 쇄설물은 입자의 크기에 따라 ;1 6;mm 이하의 화산진, ;1 6;~2mm 의 화산재, 2~64mm의 화산력, 64mm 이상의 화산 암괴로 분류한다. êì Äû 2 화산의 피해에는 어떤 것이 있는가`? 조사, 토의 화산 쇄설물의 분류 화산재가 굳은 암석을 응회암이라고 하고, 화산력이 굳은 것을 화산 역 암이라고 하며, 화산 암괴가 화산력과 화산재와 함께 섞여 굳은 것을 집괴 암이라고 한다. 다음은 화산의 피해 장면을 나타낸 것이다. 화산 활동에 의한 피해에는 어떤 것 이 있는지 살펴보자. 입자의 크기 ;1 6;mm 이`하 ;1 6; ~ 2mm 2 ~ 64mm 64mm 이상 쇄설물 화산진 화산재 화산력 화산 암괴 화산 가스 화산 활동으로 분출되는 많은 양의 화산 가스는 60~90%가 수증기이 다. 수증기에는 지구 내부에서 수소와 산소가 화합하여 생긴 것과 지하수나 화구, 호수 또는 해수와 같은 표층수가 포함된다. 용암에 포함된 수증기의 태양 탈출 탈출 복사 에너지 수소 질소 대기 수소 물 양은 화산 폭발의 위력과 관련이 있는데, 수증기가 많이 포함된 유문암질 용암일수록 더욱 폭 발적으로 분출한다. 수증기 이외 이산화탄소 물 의 성분으로는 수소, 산소 광합성 용암 일산화탄소, 황, 염소 화산 퇴적된 쇄설물 해양 등이 있다. Ⅱ-6 네바도 델 루이스 화산 폭발 Ⅱ-7 하와이 화산 폭발 Ⅱ-8 화산 쇄설물로 뒤덮힌 플리머스 Ⅱ-9 대서양 마르티니크 섬 펠레 화산 폭발 네바도 델 루이스 화산 폭발 (1985년) 화산의 폭발로 인해 뜨거운 용암이 산 정상에 덮여 있던 눈을 녹였고 이 물과 진흙 이 섞인 이류가 급사면을 타고 흘러내려 아르메노 시를 덮쳤으 며 2만 5천여 명의 주민이 사망 하였다. 하와이 화산 폭발(1965년) 하 와이 화산의 틈새로 화산 가스가 유출되었다. 화산 가스에 축적된 황에 의해 식물이 죽고 대지가 노랗게 변했다. 화산 쇄설물로 뒤덮힌 플리머 스(1998년) 영국 해협 연안의 항구 도시인 플리머스는 화산 폭 발로 생긴 수 m의 화산 쇄설물 로 뒤덮혔다. 대서양 마르티니크 섬 펠레 화 산 폭발(1902년) 펠레 산은 1889년부터 가스를 조금씩 분출 하다가 결국 1902년 4월 화산이 폭발하였다. 이 때 뿜어져 나온 화산재와 연기 등은 눈이 쌓인 것처럼 길에 수북이 쌓였고, 어 두운 하늘이 5월까지 계속되었 으며 3만여 명의 섬 주민이 사망 하였다. 화산 분출로 생긴 화 한걸음더 산 가스는 지구상의 대 인터넷이나 과학 잡지 및 언론 보도 내용 등을 통하여 화산의 피해 상황과 원인 기와 해양의 성분뿐만 아니라 에 대하여 조사해 보자. Ⅱ-5 화산 가스의 분출 및 확산 생물상의 변화에도 영향을 미친다 Ⅱ 살아 있는 지구 1 지각 변동 화산 활동으로 인한 피해로는 어떤 것이 있는가`? 2. 화산 활동으로 인한 피해의 원인에는 어떤 것이 있는가`? 화산 활동과 영향 화산은 지구 내부의 열과 물질을 밖으로 내보내는 굴뚝과도 같은 역할을 하고 있다. 화산이 활동하면서 뿜어 내는 화산재는 대기권, 높이 10~13km 이상의 대류권 밖까지 올라가 지구의 주위를 돌면서 대륙이나 바다 위로 떨어진다. 화산 활동은 지구 의 역사를 통해 계속되어 왔으며 지표에서 대기권, 수권, 그리고 생물권에 많은 영향을 끼치고 있다. 탐구 2 해설 화산 폭발로 분출된 뜨거운 용암류, 화산 쇄설물, 화산 가스 등을 비롯하여 화산 활동 전후에 일어나는 화산성 지진, 지면의 균열, 해일에 의해 큰 피해를 입는다. 1_ 화산 폭발로 지진, 산사태, 홍수 및 화재 등이 발생한다. 용암이 건물과 농경지를 뒤덮어 파괴시키고, 뜨거운 용암 과 화산탄 등으로 인명과 재산 피해를 가져온다. 분출된 화산재 등은 성층권까지 올라가 태양 광선을 차단 하여 지구의 기온을 떨어뜨리고 기후를 변화시킨다. 화산이 폭발할 때 다량의 수증기와 화산재를 뿜어 내므로 폭우가 내리며, 이들은 환경을 오염시키고 대기와 해양의 성분을 변화시킨다. 2_ 직접적인 원인으로 용암 및 화산탄, 산사태 등에 의한 재산 및 인명 피해가 있고, 간접적인 원인으로 화산 가스 및 화산 쇄설물로 인한 기상 이변 및 대기와 해양의 성분 변화 등이 있다. 한걸음더 인도네시아 메라피 화산 폭발 인도네시아 자바섬 중부의 메라피 화산이 19일 화산재, 용암, 뜨거운 연기를 분출하기 시작해 주변에 살고 있는 주민 6천여 명이 긴급히 대피했다고 일간지 콤파스가 20일 보도했다. 지난 몇 주일 동안 분화구에서 용암이 끓고 있던 메라피 화산은 19일 오후 3시 1분(현지 시간) 폭발, 용암이 서쪽 사면으로 흘러내리 고 있으며 검은 화산재가 주변 지역 상공을 뒤덮고 있는 상태이 다. 화산 폭발과 관련한 사상자는 아직 보고되지 않았다. 한편, 남서쪽 산록의 촌락에 살던 주민들은 당국의 경계 경보에 따라 짐을 꾸려 대피 장소로 이동했다. 메라피 화산은 지난 94년 11 월에도 폭발해 당시 60여 명이 사망했다. ` -`한국일보 2003년 7월 20일 월요일`-` Ⅱ. 살아 있는 지구 3 1. 지각 변동

4 미국지질조사소 화산정보센터 volcanoes.usgs.gov 화산 활동에 관련된 자료를 찾을 수있다. 화산이 폭발할 때에는 다량의 수증기와 화산재를 뿜어 내기 때문에 요란 한천둥과번개가치고폭우가 내리는경우가흔한데이것들은환경을 오염 시킨다. 특히, 화산이 폭발할 때 뿜어 내는 화산재는 넓은 곳으로 퍼져 나가 기 때문에 날아가는 비행기의 엔진 고장을 일으키거나 비와 섞여 농작물에 피해를 입히기도 하고, 대규모로 분출되면 태양 광선을 차단하여 세계적인 기상 이변을 일으키기도 한다. 뜨거운 용암이 급경사를 타고 흘러내릴 경우에는 농작물과 인명 및 재산 에 피해를 주고 화재를 일으킨다. 조선일보 Ⅱ-14 아이슬란드의 지열 발전소 Ⅱ-15 수안보 온천 화산재는 토지를 비옥하게 하며, 화산 폭발은 새로운 해산을 만들거나 화 산섬을 풍요로운 환경으로 만들어 주기도 한다. 그 밖에 화산 가스나 화산 지대의 온천은 도시 난방과 온실, 제염, 식품 가공 등에 이용하기도 한다. 지열 발전소를 인터넷에서 찾아 보자. 화산 활동의 이용 화산 활동은 우리의 실생활에 여러 모로 이용할 수 있다. 화산 활동이 일어나 Ⅱ-10 피나투보 화산 폭발 이산화황과 물 이 결합하여 거대한 화산 구름을 형성하고 태 양 광선을 차단하여 세계 기후에 영향을 끼침 Ⅱ-11 킬라우에아 화산 용암에 의한 인명 과 재산 피해를 입힘 Ⅱ-12 카메룬 니오스 호수 1986년 흙갈색 의 칼데라 호에서 치사량 이상의 이산화탄소 가 방출되어 많은 생물이 질식사 함 는 위치를 세계 지도에 표시하고, 그 지역에서의 이용 사례를 조사해 보자. 화산의 선물 화성 활동은 분명히 인류에게 수많은 인명과 재산의 피해를 입 히지만, 우리 실생활에 여러 가지 이익을 가져다 주기도 한다. 인류의 역사 발전에 중요한 역할을 하였던 구리, 금, 은, 납과 같은 유용한 금속은 대부분 화산 활동으로 형성된 것이다. 그리고 인류 최 초의 문명인 그리스, 로마 등의 지중해 에게 해 지역에 분포한 비옥 한 토양은 화산성 토양에서 시작되었고, 농업이 활발한 미국의 서부 와 인도네시아 지역도 화산 기원의 비옥한 토양을 갖고 있다. Ⅱ-13 화산 기원의 비옥한 토양을 이용한 인도네시아의 벼농사 활화산이나 휴화산과 관련된 지열 에너지는 터빈을 가동시켜 전기를 만드는 데 이용할 수 있고, 저온의 지열류는 난방 용수, 온실과 산업 용수 그리고 휴양지의 온천에 이용된다. 화산이 자주 발생하는 아이슬란드는 지열 에너지로 70% 이상의 가정을 난방시키며, 캘리포니아에서는 간헐천을 이용하여 전기를 생산하고 있다. 3 화산 활동으로 인한 피해에는 어떤 것이 있는가`? 화산 활동이 조용히 일어나는 지역에서는 화산이 활동하는 광경을, 또 화산 4 공룡이 멸종한 원인에는 여러 가지 가설이 있다. 그 중 하나인 화산 폭발로 인한 멸종을 설명해 보자. 활동으로 만들어지는 독특한 지형을 관광 자원으로 이용하기도 한다 Ⅱ 살아 있는 지구 1 지각 변동 85 íúì ã ßíìÄ 조사 지역:일본 1 화산 활동으로 나타나는 현상에는 어떤 것이 있는가`? 1.`온천 휴양지로 이용한다. 2.`관광지로 이용한다. 3.`지열 에너지를 이용해 지열 발전을 한다. 2 순상 화산과 종상 화산을 이루는 용암의 성질은 어떻게 다른가`? 화산 활동과 인류 생활 화산은 매우 파괴적인 자연 현상이지만 다른 한편으로는 인류 에게 여러 가지 이익을 주고 있다. 화산이 활동할 때 분출한 용 암이나 쇄설물은 토목, 건축에 널리 이용되고 있고, 화산 활동으 로 구리, 금, 은, 납과 같은 유용한 지하 자원을 함유한 광상이 만들어지며 화산재, 화산 가스의 승화물인 온천(광천) 침전물도 유용한 자원으로 채취되고 있다. 화산 활동으로 형성된 독특한 지형이나 화산 주변에 발달한 온천은 관광지로 개발된다. 그 밖 에 화산 가스나 온천의 지열 에너지는 도시 난방, 온실, 제염, 식품 가공 등에 이용되고 이 중 온천의 지열 에너지는 지열 발전 소를 통한 발전에 많이 이용되고 있다. 이러한 지열 발전으로 이 탈리아의 랄데렐로 지역의 발전이 유명하며, 이 밖에 뉴질랜드, 미국, 일본, 러시아, 멕시코 등에서 발전을 하고 있다. 스스로 해보기 해설 1_ 인도네시아의 자바와 일본의 칸토 대평원: 화산재가 쌓여 비 옥한 평원이 형성되어 벼농사가 발달하였다. 2_ 하와이:현재까지도 화산 활동이 활발하여 화산에 관한 연구 가 이루어지고 있다. 3_ 아이슬란드:화산 활동으로 인해 생긴 뜨거운 수증기를 지열 발전, 지역 난방, 원예 농업 등에 이용한다. 4_ 제주도:화산 활동에 의해 생성된 독특한 자연 환경을 관광 자원으로 개발하였다. 확인하기 정답 1_ 용암, 화산 쇄설물, 화산 가스가 분출하며, 천둥과 번개 및 폭우가 발생하기도 한다. 2_ 순상 화산을 이루는 용암은 현무암질 용암으로 온도가 높고 유동성이 크며 점성이 작아 조용히 분출한다. 종상 화산을 이루는 용암은 유문암질 용암으로 온도가 낮고 유동성이 작으며, 점성이 크고 폭발적으로 분출한다. 3_ 화산 쇄설물로 인한 기상 이변과, 화산 가스에 의한 대기 및 해수의 성분 변화 그리고 용암에 의한 농경지 및 건물 의파괴, 인명피해등이있다. 4_ 화산 활동에 의한 분출물이 대기를 뒤덮어 태양 복사 에 너지량을 현저하게 감소시켜 급격한 기후 변화를 일으켰 고, 독한 화산 가스 등이 분출되어 대기의 물과 반응해 산성비를 내려 생태계를 파괴시켰다. 따라서 육지에 서 식하는 공룡에게 치명적인 피해를 입혔다. Ⅱ. 살아 있는 지구 4 1. 지각 변동

5 02 å å ß íõì Éõ ã Öõ ãóñóß íôßâì Äõì ë íîäì ã ãóçìç ßÄì? 지진 활동으로 인한 현상과 피해를 설명할 수 있다. 왼쪽 그림은 1783년 이탈리아 카라브리아에서 발 생한 지진 활동을 나타낸 것이다. 지진은 인류의 문 명이 시작된 이래 세계 도처에서 발생하여 엄청난 피 해를 주었으며, 커다란 지각의 변화를 일으켜 왔다. 지진으로 나타나는 현상과 피해에는 어떤 것들이 있 을까? 1. 주요 지진이 발생할 때 나타나는 현상과 피해 상황을 한 다음 표를 보고, 가장 피해가 심했던 지진과 최근에 피해를 준 지진이 언제, 어디서 발생했으 며, 그 피해는 어느 정도인지 살펴보자. 지역 일시 규모 현상과 피해 중국 산시성 1556년 만명사망 포르투갈 리스본 1755년 11월 8.67만명사망 중국 당산 1976년 7월 만 명사망 한국 홍성 1978년 10월 5.0 건물 파손 118동, 부상 2명, 일시적인 정전 및 전화 불통 이란 서쪽 지방 1990년 6월 7.7 산사태, 4~5만 명 사망, 6만 명부상, 4만 명 이상 가옥 손실 인도 북쪽 지방 1991년 10월 초 사이에 두 차례 산사태 발생, 30m 깊이의 균열, 1621명 사망, 3천 명 부상, 1만 8천 채건물붕괴 이탈리아 카라브리아 지진 인도 남쪽 지방 1993년 9월 6.3 커다란 판 내부 지진, 9748명 사망, 3만 명 부상, 극심한 황폐화 êì Äû 3 지진 활동의 현상과 피해 토의, 자료 해석, 조사 캘리포니아 노스리지 1994년 1월 6.8 산타수사나 산에서 최대 15cm 융기, 많은 바위가 미끄러짐, 지표 균열, 토양 용해, 60명 사망, 7천 명부상, 2만 명 가옥 상실 한국지질자원연구원 지진, 세계 지질, 광물과 암석의 특징, 자원 탐사 등에 관한 내용 을볼수있다. 사전 토의 다음은 아프가니스탄에서 일어난 지진에 대한 언론 보도이다. 이 글을 읽고, 지 진이 발생할 때 어떤 일들이 일어나는지 토의해 보자. 아프가니스탄의 지진 2002년 3월 25일 미국과의 전쟁으로 인한 피해가 회복되기도 전에 아프가 니스탄의 북부 지방에 강력한 지진이 강타하여 3천여 명의 사망자가 발생하 였다고 AFP 통신이 현지 관리의 말을 이용해 보도하였다. 이번 지진의 최대 피해 지역인 북부 바글란 주의 나란 현장을 둘러 본 유누스 카누니 내무부 장 관의 한 보좌관은 AFP 통신과의 위성 통화에서 피해 지역이 험준한 산악에 위치한데다 이번 지진으로 육상 접근로가 거의 차단되어 정확한 피해는 집계 되지 않지만 사망자는 5천여 명에 달하는 것이 분명하며 아직도 강력한 여진 이 피해 지역을 지속적으로 강타하고 있다 고 전했다. 그는 피해 지역에 있는 30여 개 마을의 가옥 2만여 채가 완전히 파괴됐고 희생자 시체 발굴 작업이 진행되고 있다 고 현지 상황을 설명했다. 어느 현지 주민은 자고 일어나니 집도 소도 사라져 버렸다. 남은 것은 하나도 없다. 모 든 것은 파괴되고 남은 것은 시체뿐이다. 라고 울먹이며 당시의 참혹한 상황 을 전하였다. 1.2~1.5m의 수평 이동과 함께 9km에 걸쳐표면단층, 토양용해, 일본 고베 1995년 1월 명 사망, 36896명 부상, 31만 명 가옥 상실 한국 영월 1996년 12월 4.5 진앙지 부근에 있던 10여 개 구조물의 균열, 도로면의 낙석 산사태, 커다란 지진의 연속, 1576명 사망, 2300명 부상, 이란 북쪽 지방 1997년 5~6월 7.3 5만 명 가옥 상실, 막대한 피해 파푸아뉴기니 1998년 7월 7.0 7m 높이의 해일, 3천 명 사망, 마을 파괴 1939년 이래로 일곱 번째 지진 발생, 서쪽으로 이동하는 아나톨리안 터키 이즈미트 1999년 8월 7.4 단층을 따라 미끄러져 충돌, 최대 5m 오른쪽 측면으로 이동, 1만 5천 명사망, 수천명실종 대만 1999년 9월 7.6 강진과 수 차례의 여진으로 약 2400명 사망, 1만 1천 명부상 2. 우리 나라에서 비교적 큰 피해를 준 지진은 언제, 어디에서 발생하였으며, 그 피해는 어느 정도인지 알아보자. 지진 활동으로 인해 발생하는 현상과 피해에는 어떤 것이 있는가`? 한걸음더 최근 발생한 지진 중에서 규모 7.0 이상의 지진과 그 피해 정도를 인터넷으로 조사해 보자 Ⅱ 살아 있는 지구 1 지각 변동 87 탐구 3 해설 아프가니스탄의 지진을 통해 알 수 있는 현상 많은 인명 피해가 일어난다. 지진 후에도 여진이 남아 계속 피해를 준다. 건물들이 파괴되고 가옥이 상실되며, 가축 등이 유실되어 재산상의 피해를 가져온다. 1_ 가장 피해가 심했던 지진은 규모 9.0의 중국 산시성(1556 년)의 지진으로 80만 명이 사망하였고, 가장 최근의 지진은 1999년 9월에 발생한 대만(규모 7.6)의 지진으로 강진과 수 차례의 여진으로 약 2400명이 사망하였고 1만 1천 명이부 상을 당하였다. 2_ 1996년 12월 13일 영월에서 발생한 규모 4.5의 지진은 지 난 1978년 10월 7일 홍성에서 발생한 규모 5.0의 지진이후 가장 큰 규모의 지진으로 감지 반경이 4백 km로 제주도를 포함한 한반도 전역에서 진동을 느낄 수 있었으며 건물과 유 리창이 심하게 흔들리는 등 10여 초 동안 계속되었다. 다행 히 인명 피해는 없었으나 영월을 중심으로 건물 벽에 금이 가 는 피해가 일어났다. 지진 활동시 지구 내부에 축적된 에너지가 암석을 통하여 파 동으로 전달되면서 지반의 진동, 지반의 약화, 지표면의 파열 및 지진 해일 현상을 가져오기도 한다. 이로 인해 많은 사람들이 사 망 또는 실종되고 건물 파손, 가옥 상실 등으로 많은 재산 피해 를 가져오며 지진 해일의 경우 해안 지방에 큰 피해를 준다. 한걸음더 지역 일시 규모 피해 페루 1970년 5월 31일 명 사망 과테말라 1976년 2월 4일 명 사망 중국, Tangshan 1976년 7월 27일 명 사망 이란, Tabas 1978년 9월 16일 명 사망 이란, Rasht 1990년 6월 20일 명 사망 일본 고베 1995년 1월 17일 명 사망 러시아 사할린 1995년 5월 28일 명 사망 멕시코 잘리스코 해안 1995년 10월 9일 7.6 6명 사망 중국 운남성 1996년 2월 3일 명 사망 아프가니스탄 북부 1998년 5월 31일 명 사망 터키, 이즈미트 1999년 8월 17일 명 사망 인도, 구자라트 2001년 1월 26일 명 사망 Ⅱ. 살아 있는 지구 5 1. 지각 변동

6 조선왕조실록 등의 자료 분석에 의하면 우리 나라의 동해에서 65 건의 지진이 발생하였고 6건의 지진 해일이 일어났다. 지진 피해 현상 지진은 여러 종류의 자연 재해 중에서도 가장 격렬하며 순식간에 넓은 지 역에 막대한 피해를 주는 자연 현상으로, 지구 내부에 축적된 에너지가 암 석을 통하여 파동으로 전달되면서 땅을 흔든다. 지진 발생에 따른 현상으로는 지반 진동, 지반 약화, 표면 파열, 지진 해 일(쓰나미) 등이 있다. 지반 진동은 지반이 순식간에 갑자기 진동하는 현상으로, 직접적인 피해 의 90%를 차지하는 가장 심각한 피해이다. 지반 약화는 지진의 진동이 산사태나 이류를 일으킬 때 발생한다. 대체로 불안정한 토양 위에 건설된 구조물들은 지반 약화로 심한 피해를 입는다. 표면 파열은 좁은 단층대를 따라 지표면이 갈라지는 현상으로, 지반 진동 에 비하여 좁은 지역에 영향을 주기는 하나 구조물에는 막대한 피해를 입 힌다. 지진 해일은 지진이나 화산 또는 해저 사태와 같은 격렬한 지각 변동으로 발생하는 해일을 말한다. 지진 해일은 태평양 연안에서 많이 발생하며, 우 리 나라에서도 나타난다. 1986년 5월 26일에는 동해에서 발생한 지진 해 일로 많은 인명과 재산의 피해를 입었다. êì Äû 4 지진의 크기는`? 지진으로 나타난 다음 현상을 보고 진도가 어느 정도인지 아래 표를 참고하여 예측해 보자. 진도와 지진 현상 진도 현상 진도 현상 Ⅰ 진동을 느끼지 못한다. Ⅶ 서 있기 곤란하며 건물 벽돌이 무너져 내린다. 자료 해석 Ⅱ 움직이지 않고 정지한 사람만 진동을 느낀다. Ⅷ 건물 담과 굴뚝이 무너지고 나뭇가지가 부러진다. Ⅲ 걸려 있는 물체가 좌우로 흔들린다. Ⅸ 땅에 균열이 가고 건물 기반에 금이 간다. Ⅳ 유리창과 접시가 흔들린다. Ⅹ Ⅴ 문짝이 움직이고 컵의 물이 넘친다. ⅩⅠ 철로가 휘고 수송관이 파괴된다. 모든 사람이 지진의 진동을 느낄 수 있고, 접시가 Ⅵ 깨지며 가구가 흔들리거나 뒤집힌다. ⅩⅡ 모든 것이 파괴된다. 대부분 건물이 파괴되고 다리가 무너진다. 또 산사태 가일어나고댐이무너진다. Ⅱ-16 홍성 지진 피해(1978년) Ⅱ-17 멕시코 지진 피해(1985년) 우리 나라에서 발생한 지진을 찾아보고, 그 지진이 어느 정도의 진도에 해당하 는지 발표해 보자. 지진의 크기 지진의 크기를 나타내는 척도로 진도와 규모가 사용된다. Ⅱ-20 리히터(Richter, C. F. 진도는 지진의 피해 정도를 표현하는 것으로서 진앙으로부터의 거리, 표 ;1935~1986) 미국의 지진 층의 성질, 구조물의 특성에 따라 큰 영향을 받는다. 학자로 지진의 세기를 에너지 단 위(erg)로 나타낸 지진 규모식 Ⅱ-18 필리핀에서 발생한 지진의 지반 진동으로 인한 피해(1990년) Ⅱ-19 일본의 지진 해일로 인한 피해(1993년) 규모는 지진의 크기를 보다 정량적으로 평가하는 것으로, 지진이 발생했을 으로 유명하다 탄성 반발설 지구 내부의 지층이나 암석이 주변으로부터 힘을 받으면 암석 의 모양이 변하면서 탄성 에너지가 축적된다. 이 힘이 집중되어 암석의 탄성 한계를 넘으면 마침내 암석이 파괴되면서 암석에 축적된 에너지가 순간적으로 지진파의 형태로 방출된다. 암석이 단층면을 따라 가장 약한 부분으로부터 깨지면서 미끄러지게 되 고, 변형된 암석은 탄성적으로 원래의 형태로 되돌아오게 된다 는 것이 리드의 탄성 반발설이다. 대부분의 지진 학자들은 지체 구조적인 힘에 의한 천발 지진의 경우 지진 발생 모델로서 이 설 을 받아들이고 있다. 원래의 지형 단층 지진으로 에너지가 방출되고 지층이 끊어짐 리드의 탄성 반발을 설명하는 모식도 힘이 축적되면서 변형이 암석의 탄성 한계에 도달 지진파의 종류 종류 P파 S파 L파 속도 도착순 5~8km/s 첫째 약 4km/s 둘째 약 3km/s 셋째 진폭 작다 중간 크다 피해 작다 중간 크다 파동 종파 횡파 혼합 통과 물질 고체, 액체, 기체 고체만 통과 지표면으로 전달 탐구 4 해설 전등이 좌우로 흔들린다.:진도 Ⅲ 땅에 균열이 가고 건물 기반에 금이 간다.:진도 Ⅸ 서 있기 곤란하다.:진도 Ⅶ 컵의 물이 넘친다.:진도Ⅴ 모든 것이 파괴된다.:진도ⅩⅡ 지역 일시 피해 진도 쌍계사 지진 1937년 가옥 1채 파괴, 부상자 발생 진도 Ⅷ 속리산 지진 1978년 보은 지역 가옥 피해 진도 Ⅸ 홍성 지진 1978년 118채 건물 파괴, 부상자 발생 진도 Ⅹ 영월 지진 1996년 지반과 구조물의 심한 흔들림 진도 Ⅵ Ⅱ. 살아 있는 지구 6 1. 지각 변동

7 조선일보 때 방출하는 에너지의 양을 나타낸다. 이것은 각 관측소에 기록된 지진파의 진폭을 진원의 깊이, 진앙까지의 거리 등을 고려하여 지수로 나타내며 보통 리히터 규모를 사용한다. 지진의 예보 지진의 예보는 생명과 재산의 피해를 최소 화하기 위해 적절한 대응책을 마련하는 것으 로, 지진 예보를 위해서는 우선 지진에 대해 Ⅱ-21 지진 발생시 모의 대처 요령 잘 알아야 한다. 현재까지 알려진 지진의 예 보 방법으로는 특정 지역의 지진 활동에 대한 역사적 연구와 암석 변형의 2000년 동안 규모 7.0 이상의 지진이 4회 발생했 축적률에 대한 연구 등이 있다. 다면 기록을 근거로 앞으로 30년 동안 이 지역에서 규 지진 활동에 대한 역사적 연구는 과거에 큰 지진이 일어났던 지역에서 지진 모 6.8 이상의 지진이 발 생할 가능성은 약 67%라 이 발생할 가능성이 있으므로 역사적으로 기록된 지진의 규칙성과 규모 등 고 추정할 수 있지. 을 분석하여 미래의 지진을 예보하는 방법이다. 암석 변형의 축적률에 대한 연구는 암석의 변형이 얼마나 빠르게 축적되었는 가를 이용하는 지진 예보 방법이다. 지진학자들은 매년 단층대를 따라 얼마 나 변형이 축적되고, 과거의 지진 이후 얼마나 시간이 경과하였으며, 과거 의 지진으로 얼마나 변형이 해제되었는가를 조사한다. 이 정보는 지진을 일 으킬 수 있는 정도의 변형이 축적되는 시간을 계산하는 데 이용된다. éì Äõ åìöù 지진이 발생할 때는 이렇게! 지진이 발생하면 건물 밖으로 재빨리 나가야 한다. 그러나 지진이 본격적으로 진행되고 있는 동 안에는 흔들리는 건물에서 위험한 물건이 떨어질 수 있기 때문에 건물 밖으로 나가서는 안 된다. 이 때에는 우선 방석이나 베개 등 충격을 줄일 수 있는 물건으로 머리를 보호하고, 책상이나 침대 밑으 로 몸을 피해야 한다. 다음 단계로 가스 밸브를 잠그는 일이 중요하다. 가스가 새어 나오면 폭발하거나 화재가 발생할 가능성이 많기 때문이다. 또, TV나 컴퓨터 등을 안전하게 고정시키고 플러그를 뽑아 둔다. 지진이 발생한 후에는 우선 부상자의 유무를 확인하고, 부상자가 있으면 부상자의 과도한 출혈을 막는 등의 응급 처치를 해야 한다. 화재 점검 및 예방 조치를 취하고 이미 화재가 발생했을 때는 소 방당국에 알리고 무리하지 않는 범위 내에서 즉각 소화한다. 가스 냄새가 나면 즉시 가스미터기에 달려 있는 외부 밸브를 잠근다. 지진이 발생하면 전화량이 폭주하기 때문에 긴급한 경우 외에는 전화 사용을 자제해야 한다. 필 요한 경우에만 긴급 구호 요청을 하고, 전화가 불통이 될 때에는 소방서 등에 직접 사람을 보내 도 움을 청한다. 중앙재해대책본부의 방송을 경청하면서 그 지시에 따르고, 서로 위로하며 협동 정신 을 발휘하는 것이 무엇보다 중요하다. 생활 속의 과학 åû É ã ß å å ßã Ü Ö ãì Äõ Éîë íìßéìç ßÉò. 무서운 재앙을 몰고 오는 지진의 피해를 줄이기 위해 서는 지진 자료 분석을 통해 미래의 지진을 예측하고 미리 대비한다. 또한, 지진이 발생하기 직전에 나타나는 진동이나 동 물들이 떼로 이동하거나 가축들이 이유 없이 소리를 지 르고 허둥대는 등 이상한 행동들의 징조들을 이용하여 지진을 예측하기도 한다. 실제 중국에서는 이러한 징조 를 이용하여 지진 예측에 성공을 거두기도 하였다. Q 이 밖의 지진 전조 현상에는 어떤 것이 있을까`? íúì ã ßíìÄ 1 지진 활동으로 어떤 현상이 일어나는가? 2 지진의 예보 방법으로는 어떤 것이 있는가? 3 로스엔젤레스(1997년) 지진과 인도 지진(2001년)은 규모가 7.0으로 같으나 로스엔젤레스에서는 10여 명이 사망하고 인도에서는 1만여 명이 사망했다. 그 이유는 무엇인가? Ⅱ 살아 있는 지구 1 지각 변동 91 지진의 진도와 규모 지진의 크기를 나타내는 척도로서 진도와 규모가 사용된다. 진 도는 관측자의 위치에 따라 달라지는 상대적인 척도이며, 규모는 관측자와 관계 없는 절대적인 척도를 나타낸다. 진원에서 먼 지 역일수록, 규모가 작은 지진이 발생할수록 진도는 줄어든다. 1 진도:진도는 어떤 한 지점에서의 인체 감각, 자연계와 주위 의 구조물 등에 미친 피해 상황에 의하여 지진동의 세기를 표 시하는 것으로서, 진앙으로부터의 거리, 표층의 성질, 구조물 의 특성에 따라 큰 영향을 받는다. 따라서, 실제 지진의 크기 를 정확하게 분류하는 수단은 되지 못하며, 계기 지진의 기록 을 얻을 수 없는 경우나 역사 문헌에 기록되어 있는 지진의 크 기를 결정하는 데 이용된다. 전 세계적으로 널리 이용되고 있 는 진도 계급은 미국의 MM 진도 계급(12등급)이며, 그 밖에 도 일본의 JMA 진도 계급(8등급) 등이 있다. 규모는 정수 단 위의 로마 숫자( 진도 Ⅳ)로 표기하며 12계급을 갖는다. 2 규모:지진의 크기를 보다 정량적으로 평가하는 수단으로서 는 지진 발생시에 방출되는 에너지의 양을 나타내는 척도인 규모를 많이 사용한다. 규모는 미국의 지진학자 리히터에 의 해 제안되었으며, 소수점 한자리의 아라비아 숫자( 규모 5.6)로 표기한다. 생활 속의 과학 A 큰 소리가 땅으로부터 들린다. 주위의 모든 개가 밤낮으로 짖는다. 샘과 호수의 물이 갑자기 흙탕물이 된다. 뱀이 동면에서 나와 눈 위에서 얼어 죽는다. 겨울잠을 자던 곰이 그들의 보금자리로부터 나온다. 확인하기 정답 1_ 건물의 붕괴와 파괴, 인명과 재산의 피해, 지각의 균열, 산사태, 해일, 눈사태, 토양의 용해 등이 일어난다. 2_ 지진의 예보 방법으로는 특정 지역의 지진 활동에 대한 역 사적 연구와 암석 변형의 축적률에 대한 연구 등이 있다. 3_ 로스엔젤레스는 지진이 자주 발생하는 지역으로 평소 사 람들이 지진에 대한 대비와 교육을 받았고, 건물을 지을 때도 지진에 대비하여 내진 설계를 하여 지진에 안전하 도록 짓는다. 반면에, 인도에서는 평소 지진에 대한 대비 와 교육이 없었으며, 건물을 지을 때도 내진 설계를 하지 않고 짓기 때문에 지진이 발생할 경우 건물의 붕괴로 인 한 인명의 피해가 크다. Ⅱ. 살아 있는 지구 7 1. 지각 변동

8 03 íõìâìßéîãõì å å ßÉîÇ ß ãóñóæäò áûßëõíìç ßÄì? 화산대와 지진대의 분포를 설명할 수 있다. 조선일보 우리는 종종 화산과 지진에 대한 뉴 스를 듣는다. 우리 나라에서는 다행히 도 화산이나 큰 피해를 주는 지진이 발 생하지 않지만 이웃 나라인 일본에서 는 자주 발생한다. 그렇다면 화산과 지 진은 서로 어떤 관계가 있을까`? 1. 최근 지진 발생 지역을 나타낸 표(부록 233쪽)를 이용하여 지진의 위치를 그림 Ⅱ- 22에 로 표시하자. 2. 최근 화산 발생 지역을 나타낸 표(부록 233쪽)를 이용하여 화산의 위치를 로 표시하자. 1. 화산 활동과 지진이 자주 발생하는 지역은 어디인가`? 2. 화산대와 지진대의 분포는 어떤 관련이 있는가`? 3. 우리 나라는 화산대와 지진대의 분포로 볼 때 어느 위치에 있는가`? 사쿠라지마 화산 고베 지진 화산이나 지진은 대부분 한 번 발생했던 지역에서 다시 발생하는데 한정 된 지역에서 많이 발생한다. 이는 화산과 지진 활동이 지각의 운동과 관계 가 있기 때문이다. 화산 활동이 많은 지역을 화산대라 하며, 지진이 자주 발 생하는 지역을 지진대라한다. 지구의 내부 에너지가 구조적으로 약한 틈을 뚫고 갑자기 지표로 방출되 는 화산과 지진의 두 가지 현상이 거의 같은 지역에서 나타나는 것은 자연 스러운 일이다. 어떤 지역에서는 화산 활동만 자주 발생하는가 하면, 지진 활동만 자주 일어나는 곳도 있다. 그러나 대부분의 지역에서는 화산 활동과 지진 활동이 함께 발생한다. 화산 활동이 빈번하게 일어나고 있는 지점은 한정된 지역에 좁은 띠 모양 신화 속의 지진 일본에서는 진 흙 속의 메기가 지진을 일으켰다 고 믿었다. êì Äû 5 지진과 화산의 분포 자료 해석 으로 분포하고 있으며, 특히 일본 열도와 필리핀 지역을 포함한 환태평양 지역이나 인도네시아에 밀집해 있다. 그림 Ⅱ-22는 화산대와 지진대의 분포를 나타낸 것이다. 한편, 지진이 많이 발생하는 지점은 활화산의 분포 지역과 거의 일치한 다. 세계에서 지진과 화산이 가장 빈번하게 발생하는 곳으로는 세 지역을 40 E 80 E 120 E 160 E 160 W 120 W 80 W 40 W 0 들수있다. 60 N 인도네시아에서 히말라야 산맥을 거쳐 지중해에 이르는 알프스`-`히말라야 40 N 지진 화산대와 일본과 필리핀을 포함하여 태평양 가장자리 주변을 따라 분 포하는 환태평양 지진 화산대, 그리고 태평양, 대서양, 인도양, 중앙 해령을 20 N 따라 분포하는 중앙 해령 지진 화산대가있다 S íúì ã ßíìÄ 40 S 1 지진대와 화산대란 무엇인가`? 60 S 지진 2 지진대와 화산대의 분포는 어떤 관계가 있는가`? 활화산 3 전 세계에서 화산 활동과 지진 활동이 가장 많이 발생하는 지역은 어디인가`? Ⅱ-22 화산대와 지진대 분포 Ⅱ 살아 있는 지구 1 지각 변동 93 탐구 5 해설 1_최근지진발생지역 60$N 40$N 20$N 0$ 20$S 40$S 60$S 40$E 80$E 120$E 160$E 160$W 120$W 80$W 40$W 0$ 지진 활화산 2_최근화산발생지역 60$N 40$N 20$N 0$ 20$S 40$S 60$S 40$E 80$E 120$E 160$E 160$W 120$W 80$W 40$W 0$ 지진 활화산 1_ 판의 경계부인 발산형 경계의 중앙 해령, 보존형 경계의 변환 단층, 수렴형 경계의 해구 등에서는 판의 상대적인 운동에 의 한 충격과 마찰열로 인해 화산과 지진이 자주 발생한다. 2_ 화산과 지진은 판의 경계부에서 판의 상대적인 운동에 의한 결과로 일어난다. 따라서 화산과 지진이 밀집해 있는 화산대 와 지진대도 대체로 일치하여 나타난다. 3_ 우리 나라는 환태평양 지진 화산대에서 조금 벗어나 있다. 확인하기 정답 1_ 지진이 자주 발생하는 지역을 지진대라고 하고, 화산 활 동이 활발한 지역을 화산대라고 한다. 2_ 화산대와 지진대는 대체로 일치하여 분포한다. 3_ 화산과 지진의 90% 이상은 판의 경계에서 발생하며 특 히, 지중해로부터 히말라야 산맥을 지나는 알프스`-`히말 라야 지진 화산대, 일본과 필리핀을 포함하는 태평양 가장자리에 있는 환태평양 지진 화산대, 태평양, 대서 양, 인도양 등의 대양 가운데를 지나는 중앙 해령 지진 화산대에서 지진과 화산 활동이 많이 발생한다. Ⅱ. 살아 있는 지구 8 1. 지각 변동

9 04 áôßéõ Éîãõì ëìßã ãûßéõ ã ß ãóñóß ÄõìßÖôßã ã Ç ßÄì? 변동대의 의미를 이해할 수 있다. 변동대에서 나타나는 지질 현상을 판의 운동과 관련지어 설명할 수 있다. 미국의 서부 캘리포니아에서는 오렌지가 잘 자 란다. 그런데 규칙적으로 심어 놓은 오렌지 나무들 이 하루 아침에 3m 이상 어긋나 버렸다. 이러한 현 상들은 왜 일어나며, 어떻게 설명할 수 있을까`? 미국 서부 캘리포니아 오렌지 농장 지표에서 화산 활동이나 지진과 같은 지질 현상이 활발하게 일어나는 곳 을 변동대라고 한다. 즉, 해령, 해구, 호상 열도, 습곡 산맥 등이 속하는 지진 대, 화산대 및 조산대 등과 같이 지각 변동이 활발한 곳을 말한다. 조산 운동이 활발한 조산대의 분포는 화산대와 지진대의 분포와 거의 일 치한다. 해령은 바다의 중앙 지역을 따라 길게 발달하고, 해구는 해안과 나 란하게 발달한다. 히말라야 산맥, 알프스 산맥, 로키 산맥, 안데스 산맥 등과 같은 산맥들은 대륙의 가장자리를 따라 길게 발달되어 있다. 이와 같이 지각 변동이 활발 하게 일어나는 변동대는 특정한 지역에서 길게 띠 모양으로 분포하고 있 다. 변동대가 이렇게 분포하는 까닭은 무엇일까`? 지각 변동이 활발한 변동대는 판의 경계 부분과 잘 일치하거나 판의 경계 와 가까운 곳에 나란하게 분포한다. 이로부터 화산 및 지진과 같은 지각 변 동은 대부분 판의 상대적인 운동과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있다. 지진대 지진 활동이 왕성하게 일어나는 띠 모양의 지대 화산대 화산 활동이 집중적으 로 일어나는 띠 모양의 지대 êì Äû 6 지진대, 화산대, 조산대와 판의 경계 자료 해석 그림 Ⅱ- 23과 Ⅱ-24는 세계의 주요 산맥들이 분포하고 있는 조산대와 판의 경계를 나타낸 것이다. 1. 탐구 5에서 살펴 본 화산대 및 지진대의 분포와 조산대의 분포를 살펴보자. 2. 지진대, 화산대, 조산대의 분포와 판의 경계를 살펴보자. 1. 조산대는 주로 어느 곳에 위치하는가`? 2. 조산대의 분포는 화산대와 지진대의 분포와 어떤 관련이 있는가`? 3. 지진대, 화산대, 조산대와 판의 경계는 어떤 관련이 있는가`? 유라시아 판 북아메리카 판 알류산 해구 일본 해구 중 신생대의 조산대 고생대의 조산대 순상지 Ⅱ-23 조산대의 분포 아라비아 판 아프리카 판 남극 판 필리핀 판 태평양 판 카리브 판 코코스 판 대서양 -중앙 해령 자바 해구 동태평양 남아메리카 판 해령 나즈카 판 오스트레일리아-인도 판 통가 해구 Ⅱ-24 판의 경계(화살표는 판의 이동 방향을 나타낸 것임) Ⅱ 살아 있는 지구 1 지각 변동 95 탐구 6 해설 1_ 지진과 화산 활동 및 조산 활동은 대부분 판의 경계 지역에서 일어나기 때문에 화산 활동 및 지진이 집중적으로 일어나는 화산대와 지진대는 조산대와도 대체로 일치하여 나타난다. 40 E 80 E 120 E 160 E 160 W 120 W 80 W 40 W 0 60 N 40 N 20 N 0 20 S 40 S 지진 60 S 활화산 2_ 환태평양 지진 화산대는 태평양 판과 다른 판들이 경계를 이루는 지역인 일본 해구, 알류산 해구, 동태평양 해령, 통가 해구를 따라 분포하고, 알프스`-`히말라야 지진 화산대는 유 라시아 판과 인도 판 및 아프리카 판의 경계가 되는 곳에 분 포한다. 조산대도 판의 경계 또는 판의 경계 부근에서 대륙 쪽으로 조금 안쪽 부분에 나란하게 분포한다. 1_ 대륙판과 대륙판이 충돌하는 부분(알프스`-`히말라야 조산대) 과, 해양판이 대륙판과 충돌하여 섭입되는 부분(북아메리카 조산대, 안데스 조산대)에 위치한다. 2_ 지진과 화산 활동 및 조산 활동은 대부분 판의 경계 지역에서 일어나기 때문에 조산대의 분포는 화산대 및 지진대의 분포 와 대체로 일치하며 모두 판의 경계 부근에 위치한다. 3_ 판과 판의 충돌이나, 하나의 판이 다른 판 밑으로 침강할 때 는 큰 횡압력을 받아 습곡을 만들며 융기하여 조산대가 형성 된다. 이 때 판의 경계에서 판과 판의 상대적 운동에 의해 마 찰과 열이 발생하여 마찰에 의한 지진이 발생한다. 또, 그 열 에 의해 주변 암석이 용융되고 마그마가 생성되어 분출하면 서 화산 활동이 일어난다. 따라서, 화산대와 지진대 및 조산대는 판의 운동과 밀접한 관 련이 있으며 이들은 판의 경계 부분과 일치하거나 판의 경계 부에서 대륙 쪽으로 조금 안쪽 부분에 나란하게 분포함을 알 수 있다. 실제로 활화산의 대부분은 좁은 띠 모양으로 분포하 고 있고, 특히 일본 열도를 포함한 환태평양 지역이나 인도네 시아에 밀집되어 있다. Ⅱ. 살아 있는 지구 9 1. 지각 변동

10 암석권보다 하부에 위치 하며 점성을 갖고 있는 부분을 연약권 또는 약권 이라고 해. 지각과 상부 맨틀에 관한 지진파 연구에 의하면, 약 100~250km 부근 의 지구 내부에는 맨틀 물질이 부분적으로 용융되어 있어서 지진파의 속도 가 현저히 낮아지는 층이 있다. 이 층 위에 놓인 약 100km 두께의 고체 상 태의 지각과 상부 맨틀로 된 부분을 판이라고 한다. 판이 이동함에 따라 판 의 경계부에서는 지진, 화산, 습곡, 단층 등의 여러 가지 지질 현상이 나타 난다. 판의 경계는 판과 판이 수렴하는 경계, 판과 판이 발산하는 경계, 그 리고 판과 판이 보존되는 경계로 구분된다. 수렴형 경계는 대륙판과 대륙판, 해양판과 해양판, 대륙판과 해양판이 충돌 하는 세 경우로 나누어진다. 대륙판과 대륙판이 충돌하는 곳에서는 거대한 습곡 산맥이 형성되는데, 히말라야 산맥이나 알프스 산맥이 이에 해당된다. 해양판과 해양판이 충돌하는 곳에서는 해구가 형성되며 호상 열도가 만들어 진다. 대표적인 예에는 통가 해구와 일본 열도가 있는데, 일본 열도는 대륙 판인 유라시아 판 밑으로 해양판인 태평양 판이 섭입되는 곳에서 생성된다. 발산형 경계는 두 해양판이 발산하는 곳과 두 대륙판이 발산하는 두 경우 로 나누어지는데, 대서양 중앙 해령과 동아프리카 열곡대가 이 경계에서 생 성된다. 보존형 경계는 두판이 서로 엇갈려 이동하는 변환 단층으로, 산안드레아 스 단층이 가장 좋은 예이다. êì Äû 7 판의 이동 속도는 어떻게 구할까`? 자료 해석 판의 이동 속도 측정 최근에는 서로 떨어져 있는 한 지역에서 그림 Ⅱ- 26은 대서양 지역에서 시추를 통하여 조사된 퇴적물의 나이를 나타낸 다른 지역으로 레이저를 보냈을 것이다. 때 레이저가 인공 위성에 반사되 어 온 시간을 측정하여 판의 이 1. 대서양 중앙 해령으로부터의 거리에 따른 퇴적물의 나이를 그래프로 그려 동 속도를 측정한다. 보자. 2. 대서양 중앙 해령에서부터 등연령선까지 잰 거리와 구간별 이동 시간을 이 용하여 판의 상대적인 이동 속도를 구해 보자. 아조레스 155 대서양 중앙 해령 북아메리카 버뮤다 아프리카 판 155 북아메리카 판 아프리카 쿠바 케 인 단 층 0 400km 푸에르토리코 (단위:백만 년) Ⅱ-26 대서양에서의 퇴적물의 나이 분포 해양판 대륙판 대륙판 대륙판 1. 대서양 중앙 해령에서 해양판은 어느 방향으로 이동하였는가`? 2. 해령으로부터 거리에 따른 퇴적물의 나이는 어떤 분포를 보이는가`? 안데스`산맥 수렴형`경계 (해양판과 대륙판) 해령 수렴형`경계 (대륙판과 대륙판) 변환 단층 히말라야`산맥 변환 단층 3. 해양 지각의 이동 속도는 어떻게 변하였는가`? íúì ã ßíìÄ 1 변동대란 무엇인가`? 해양판 2 발산형 경계에서 나타나는 지형과 지질 현상에는 무엇이 있는가`? 3 수렴형 경계에서 생성되는 지형은 무엇인가? 4 해령에서 해구로 갈수록 수심, 암석의 나이, 퇴적물의 두께는 어떻게 변하는가`? 발산형`경계 보존형`경계 5 각 지역마다 판의 이동 속도가 다른 이유는 무엇인가`? 대서양 중앙 해령 변환 단층 Ⅱ- 25 판의 여러 가지 경계와 지질 현상 Ⅱ 살아 있는 지구 1 지각 변동 97 탐구 7 해설 1_ 150 퇴 적 물 의 100 나 이( 백 만 년) 2_ 판의 상대적인 이동 속도는 해양 퇴적물의 나이와 해령으로 부터의 거리를 통해 구할 수 있다. 따라서, 1억 5천만 년: 2000km=1년:xcm로부터 판은 대서양 중앙 해령에서부 터 1년에 약 1.33cm씩 이동하였음을 알 수 있다 중앙 해령으로부터의 거리 (km) 1_ 중앙 해령을 중심으로 양쪽으로 멀어져갔다. 2_ 새로운 해양 지각이 형성되는 중앙 해령은 나이가 적으며 중 앙 해령으로부터 멀어질수록 더 오래 전에 생성되었기 때문 에 나이가 많아지며 퇴적물의 두께 역시 더 두꺼워진다. 3_ 해령을 중심으로 일정한 속도로 움직였다. 판의이동 연약권에서 맨틀 대류 바다 암 가 일어나면 판은 대류의 석 권 방향을 따라 이동하는데, 연약권 마그마 맨틀 대류의 상승부에서 상승 는 판이 양쪽으로 멀어지 맨틀의 대류 며 해령이 발달하고, 맨틀 대류의 하강부에서는 판이 모여들며 해구나 습곡 산맥이 형성된다. 확인하기 정답 1_ 화산 활동이나 지진과 같은 지질 현상이 활발하게 일어 나는 곳으로 지진대, 화산대, 조산대가 이에 속한다. 2_해령, V자형 열곡, 변환, 천발 지진 등이 나타난다. 3_ 대륙판과 대륙판이 충돌하는 곳에서는 히말라야 산맥이 나 알프스 산맥과 같은 산맥이, 해양판과 해양판이 충돌 하는 곳에서는 해구와 호상 열도가 만들어진다. 4_ 해령에서 해구로 갈수록 수심은 깊어지고 암석의 나이는 오래되며 퇴적물의 두께는 두꺼워진다. 5_ 지역에 따라 판의 생성 속도와 소멸 속도가 다르기 때문 이다. Ⅱ. 살아 있는 지구 지각 변동