지구과학 2 요약 (1) - 환경의 끝

지구과학 2 정리

 

<1단원>

- 지구 내부 탐사 : 지진파탐사(가장 효과적), 직접적 방법(시추, 화산분출물-가장 확실,한계)

간접적 방법(지각 열류량연구, 실험)

- 진원과 진앙 : 지진파 발생한 근원지 진원, 그 위 지표면 부분 진앙

 

- p파 : 종파, 빠르다, 진폭 작다, 고/액/기 통과, 피해작다

- s파 : 횡파, 중간, 진폭 중간, 고체만 통과, 피해 크다

- l파 : 표면파, 느리다, 진폭 크다, 지표면 따라 전달, 피해 매우크다(러브파, 레일리파)

- ps시 : p파 도착 후 s파 도착까지 걸린 시간, 진앙거리 멀수록 크다

- 주시곡선 : 진앙 거리에 따른 p파 s파 도달시각 나타낸 그래프

- 진앙의 위치 : 최소 3군데 이상의 관측소에서 관측한 진원거리 필요

- 지각의 두께 d = (L/2)/(V2-V1)/(V2+V1)

(L: 교차거리,V2: 맨틀에서 지진파 전파속도 V1: 지각에서/ 교차거리에 비례)

 

- 지구의 내부구조

지각 : 지표에서 모호면까지(모호면 – 지진파의 속도 갑자기 빨라짐)

/ 전체의 98%가 8종의 원소(O,Si,Al,Fe,Ca,Na,Mg,K), 규산염

대륙지각 : 30-70km / 화강암질 / 2.7 g/cm3 밀도

해양지각 : 5-8km / 현무암질 / 3.0g/cm3 밀도

맨틀 : 모호면에서 구텐베르크 불연속면까지, 구텐베르크 불연속면 진앙으로부터 각거리 103~142인 곳에 지진파가 도달하지 않는 암영대의 존재로부터 확인(외핵 액체인 이유), 지구 전체 부피의 80% 차지

핵 : 레만 불연속면 기준 외핵, 내핵 구분(레만 – 진앙으로부터 각거리 110인 곳에 약한 p파 도달), 대부분 철 니켈 구성

 

- 깊이 2900km : p파 속도 감소, S파는 통과 못하는 것으로 구텐베르크 불연속면 확인

- 깊이 5100km : p파의 속도 증가(내핵 고체 추정이유), 외핵과 내핵의 물질 상태 다른 것

- 밀도 : 경계면에서 불연속적 증가 / 온도 : 내부로 갈수록 증가(지각에서 상승률 가장큼)

중력 : 맨틀과 외핵의 경계에서 최대, 지구 중심에서 0 / 압력 : 내부로 갈수록 증가

 

- 중력 : 만유인력과 지구 자전에 의한 원심력의 합

만유인력 : 지구 중심방향, 적도 최소, 극 최대(거리에 비례, 극반지름이 짧다) F=GmM/r2

원심력 : 지구 자전축 수직거리에 비례, 적도에서 최대, 극에서 0 / f=mrw2

중력: 적도 최소, 극 최대, 적도와 극에서만 지구 중심방향, 나머지는 치우침

중력의 측정 : 단진자 주기 T=2pi/(l/g) 단진자 길이 l,

자유낙하실험 h=1/2gt2, 중력계이용(늘어난 용수철의 길이)

 

- 중력 이상 : 실측 중력 – 표준 중력(지구 내부밀도 균일 가정, 위도에 따라 다름)

- 중력탐사 : 중력이상 이용 지하 물질 밀도,분포 조사 (밀도큰 것 +/ 작은 것 -)

- 지자기 3요소

편각 : 진북과 자북 사이 각도

복각 : 자침이 수평면에 대해 기울어진 각도

수평자기력 : 자기력의 크기, 전자기력의 수평성분.

 

- 지구 자기장의 변화

일변화 : 태양복사에너지의 영향, 전리층이 영향 받아서 발생, 낮, 여름에 크게 나타남

자기폭풍 : 태양풍에 의한 대전입자 유입, 흑점 주기 11년과 거의 일치, 전리층 교란되어 델린저 현상(장거리 무선 통신 두절) 나타나고 극지방은 오로라 발생

영년변화 : 외핵에서 열대류 형태 변화로 자기장의 방향과 세기 변화, 편각 복각 변화

 

- 지구 자기장의 원인 : 외핵 액체, 상하부 온도차로 인한 대류로 인해 유도전류 발생하고 이로인해 자기장 형성(다이나모 이론)

- 자기권 : 전리층보다 높은곳, 대전입자들이 자기장의 영향을 받아 운동하는 공간, 태양 쪽 지구반지름의 10배, 반대쪽 100배 정도 크기

- 밴앨런대 : 자기장의 영향으로 대전입자들이 도넛모양으로 밀집된 부분, 지구 생명체 보호

 

- 광물 : 암석의 기본 알갱이, 천연적, 무기적 생성, 내부 규칙적

- 광물의 내부구조 : X선을 이용 분석 - > 리우에 점무늬 나타남(규칙적 배열된 점무늬)

- 결정질 광물 : 원자나 이온 배열 규칙적 / 비결정질 광물 : 불규칙적 배열

결정형 : 자형(자신의 고유 결정), 반자형(일부만 고유 결정), 타형(고유 결정형 X)

- 면각 일정의 법칙 : 같은 종류의 광물은 결정면의 외형이나 크기 달라져도 서로 대응하는 면각의 크기는 항상 같다

- 광물의 물리적 성질 : 색, 조흔색, 굳기, 쪼개짐, 깨짐, 비중, 질량 등

- 광물의 화학적 성질

1) 동질이상 : 화학 조성이 같지만 결정구조가 달라 형태나 물리적 성질이 다른 광물

2) 유질동상 : 화학 조성 다르지만 공통된 성분 가져 결정구조 같고, 성질이 서로 비슷한광물

3) 고용체 : 결정 구조 유지한 채 어느 범위 내에서 화학 조성이 연속적으로 변하는 광물

(1- 흑연/금강석, 방해석/아라고나이트 2-방해석/마그네사이트 3- 감람석,사장석)

 

- 복굴절 : 빛이 두 광선으로 갈라져 굴절하는 광물

편광 현미경 이용 : 개방니콜(광학적 등방체- 불투명 제외 보임, 이방체- 다색성 보임)

직교니콜(등방체- 완전소광,아무것도 안보임 / 이방체 – 간섭색, 소광현상 발생)

 

- 조암광물 : 지각을 이루는 대부분 광물으로 산소와 규소 주성분

감람석(독립상, 1:4 Si,O) 휘석(단쇄상1:3) 각섬석(복쇄상4:11) 흑운모(층상2:5) 석영(망상1:2)

- 이외 산화광물, 탄산염광물, 황화광물, 황산염광물, 할로젠 광물, 원소광물

- 마그마

1) 현무암질 : 해령,열점

2) 안산암질 : 베니오프대(섭입대)

3) 화강암질 : 대륙의 조산대 하부

- 마그마의 분화작용 : 마그마 냉각되면서 용융점이 높은 광물부터 정출 마그마 화학조성변화

- 보엔의 반응계열 : 고온->저온(ca사장석->Na사장석/ 감람석-휘석-각섬석-흑운모

(마그마 냉각되면서 규산염 광물이 정출되는 순서)

-> 마지막 정장석 백운모 석영