땅이 움직인다 : 판 구조론 자연 과학부 200620521 이 주 왕. □ 목 차 1....

땅이 움직인다 : 판 구조론

자연 과학부 200620521

이 주 왕

□ 목 차

1. 주제선정 2. 판 구조론 1) 판 구조론을 이해하기에 앞서 알아야할 지식 - 지구의 탄생 , 지구 내부의 구조 및 조성 2) 판 구조론 이란 ?

- 판 구조론의 정의 - 판 구조론의 역사 , 상세내용 및 관련 이론 3. 정리


※ 주제 선정 - 최근 인터넷 및 TV 에서 볼 수 있던 아이슬란드 ,

백두산 화산폭발 등에 관심이 있던 중 화산활동 들의 원인에 대해 알아보다 더 자세히 알아보자 라는 의미에서 주제로 선정하게 되었습니다 .


※ 지구의 탄생

1) 원시태양 주변의 먼지입자들이 뭉쳐 다수의 미행성 생성

2) 미행성 수 증가에 따른 미행성간 충돌 및 충돌로 인한

부피 증가

3) 계속되는 충돌로 인한 일정부피 이상의 미행성 (

원시지구 )

탄생

4) 원시지구의 중력에 의한 미행성과의 충돌 증가 및 충돌 후

부피증가율 증가 5) 충돌 시 열발생 및 미행성내의 잔여물 일부 가스 형태로 잔여 ( 수증기 , 이산화탄소 )

판 구조론을 이해하기에 앞서 알아야할 지식

미술가에 의해 상상으로 그려진 어린행성 주위의 소행성 및 가스밀집

오리온 성운 내의 원시 미행성들- 우리 태양계의 시초모습과 유사 했을것이라는 추측


※ 지구의 탄생 6) 잔여가스의 온실효과로 인한 열방출 불가 , 그에 따른

지속적인 지구온도의 상승 및 마그마 형성

7) 계속적인 충돌에 따른 지구부피 상승 및 미행성 개체 수

감소 및 충돌 횟수 감소

8) 충돌 횟수 감소에 따른 지구온도 감소와 최초의 비 생성

( 온도 감소로 인한 공기중 수증기양 감소 및 물방울 형성 )

9) 비에 의한 지구표면 온도 감소 및 동일현상 지속

10) 지속되는 현상으로 인한 바다의 탄생 및 지구형태 완성


거대 미행성의 충돌묘사: 달의 생성까지 유추되는

그림


지구 내부 구조의

모습


※ 지구의 구성

- 과거 철학자들은 하늘은 투명하고 빛이나고 땅은 어둡고 용암이 움직이고 흔들린다 라는 생각으로 하늘 쪽으로 위는 천국이며 땅쪽으로 아래는 지옥이라 생각하여 우주에 관하여 상당한 조사가 이루어졌으나 땅 속 , 다시말해 지구내부로의 연구는 부족한 점에 한 몫을 했음

- 지구 내부로의 조사는 사실상 실직적 조사방법이 뚜렷하지 못했기때문에 지구내부에 대해서는 약

2~300 년 전 까지 모호한 개념을 취함


※ 지구의 구성

- 지질학자들의 오랜 연구 끝에 지진파의 개념을 성립하게 되었으며 이에 따라 급속도로 지질학의 발전을 이룰 수 있게 됨

- 지진파를 이용한 지진계를 통하여 지구내부는 4 개의 다른 층으로 이루어진 것을 알아냄 . 또한 지진파의 성질을 이용하여 이를 이루고 있는 조성에 대해 간접적으로 알 수 있게됨


정리 : 지구내부는 외각으로부터

지각 - 맨틀 - 외핵 - 내핵 순으로 나뉘며

이는 지진파 (p 파 ,s 파 ) 의 성질을 이용해

지각 : 고체 맨틀 : 고체 외핵 : 액체 내

핵 : 고체

으로 이루어져있다


판 구조론 ( 板構造論 ) 이란 ?

- 지구의 암석 및 지층이 생성된 후 지층 아래 판에 형태의 움직임에 의해 구조가 생성 , 변형 된다

- 지구 내부의 가장 바깥부분은 암석권과 연약권으로 나뉘어져 있으며 암석권은 지각으로부터 단단한 맨틀 상부까지 이며 그 아래 점성이 있는 맨틀 하부부분을 연약권이라 한다

판 구조론 이란 ?

판 구조론 ( 板構造論 ) 이란 ?

- 암석권이 12 개의 거대한 판과 여러개의 작은판으으로 이루어져 있고 이러한 판들은 암석권에 비해 상대적으로 약하고 점성을 띈 연약권 위에서 움직인다 .

- 암석권에 속한 지각 또한 이 움직이는 판과 함께 표류하게 된다 .

- 암석권들의 판이 만나 발산하는 곳에서는 새로운 판이 생성되고 수렴하는 곳에서는 판이 소멸 되는 과정을 갖는다 . 또한 이때 지각 또한 판과 함께 소멸되기도 하며 생성되기도 한다 .


판 구조론의 역사 1) 대륙 이동설 - 16~17 세기 과학자들에 의해 대서양 양쪽의

해안선 이 퍼즐과 같이 잘 맞아 떨어지는것을 알게됨 - 19 세기 말 에두알트 쥐스 ( 오스트리아 지질학

자 ) 에 의해 지구 남반구대륙들을 이전에 하나의

대륙으로 복원 됨 (곤드와나 대륙 )

- 1915 년 독일의 기상학자 알프레트 베게너 는 이런

대륙의 시초와 분열 , 이동 에 대하여 정리 함


※ 대륙이동설

- " 하나의 거대한 대륙으로 이루어져있던 대륙들이

점차 갈라져 이동하면서 현재와 같은 대륙들이

만들어 졌다 ."

- 1912 년 < 대륙의 기원 > : 대서양의 양방향 표류

1915 년 < 대륙과 해양의 기원 > : 거대대륙 (

판게아 )

- 증거 : 대서양 연안의 지질구조 및 화석 ,

기후자료

천문위치측정법 , 태양과 달의 조수력

- But, 대륙이동의 원동력에 대한 설명 하지못함


※ 해양저확장설

- 1960 년대 초 해양과학자 헤스 (H.Hess) 와 디이츠 (R.Dietz) 에 의해 세워진 " 맨틀의 대류에 의해 대륙이 밀기도하고 당기기도 하여 새로운 해양지각이 만들어질 수 있다 " 는 가설

-1928 년 홈즈의 맨틀대류설 을 바탕으로 하여

맨틀대류 하강부에서는 조산운동이 일어나며

맨틀대류 상승부에서는 해양저가 탄생한다고 제안


비커에서의 열에의한 액체의 대류 모습

맨틀대류의 모습


이론통합

- 1965 년 캐나다의 지질학자 투조 윌슨은 판의 존재를 내세우며 대륙이동설과 해양저확장설 의 자세한 과정을 설명할 수 있게 됨

- 차후 판의 이동속도 및 이동방향 등을 수학적 시스템에 의해 입증하여 판구조론 이론통합


발산형 경계 : 새로운 암권형성

⟶ 해양판의 분리 ,

대륙판의 분리

보존형 경계: 같은 방향으로 판이 이동하며 일정상태로 보존됨변환단층 경계 : 서로의 판이 서로 수평적으로 비껴감

수렴형 경계 : 암권의 소멸 및 변형 ⟶ 해양판의 재순환 대륙판의 변형


판 구조론의 최근

- 판 구조론에 의해 분열된 대륙들의 대복원

< 로디니아 대륙 >

( 이로 부터 판게아 및 현재 , 미래의 지층

모습구현 )

- 위성위치시스템에 의한 정확한 측정

- 판 구조론의 내용에 대한 새로운 가설 제안

< 플룸 구조론 >


※ 풀룸구조설

- 판 구조론에서 맨틀대류만의 힘으로는 판의 움직임을 설명하기 어렵다고 생각하고 최초 판구조론의 창설자 중 한명인 제이슨 모건 교수에 의해 제안되었으며 현재 최근 과학자들로 지지받는 가설이다

- 지구 내부의 열분포를 조사한 결과 맨틀하부에서의

매우 높은 고열이 전파됨을 알게 되고 이를 핫플룸이라 하며 수렴경계에서 섭입되어 소멸된 지각이 쌓여 중력에 의해 내려가게 되어 찬 열을 전달하게되며 이를 콜트 플룸 이라 한다 . 이 때 콜드플룸이 하강되면서 근처 지각을 끌어 당기고 이 떨어지는 콜드플룸에 의 반반력으로 핫플룸이 솟아 오른다 .


정리

: 우리가 살고 있는 땅은 여러개의 판으로 이루어져

있으며 이는 지구내부의 힘 ( 지구내부의 열과 이하

상호작용 ) 에 의해서 움직이며 이에 따라 오랜 시간

에 걸쳐 새로운 땅이 생성되기도 하며 소멸되기도

한다 . 또한 이를 통해 여러 현상들이 일어날 수 있으

며 이에 대해 예측하고 조사 할 수 있다 .

정리

참고문헌: Understanding Earth( 지구의 이해 ) 6th Edition

(Grotzinger, Jordan, Press, Siever 저 )

지구의 역사 ( 니코 피트렐 저 )

지사학 ( Carl K .Seyfert 저 )

http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/dynamic.html

http://www.scientorium.go.kr( 국립과천과학관 )

http://www.science.go.kr( 국립중앙과학관 )

참고문헌



http://www.scientorium.go.kr/

http://www.scientorium.go.kr/

http://www.science.go.kr/

감 사 합 니다

땅이 움직인다 : 판 구조론 자연 과학부 200620521 이 주 왕. □ 목 차 1....

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