고2·3 지구과학Ⅰ의 「판 구조론과 대륙 분포」 단원은 판의 경계에서 일어나는 현상과 대륙이 움직여 왔다는 증거를 함께 다룹니다. 해구와 변환 단층 같은 경계의 특징, 열점 자료, 고지자기 복각으로 구하는 위도와 이동 속도까지 이어집니다. 아래 20문항으로는 이 흐름을 개념과 계산 양쪽에서 확인합니다.
📝 판 구조론과 대륙 분포 시험지 — 20문항, 정답·해설은 뒤쪽 별지
이름
날짜
점수/100
배점 · 20문항 · 한 문항 5점 · 100점 만점 · 권장 풀이 시간 30분 · 기본·보통·심화가 섞여 나옵니다(정답·해설은 별지).
‘PDF 만들기’를 누르면 화면과 같은 문제로 A4 PDF 파일이 내려받아지고, 폰에서도 됩니다. 같은 학년·같은 과목 문제는 하루에 한 번 만들어지고, 그날은 같은 문제가 다시 나옵니다. 인쇄물 맨 위에 이름·날짜·점수 칸이 함께 찍힙니다.
원장 한마디
판의 경계, 열점, 고지자기까지 한 단원에 몰려 있어서 20문항을 한 번에 다 풀리면 뒤로 갈수록 집중이 흐트러집니다. 저는 열 문항씩 나눠 이틀에 풀게 하는 쪽을 권합니다.
위도와 이동 속도를 구하는 문항은 풀이식을 지우지 말고 종이에 그대로 남기게 하세요. 틀렸을 때 어디서 어긋났는지 식에서 바로 보입니다. 답만 적어 낸 시험지로는 고칠 곳을 못 찾습니다.
채점하고 나면 틀린 번호만 노트에 옮겨 적는 것까지 하면 충분합니다. 화면에서 바로 풀고 점수를 보고 싶으면 학습지 만들기를 쓰시면 됩니다.
— 수학의 신호 원장
시험지에서 뽑아 본 문제
판 구조론에서 말하는 '판'을 가장 옳게 설명한 것은? ① 지각과 상부 맨틀 최상부를 포함하는 단단한 암석권 조각 ② 지각과 연약권을 합한 부분 ③ 외핵의 가장자리를 이루는 액체층 ④ 맨틀 전체를 이루는 하나의 층정답 · ① 지각과 상부 맨틀 최상부를 포함하는 단단한 암석권 조각 — 판은 지각과 상부 맨틀의 최상부로 이루어진 단단한 암석권 조각이다. 이 암석권은 그 아래의 부분적으로 유동성이 있는 연약권 위를 움직인다.
베게너가 대륙 이동설을 주장하면서 제시한 증거가 아닌 것은? ① 대서양 양쪽 대륙의 해안선 모양이 서로 비슷하다. ② 남반구의 여러 대륙에서 같은 종의 고생대 식물 화석이 발견된다. ③ 고생대 말 빙하의 흔적이 여러 대륙에서 발견되고, 빙하가 움직인 방향을 모으면 한 점에서 퍼져 나가는 모양이 된다. ④ 해령 양쪽의 해양저 암석에 고지자기 줄무늬가 대칭으로 나타난다.정답 · ④ 해령 양쪽의 해양저 암석에 고지자기 줄무늬가 대칭으로 나타난다. — 해령을 축으로 하는 대칭적인 고지자기 줄무늬는 이후 해양저 탐사에서 밝혀져 해양저 확장설의 증거가 되었다. 나머지는 해안선 일치, 화석 분포, 빙하 흔적으로 모두 베게너가 든 증거이다.
이 결과에 대한 해석으로 가장 타당한 것은? 대륙 P와 Q에서 시대별 암석의 잔류 자기를 측정하여 각 시대의 고지자기극 위치를 지도에 표시하고 이를 이었다. 약 2억 년 전부터 현재까지의 경로를 비교하였더니, 두 대륙의 고지자기극 이동 경로는 서로 일치하지 않고 어긋나 있었다. 조사는 같은 방법과 같은 기준으로 진행하였고 측정 오차는 경로의 어긋남보다 훨씬 작았다. ① 지구에는 극이 두 쌍 있어 대륙마다 다른 극을 가리킨 것이다. ② P와 Q가 서로 다른 방향·속도로 이동하여 상대 위치가 변해 왔다. ③ P와 Q는 같은 판 위에 있으면서 고정되어 있었다. ④ 지구 자기장이 대륙마다 다르게 형성되었다.정답 · ② P와 Q가 서로 다른 방향·속도로 이동하여 상대 위치가 변해 왔다. — 대륙이 고정되어 있다면 같은 시기의 고지자기극은 한 곳으로 모여야 한다. 경로가 어긋난다는 것은 두 대륙이 서로 다르게 이동하여 상대 위치가 변했음을 뜻한다.
서로 붙어 있던 대륙 A와 B 사이에 해령이 생겨 양쪽 대륙이 해령에서 반대 방향으로 각각 1.5 cm/년의 일정한 속도로 멀어졌다고 하자. 두 대륙 사이의 현재 거리가 6000 km일 때, 두 대륙이 분리되기 시작한 시기로 가장 적절한 것은? ① 약 1억 년 전 ② 약 2억 년 전 ③ 약 3억 년 전 ④ 약 4억 년 전정답 · ② 약 2억 년 전 — 두 대륙이 멀어지는 상대 속도는 1.5+1.5=3.0 cm/년=30 km/백만 년이다. 걸린 시간은 6000 km÷30 km/백만 년=200백만 년, 곧 약 2억 년이다.
시험지는 같은 단원의 기본·보통·심화 문항을 섞어 20개로 냅니다. 위 문제는 그 가운데 몇 개를 옮겨 놓은 것입니다.
판 구조론과 대륙 분포, 무엇을 배우나
먼저 판의 경계를 배웁니다. 해양판이 다른 판 아래로 섭입하는 수렴형 경계에는 해구가 생기고 지진과 화산 활동이 활발합니다. 변환 단층은 두 판이 어긋나게 스쳐 지나가 지각이 생성되거나 소멸되지 않는 보존 경계이며, 해령 축을 끊는 모습으로 나타납니다.
대륙 이동설은 해안선 모양, 화석 분포, 빙하 흔적을 증거로 내놓았지만 대륙을 움직이는 힘을 설명하지 못해 당시에는 인정받지 못했습니다. 이후 맨틀 대류와 해저 확장설이 나오면서 판 구조론으로 발전했으므로, 이 단원의 개념은 그 힘의 문제가 풀려 가는 순서로 이어집니다.
자료를 해석하는 부분에서는 열점 위에 일렬로 늘어선 화산섬의 나이와 거리로 판의 이동 방향과 속도를 읽습니다. 또 암석의 복각으로 형성 당시 위도를 구하고, 겉보기 극이동 경로가 겹치는지를 보고 대륙이 붙어 있던 시기를 판단합니다. 열점과 복각 문항의 이동 속도는 거리를 시간으로 나누어 구합니다.
판 구조론과 대륙 분포에서 헷갈리는 곳
열점 자료의 이동 방향 열점 위에서 생긴 섬은 나이가 많을수록 열점에서 멀어진 것입니다. 그래서 판은 활동 중인 섬에서 가장 오래된 섬 쪽으로 이동했다고 읽어야 하는데, 방향을 거꾸로 잡기 쉽습니다.
복각에서 속도까지의 계산 tan(복각)=2×tan(위도)로 옛 위도를 구하고, 현재 위도와의 차이에 111 km를 곱해 거리를 얻은 뒤 시간으로 나눕니다. 복각이 (+)이면 북반구라는 점과 단위 환산에서 실수가 잦습니다.
극이동 경로가 갈라지는 이유 두 대륙의 경로가 다르게 나타나는 것은 자기극이 둘이어서가 아니라 대륙이 따로 움직였기 때문입니다. 지구의 자기극은 한 쌍이고, 경로가 겹치는 구간은 대륙이 붙어 함께 움직였다는 뜻입니다.
판 구조론과 대륙 분포, 집에서는 이렇게
먼저 해구와 변환 단층 같은 경계별 특징을 판의 움직임과 함께 표 한 장으로 정리해 보십시오. 이어서 대륙 이동설의 증거와 한계, 해저 확장설로 넘어가는 흐름을 말로 설명해 보게 하면 좋습니다. 하루 20분 안팎이면 충분합니다.
그다음 계산 문항으로 넘어갑니다. 열점 문항은 거리를 나이로 나누어 속도를 구하는 식부터, 복각 문항은 위도를 구하고 이동 거리를 111 km 기준으로 환산하는 순서를 단계별로 적어 보게 하십시오. 하루 한두 문항씩 같은 순서로 반복하면 됩니다.