이 단원은 판이 움직이는 까닭과 그 결과로 나타나는 화산 활동을 함께 다룹니다. 마그마가 식는 속도에 따라 달라지는 화성암, 열점과 플룸 구조론, 섭입대의 진원 분포, 판 경계의 종류가 한 흐름으로 이어집니다. 아래 20문항으로는 이 개념들을 자료와 계산 문제에서 얼마나 정확히 꺼내 쓰는지 확인합니다.
📝 판 이동의 원동력과 화성 활동 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
저는 수학학원을 하는 사람이라 이 단원의 내용을 풀어서 설명해 드릴 수는 없습니다. 다만 시험지 한 장을 어떻게 쓰느냐는 과목을 가리지 않는다고 봅니다.
해설부터 펼치는 것에는 반대입니다. 답을 먼저 보면 아는 것 같다는 착각만 남습니다. 문제 앞에서 한참 막혀 보는 시간이 있어야 그 문항이 자기 것이 됩니다.
채점이 끝나면 맞힌 문항 하나를 골라 왜 그 답인지 말로 설명해 보게 하십시오. 설명이 막히면 아직 아는 것이 아닙니다. 눈으로 읽고 넘기는 것보다 훨씬 정직한 확인입니다.
종이로 풀기 번거로우면 위의 '화면에서 풀고 채점하기' 버튼으로 풀어도 됩니다.
— 수학의 신호 원장
시험지에서 뽑아 본 문제
위 자료에 대한 설명으로 옳은 것은? 화성암 네 개(가~라)를 관찰하여 정리한 표이다. 가: 광물 입자가 육안으로 구별될 만큼 크고 SiO₂ 함량이 약 48 %. 나: 입자가 매우 작아 육안으로 구별이 어렵고 SiO₂ 함량이 약 48 %. 다: 입자가 크고 SiO₂ 함량이 약 72 %. 라: 입자가 매우 작고 SiO₂ 함량이 약 72 %. ① 가는 나보다 마그마가 지표 부근에서 빠르게 식어 생성되었다. ② 나는 다보다 SiO₂ 함량이 높은 암석이다. ③ 가는 반려암에, 나는 현무암에 해당한다. ④ 다는 화산암에 해당한다.정답 · ③ 가는 반려암에, 나는 현무암에 해당한다. — 입자가 큰 가·다는 지하 깊은 곳에서 천천히 식은 심성암이고, 입자가 작은 나·라는 지표 부근에서 빨리 식은 화산암이다. SiO₂ 약 48 %는 염기성암이므로 가는 반려암, 나는 현무암이다.
이 자료에 대한 설명으로 옳은 것은? 표는 서로 다른 지역에서 채취한 화성암 가~라의 SiO₂ 함량과 구성 광물 알갱이의 크기를 나타낸 것이다. 네 암석은 모두 마그마가 냉각되어 굳은 암석이며, 알갱이의 크기는 마그마의 냉각 속도를 반영한다. 암석 | SiO₂ 함량(%) | 알갱이 크기 가 | 49 | 조립질(수 mm 이상) 나 | 49 | 세립질(1 mm ① 가는 나보다 마그마의 냉각 속도가 빨랐다. ② 나와 라는 모두 심성암에 해당한다. ③ 다는 가보다 규장질 광물의 비율이 높은 경향이 있다. ④ 라는 다보다 지하 깊은 곳에서 형성되었다.정답 · ③ 다는 가보다 규장질 광물의 비율이 높은 경향이 있다. — SiO₂ 함량이 70 %인 다는 49 %인 가보다 규장질(밝은색) 광물의 비율이 높다. 조립질인 가와 다는 천천히 식은 심성암, 세립질인 나와 라는 빨리 식은 화산암이므로 나머지 보기는 모두 틀리다.
해양판 위의 두 화산섬 X, Y는 같은 열점에서 차례로 만들어졌다. X와 Y 사이의 거리는 360 km이고 연령은 X가 1.5 Ma, Y가 6.0 Ma일 때, 이 해양판의 평균 이동 속도는 몇 cm/년인지 단위와 함께 쓰시오. (단, 열점은 고정되어 있고 판은 일정한 속도로 이동했다.)정답 · 8 cm/년 — 두 화산섬의 연령 차는 6.0−1.5=4.5 Ma=4.5×10⁶년이다. 속도=360 km÷(4.5×10⁶년)=360×10⁵ cm÷(4.5×10⁶년)=8 cm/년이다.
플룸 구조론에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? <보기> ㄱ. 차가운 플룸은 섭입한 판이 맨틀 깊은 곳으로 가라앉아 형성되며, 주변보다 지진파의 속도가 빠르게 나타난다. ㄴ. 뜨거운 플룸은 모두 상부 맨틀 내부에서만 생성된다. ㄷ. 뜨거운 플룸이 지표 부근까지 상승하면 열점 화산 활동의 원인이 될 수 있다. ① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄷ ④ ㄴ, ㄷ정답 · ③ ㄱ, ㄷ — 차가운 플룸은 섭입한 판이 하강하면서 만들어지고 주변보다 차갑고 밀도가 커서 지진파 속도가 빠르다(ㄱ). 뜨거운 플룸은 맨틀 하부(맨틀과 외핵의 경계 부근)에서 상승하며 지표에 이르면 열점을 만들 수 있으므로 ㄴ은
시험지는 같은 단원의 기본·보통·심화 문항을 섞어 20개로 냅니다. 위 문제는 그 가운데 몇 개를 옮겨 놓은 것입니다.
판 이동과 화성 활동의 줄기
화성암은 마그마가 식어 굳은 암석이고, 알갱이 크기는 냉각 속도를 반영합니다. 천천히 식으면 조립질의 심성암, 빨리 식으면 세립질의 화산암이 됩니다. 여기에 SiO₂ 함량이 더해져 밝은색 규장질 광물의 비율이 정해집니다. 현무암은 SiO₂ 약 48 %의 어두운 세립질 암석이고, 같은 성분의 조립질 암석은 반려암입니다.
판 경계는 발산, 섭입형 수렴, 충돌형 수렴, 보존 경계로 나뉘며 진원 깊이와 화산 활동의 유무로 구별합니다. 섭입대에서는 차갑고 밀도가 큰 판이 내려가 대륙 쪽으로 갈수록 진원이 깊어지고, 플룸 구조론은 이 하강류와 핵·맨틀 경계 부근의 상승류를 짝으로 설명합니다. 열점 화산섬의 연령과 거리로는 판의 이동 속도를 계산합니다.
판 이동·화성 활동에서 헷갈리는 곳
심성암과 화산암의 짝 조립질은 천천히 식은 심성암, 세립질은 빨리 식은 화산암입니다. 냉각 속도와 암석 종류를 거꾸로 짝짓거나, SiO₂ 함량만으로 결정 크기가 정해진다고 읽기 쉽습니다.
차가운 플룸과 뜨거운 플룸 차가운 플룸은 섭입한 판이 가라앉는 하강류이고, 뜨거운 플룸은 핵과 맨틀의 경계 부근에서 올라오는 상승류입니다. 열점 화산 활동은 뜨거운 플룸과 이어집니다.
단위 환산과 기울기 계산 열점 문제는 km를 cm로, Ma를 년으로 바꿔야 8 cm/년 같은 값이 나옵니다. 섭입대 문제는 깊이÷수평 거리의 비가 일정하다는 점으로 풀고, 기울어진 방향도 함께 답해야 합니다.
판 이동 단원, 집에서 공부하는 순서
먼저 하루 15분쯤 판 경계 네 종류를 진원 깊이, 화산 활동의 유무, 해구나 해저 산맥 같은 단서와 짝지어 말로 설명해 봅니다. 이어서 심성암과 화산암을 냉각 속도, 알갱이 크기, SiO₂ 함량 순서로 정리해 표로 옮겨 적습니다.
다음 15분은 계산에 씁니다. 열점은 거리÷연령 차에 단위 환산을, 섭입대는 깊이÷수평 거리의 비를 먼저 구한 뒤 그 비로 다른 지점을 구하는 풀이를 손으로 반복합니다. 마지막에는 플룸 구조론 보기를 차가운 쪽과 뜨거운 쪽으로 나눠 읽고, 틀린 이유를 한 줄로 적습니다.