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암석과 광물

석영 한 알은 어떻게 화강암에 있다가 바닷가 모래가 되고, 사암이 되었다가 마지막에 규암이 될까요? 암석의 순환을 눌러 가며 화성암, 퇴적암, 변성암을 구별하는 법을 익히고, 모스 굳기로 광물을 시험하고, 40억 년 된 암석의 나이를 재는 방법을 봅니다.

진도

이 과정에 대하여

피터헤드 화강암 한 조각은 분홍색 장석, 회색의 유리 같은 석영, 검은 흑운모 세 가지 광물이 만든 모자이크입니다. 같은 석영 알갱이가 화강암 속에 있다가 모래가 되어 해변으로 씻겨 가고, 사암으로 굳은 뒤 규암이 될 수 있습니다. 암석은 고정된 물체가 아니라 긴 순환의 한 단계이고, 이 과정에서는 알갱이 하나를 따라 그 순환을 돌아봅니다. 서오스트레일리아의 저콘 결정은 약 44억 년이 되어, 지구에서 발견된 어떤 암석 덩어리보다 오래되었습니다.

여섯 단원은 광물에서 시작해 암석을 만들어진 방식으로 나눕니다. 화성암은 식은 마그마에서 생기고, 흑요석은 화산 유리입니다. 용암이 너무 빨리 식어서 원자가 결정으로 줄 설 시간이 없었던 것입니다. 퇴적암은 더 오래된 암석의 조각이 한 알씩 쌓여 만들어지며 지구 표면에 드러난 암석 대부분을 차지합니다. 변성암에서는 점판암, 천매암, 편암, 편마암이 모두 같은 이암에서 시작할 수 있으며, 차이는 약 150 °C에서 550 °C 넘는 온도에서 나옵니다. 암석 순환 단원이 세 갈래를 하나로 잇고, 마지막 단원은 지질학자들이 암석의 나이를 어떻게 재는지 보여 줍니다. 실험실은 움직이는 암석 순환 그림입니다. 상자나 과정을 눌러 설명을 보고, 「경로 따라가기」를 눌러 암석을 여섯 단계의 무작위 경로로 보내 보고, 저콘 결정이 자란 때를 기록한 아카스타 편마암도 볼 수 있습니다.

시작하기 전에

광물이 무엇인지부터 시작하므로 먼저 들을 강좌는 없습니다. 화산과 지진을 이미 봤다면 화성암 단원이 익숙할 것입니다. 집에 있는 돌로 모스 경도 긁기 시험을 해 보고 싶다면 손톱 하나면 충분합니다.

마치고 나면

화성암, 퇴적암, 변성암을 구별하고, 흑요석에 결정이 없는 이유와 같은 이암이 온도에 따라 점판암, 편암, 편마암이 되는 과정을 설명할 수 있습니다. 석영 알갱이 하나를 따라 암석의 순환을 한 바퀴 돌고, 흐트러지지 않은 지층에서 가장 오래된 층을 찾으며, 지구 45.4억 년과 지르콘 44억 년 같은 나이를 비교할 수 있습니다.

  1. 1광물피터헤드 화강암 한 조각은 분홍 장석, 유리처럼 보이는 회색 석영, 검은 흑운모라는 세 광물의 모자이크입니다.
  2. 2화성암흑요석은 화산 유리입니다. 용암이 너무 빨리 식어서 원자가 결정으로 줄 설 틈이 없었습니다.
  3. 3퇴적암지구 표면에 드러난 암석은 대부분 퇴적암입니다. 오래된 암석 조각이 한 알씩 쌓여 만들어졌습니다.
  4. 4변성암점판암, 천매암, 편암, 편마암은 모두 같은 이암에서 시작할 수 있습니다. 차이는 약 150 °C에서 550 °C 넘게까지 얼마나 뜨거워졌느냐입니다.
  5. 5암석의 순환석영 한 알은 화강암 속에 있다가, 모래가 되어 바닷가로 쓸려 가고, 사암으로 굳었다가, 마지막에 규암이 될 수 있습니다.
  6. 6암석의 나이서오스트레일리아의 작은 지르콘 결정은 약 44억 년 되었습니다. 지구에서 발견된 어떤 암석 덩어리보다도 오래되었습니다.

관련 과정

  • 판 구조론
    우리가 딛고 선 땅은 1년에 몇 센티미터씩 움직이는 판 위에 있습니다. 지구 속 구조와 그것을 알려 준 지진파에서 시작해, 해령에서 멀어지고 해구에서 만나고 단층에서 엇갈리는 판을 차례로 보고, 대륙이 판게아로 붙어 있었다는 증거로 마무리합니다.
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  • 물의 순환
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    위치, 속력, 속도, 가속도를 차례로 배우고 떨어지는 물체와 날아가는 물체로 넘어갑니다. 운동 실험실에서는 지구, 달, 화성에서 공을 쏘고 날아간 시간과 높이, 사거리를 바로 계산해 보여 줍니다.
이 과정의 출처 (18)
  • USGS FAQs (usgs.gov/faqs): What is the difference between a rock and a mineral? (mineral definition; common minerals quartz, feldspar, mica, amphibole, olivine, calcite; rock = aggregate of one or more minerals)
  • What are igneous rocks? (Latin for fire; intrusive/plutonic slow cooling over thousands or millions of years, coarse grained, granite, diorite, gabbro, peridotite; extrusive/volcanic fine grained or glassy, vesicular, rhyolite, andesite, basalt, obsidian)
  • What are sedimentary rocks? (layering; siltstone, sandstone, conglomerate, limestone, shale; clay, silt, sand, pebbles larger than 2 mm; chert; limestone precipitated from water)
  • What are metamorphic rocks? (heat, pressure, hot mineral-rich fluids; not melted; denser; phyllite, schist, gneiss, quartzite, marble; foliation; contact metamorphism)
  • USGS Find-A-Feature: Fossil (fossils almost exclusively in sedimentary rocks)
  • USGS Fossils, Rocks, and Time (pubs.usgs.gov/gip/fossils: most rocks exposed at the surface are sedimentary; gravel to conglomerate, sand to sandstone, mud to mudstone or shale; Nicholas Steno mid-1600s; Law of Superposition; William Smith; Law of Fossil Succession)
  • USGS Geologic Time: Age of the Earth (pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html: radiometric dating, half-lives 700 million to more than 100 billion years, Acasta Gneisses 4.03 Ga, Isua 3.7 to 3.8 Ga, zircons 4.3 Ga and 4.4 Ga in Western Australia, Moon rocks 4.4 to 4.5 Ga, meteorites 4.53 to 4.58 Ga, Earth 4.54 Ga with uncertainty under 1%, rocks over 3.5 billion years on all continents)
  • USGS Mohs Hardness Scale image page and USGS Bulletin 1042-G Gem Stones of the United States (ten minerals, relative scale, diamond many times harder than corundum, much dust is silica, quartz 7)
  • NPS Mohs Hardness Scale (Theophrastus, On Stones, about 300 BC)
  • Physical Geology H5P Edition 5.6 Mineral Properties (opentextbc.ca, reference materials: natural fingernail 2 to 2.5, copper 3, steel nail 4, glass and knife 5 to 5.5, streak plate 6.5 to 7)
  • Physical Geology 2nd ed. 7.2 Classification of Metamorphic Rocks (Steven Earle, opentextbc.ca: slate, phyllite, schist, gneiss by grade; grade table 150 to 300, 300 to 450, 450 to 550, above 550 °C; marble, quartzite, hornfels; migmatite)
  • British Geological Survey, Discovering Geology: Rocks and minerals (rock cycle, Peterhead granite feldspar, quartz and biotite, limestone to marble, shale to slate, contact metamorphism, mineral definition)
  • Weathering (biological, chemical, physical, freeze-thaw)
  • Geological processes (erosion, deposition)
  • BGS Geology dataset page (schist and gneiss recrystallized in the solid state)
  • Geological Society of London, Compaction and Cementation (calcite, silica, iron oxides, clay minerals as cements)
  • OpenStax Chemistry 2e 1.2 (oxygen 49.20% and silicon 25.67% of the mass of Earth's crust and atmosphere)
  • USGS Water Density (ice about 9% less dense than water).

확인한 날: 2026-10-17