정답과 해설

Ⅰ. 고체 지구

01. 지권의 변동

정답과 해설

1                                                [정답] ④

베게너는 대륙 이동설의 증거로 멀리 떨어져 있는 두 대륙의 습곡 산맥의 분포에 연속성이 있고, 여러 대륙에 나타나는 고생대 말 빙하 퇴적층의 분포에 연속성이 있으며, 멀리 떨어진 양쪽 대륙에서 메소사우루스, 글로소프테리스의 화석이 발견되고, 남아메리카 대륙의 동부 해안선과 아프리카 대륙의 서부 해안선의 형태가 유사하다는 것을 제시하였다.

해설

④ 고지자기 줄무늬의 대칭 분포는 베게너가 사망한 이후에 해저 확장설의 증거로 제시된 내용이다.

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2                                                [정답] ⑤

ㄱ. 해령에서는 현무암질 마그마가 분출하여 현무암질로 이루어진 해양 지각이 생성된다.

해설

ㄴ. 아이슬란드는 판의 발산형 경계인 대서양 중앙 해령에서 분출한 마그마에 의해 생성되었다.

ㄷ. 해령에서 분출된 마그마가 식어서 굳어져 암석이 생성될 때 암석에는 그 당시의 지구 자기장 방향이 기록된 잔류 자기가 남는다.

3                                                [정답] ④

④ 해양 지각의 나이는 해령 중심에서 멀어질수록 많아진다. A에서 B로 감에 따라 해령 중심으로부터의 거리는 증가 → 감소 → 증가 → 감소한다. 또한 변환 단층을 경계로 해령 중심으로부터의 거리가 불연속적으로 변한다. 따라서 A-B 구간의 해양 지각의 나이를 가장 적절하게 나타낸 그래프는 ④이다.

해설

4                                                [정답] ③

ㄱ. 1960년대 초 헤스와 디츠는 베게너의 대륙 이동설과 홈즈의 맨틀 대류설을 발전시켜 해저 확장설을 확립하였다.

해설

ㄷ. 대륙 이동설에 의하면 남아메리카와 아프리카 대륙은 한 덩어리로 붙어 있었으나 분리되어 이동하였으므로 두 대륙의 마주보는 해안선의 유사성을 설명할 수 있다.

ㄴ. 판 구조론에 의하면 맨틀 대류의 상승과 하강에 의해 판이 생성되고 소멸되므로 지구 전체의 부피는 변하지 않는다.

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5                                               [정답] ③

ㄱ. 같은 시기에 하나의 대륙에서 형성된 잔류 자기의 방향은 한 점(그 당시의 지자기 북극)으로 수렴된다.

해설

ㄷ. 특정한 시기에 지자기 북극은 항상 하나이므로, (나)에서 3.5억 년 전에 2개로 떨어져 나타나는 지자기 북극도 하나로 합쳐서 보아야 한다.

ㄴ. 과거의 하나였던 대륙이 떨어져서 서로 멀어진 경우이므로, A와 B 대륙 사이에는 발산 경계에 해당하는 열곡이나 해령이 형성된다.

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6                                               [정답] ②

ㄴ. B에서는 주로 현무암질 용암이 분출하고, A에서는 주로 안산암질 용암이 분출한다. 현무암질 용암은 안산암질 용암보다 [eqn: rm SiO_2] 함량이 낮으므로 화산에서 분출된 용암의 [eqn: rm SiO_2] 평균 함량은 B가 C보다 낮다.

해설

ㄱ. B는 하와이에서 분출한 화산으로, 태평양 판의 내부에 위치한다.

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ㄷ. 태평양에서는 판이 생성되는 해령이 동쪽으로 치우쳐 있기 때문에 해령으로부터의 거리는 A가 C보다 멀다. 따라서 해구에서 섭입하는 판의 지각 나이는 A가 C보다 많다.

Ⅰ. 고체 지구

정답과 해설

02. 지구의 역사

정답과 해설

1                                                [정답] ⑤

ㄱ. 건열은 건조한 기후에서 퇴적층의 표면이 갈라져 생긴 구조이므로, (가)의 형성 당시에 건조한 시기가 있었다.

해설

ㄴ. 연흔은 흐르는 물, 바람 등에 의해 퇴적물의 표면에 생긴 물결 모양의 자국이다. 따라서 (나)는 얕은 물 밑이나 바람의 영향을 받는 환경에서 형성되었다.

ㄷ. 사층리는 얕은 물밑이나 바람의 방향이 자주 변하는 사막에서 지층이 경사진 상태로 쌓인 구조이므로 지층의 단면에서 관찰된다.

2                                                [정답] ④

ㄴ. 지층 B에는 사층리가 나타나 있으므로 퇴적 당시 물이나 바람의 이동 방향을 알 수 있다.

해설

ㄷ. 지층 C에는 건열이 나타나 있으므로 지층 C가 형성되는 동안 건조한 시기가 있었다.

ㄱ. 지층 B와 지층 C에 나타난 사층리와 건열의 모양으로 이 지역의 지층은 퇴적된 후에 역전되었음을 알 수 있다. 따라서 이 지역의 지층은 C→B→A 순으로 퇴적되었다.

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3                                                [정답] ⑤

ㄴ. 사암층에서는 층리가 경사져 있는 사층리가 나타나는데, 이는 물이나 바람이 흐르면서 퇴적물이 공급된 방향을 알려준다. 그림에서는 층리면의 경사각이 감소하는 방향 쪽으로 퇴적물이 공급되었다.

해설

ㄷ. 셰일층에서는 건조한 기후에서 점토질 물질이 말라 갈라져 생기는 건열이 나타난다. 따라서 셰일층이 형성되는 과정에서 수면 밖으로 노출된 시기가 있었다.

ㄱ. 이 지역의 역암층을 이루는 자갈은 모양이 둥글고, 크기가 다양한 자갈이 섞여 있다.

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4                                                [정답] ⑤

ㄱ. 퇴적층 속에 물결 모양의 자국이 남아 있는 구조를 연흔이라고 한다.

해설

ㄴ. 사층리를 관찰하면 과거에 물이 흘렀던 방향이나 바람이 불었던 방향을 알 수 있다.

ㄷ. 퇴적암에 나타나는 퇴적 구조들은 퇴적 당시의 환경뿐만이 아니라 지층의 상하 관계를 밝히는 데에도 사용된다.

5                                                [정답] ③

지층이 퇴적될 당시의 환경에 따라 다양한 구조적 특징이 나타나는데, 점이 층리, 사층리, 연흔, 건열 등은 지층의 역전을 판단하는 좋은 기준이 된다.

해설

ㄱ. (가)는 위로 갈수록 입자의 크기가 점점 작아지는 구조로 점이 층리에 해당한다.

ㄴ. (나)에서 지층이 경사진 방향으로 퇴적물의 공급 방향을 알 수 있다.

ㄷ. (다)의 건열에서는 쐐기 모양의 틈이 위로 벌어져 있으므로 역전되지 않은 구조이다.

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6                                                [정답] ⑤

ㄱ. (가)의 채석강에는 자갈, 모래, 진흙 등이 쌓여 만들어진 퇴적암이 분포하고 있다.

해설

ㄴ. (나)의 수월봉에는 신생대 화산 활동으로 생성된 응회암이 분포하고, (다)의 구문소에는 고생대에 퇴적된 석회암이 주로 분포한다.

ㄷ. (가), (나), (다)에는 모두 층리가 발달한 퇴적암이 분포하고 있다.

7                                                [정답] ②

ㄷ. (다)는 지층이 횡압력을 받아 휘어진 습곡으로 판의 충돌대에서 잘 발달한다.

해설

ㄱ. (가)는 상반이 하반에 대해 상대적으로 위로 이동한 역단층이다.

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ㄴ. (나)는 상반이 하반에 대해 상대적으로 아래로 이동한 정단층이다. 정단층은 장력을 받아 형성되고, 역단층은 횡압력을 받아 형성된다.

8                                                [정답] ➄

ㄱ. (가)는 지층에 힘이 작용하여 단층면을 경계로 양쪽 지층이 상대적으로 이동하였으므로 단층 구조가 발달되어 있다.

해설

ㄴ. (나)는 지층을 양쪽에서 미는 횡압력이 작용하여 지층이 휘어진 습곡 구조가 발달되어 있다.

ㄷ. (다)는 부정합면을 경계로 하부 지층은 경사져 있지만 상부 지층은 수평으로 퇴적되었다. 따라서 (다)는 부정합면을 경계로 하부와 상부 지층 사이에 퇴적이 중단된 시기가 있었다.

9                                                [정답] ①

ㄱ. 지하 깊은 곳은 지표 부근보다 온도와 압력이 높다. 따라서 따뜻한 물에 넣어 부드러운 상태인 A가 횡압력을 받아 휘어진 모습은 지하 깊은 곳에서 변형되는 지층에 해당한다.

해설

ㄴ. B는 지층이 횡압력에 의해 끊어지면서 어긋났으므로 역단층이 생성되는 경우에 해당한다.

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ㄷ. 습곡(A)과 역단층(B)은 지층에 횡압력이 작용하여 형성되므로 주로 판의 수렴 경계에서  나타난다.

10                                              [정답] ➂

ㄱ. 습곡은 지층에 횡압력이 작용하여 형성된다.

해설

ㄴ. 규암은 사암이 광역 변성 작용을 받아 형성된다. 이 지역 암석의 대부분이 규암이므로 변성 작용을 받았음을 알 수 있다.

ㄷ. 향사는 아래로 오목한 구조이고 배사는 위로 볼록한 구조이다 따라서 A는 배사 구조이다.

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11                                              [정답] ➄

ㄱ. (가)는 지층에 횡압력이 작용하여 휘어진 습곡이다.

해설

ㄴ. (나)는 지층에 횡압력이 작용하여 단층면을 기준으로 상반이 위로 이동한 역단층이다.

ㄷ. (가)의 습곡과 (나)의 단층은 모두 층리가 발달한 퇴적암에서 잘 관찰된다.

12                                              [정답] ⑤

단층면을 경계로 지층이 서로 어긋나 있는 것을 단층이라 하고, 지층이 횡압력에 의해 휘어진 구조를 습곡이라고 한다. 지층이 역전되지 않았다면 아래에 있는 지층이 위에 있는 지층보다 먼저 형성된 것이다.

해설

ㄱ. 그림의 지질 단면도에서 단층면을 경계로 지층이 끊어져 서로 어긋나 있는 구조인 단층이 관찰된다.

ㄴ. 그림에서 지층이 횡압력에 의해 휘어진 습곡 구조가 나타난다.

ㄷ. 아래에 있는 사암층이 위에 있는 셰일층보다 먼저 형성된 것이다.

13                                              [정답] ②

ㄴ. 동일한 시기에 분출된 화산재가 쌓여 만들어진 응회암을 건층으로 세 지역의 지층을 대비하면, 가장 오래된 암석층은 B의 맨 아래에 위치한 이암층이다.

해설

ㄱ. A의 사암층은 응회암층보다 나중에 퇴적되었고 C의 사암층은 응회암층보다 먼저 퇴적되었으므로, A의 사암층이 C의 사암층보다 나중에 퇴적되었다.

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ㄷ. 이 지역에 존재하는 모든 퇴적암은 쇄설성 퇴적암이고, 화학적 퇴적암은 존재하지 않는다.

14                                              [정답] ②

ㄴ. (가)에서 필석은 고생대, 화폐석은 신생대의 표준 화석이고, (나)에서 방추충은 고생대, 익룡은 중생대의 표준 화석이다. 따라서 부정합으로 퇴적이 중단된 기간은 중생대 지층이 나타나지 않는 (가)가 (나)보다 길다.

해설

ㄱ. (가)의 지층에서 산출되는 필석과 화폐석은 바다에서 서식하였던 고생물이므로 (가)의 지층은 모두 바다에서 퇴적되었다.

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ㄷ. (나) 지역에서 화성암 A는 방추충이 산출된 지층보다는 나중에, 익룡이 산출된 지층보다는 먼저 형성되었다. 따라서 화성암 A는 고생대 말부터 중생대 사이에 관입하였다.

15                                              [정답] ⑤

ㄱ. 화성암 B는 습곡이 형성되기 전에 관입하였고, 화성암 A는 습곡이 생성된 후에 관입하였다. 따라서 화성암 B가 A보다 먼저 관입하였다.

해설

ㄴ. 습곡 구조를 단층이 자르고 있으므로 습곡이 단층보다 먼저 형성되었다.

ㄷ. 부정합이 생성되려면 지층의 융기→침식→침강→퇴적의 과정이 있어야 한다. 이 지역은 2개의 부정합이 분포하며 현재 육지로 드러나 있으므로 최소한 3번의 융기가 있었다.

16                                              [정답] ①

방사성 원소의 반감기는 방사성 원소가 붕괴하여 처음 양의 절반(50%)으로 줄어드는 데 걸리는 시간이다.

해설

ㄱ. 방사성 원소 ㉠의 반감기는 7억 년이고 생성 후 14억 년이 지나면 반감기를 2회 거치게 되므로 ㉠의 양은 처음의 [eqn: ( {1} over {2} ) ^{2} = {1} over {4}]로 줄어든다.

ㄴ. ㉡의 반감기는 14억 년이고, 유기물의 절대 연령을 측정하는 데 이용되는 14C의 반감기는 약 5700년이다.

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ㄷ. ㉠의 반감기는 7억 년이고, ㉡의 반감기는 14억 년이므로 ㉠의 반감기는 ㉡의 [eqn: {1} over {2}]이다.

17                                             [정답] ④

지하의 지질 구조와 지층 분포가 나타난 지질 단면도를 해석함으로써 해당 지역의 지사를 밝힐 수 있다.

해설

④ 단층 [eqn: f-f']은 2억 년 전에서 1억 년 전 사이에 생성되었는데, 이 기간은 중생대에 해당한다.

① A는 2억 년 전에, B는 1억 년 전에 생성되었으므로 먼저 생성된 A에서 나중에 생성된 B가 포획암으로 나타날 수 없다.

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② E는 중생대층으로 신생대 화석인 화폐석이 발견될 수 없다.

③ 경사 부정합은 부정합 아래 지층이 경사져 있는 것으로 이 지역의 지질 단면도에서는 관찰되지 않는다.

⑤ 지층과 암석의 생성 순서는 C → D → A → E → B이다.

18                                               [정답] ②

반감기는 방사성 원소가 붕괴하여 처음 양의 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간으로 온도나 압력에 관계없이 일정하다.

해설

ㄴ. 방사성 원소 X의 반감기는 1억 년이고, 화성암 D에 포함된 X는 반감기가 2번 경과했으므로 D의 절대 연령은 2억 년이다.

ㄱ. D의 관입에 의해 E와의 경계부가 변성되었으므로 D는 E보다 나중에 생성되었다.

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ㄷ. G는 1억 년 전 이전에 퇴적되었으므로 속씨식물이 번성한 시기인 신생대보다 앞선 시기에 생성되었다.

19                                              [정답] ①

ㄱ. (나) 지역의 E층에서 산출되는 완족류는 고생대의 표준 화석인 삼엽충과 같은 지층에서 산출되는 것으로 보아 고생대의 화석이다. 따라서 (가) 지역의 A층과 B층은 고생대 지층이다.

해설

ㄴ. (나)에서 중생대의 표준 화석인 암모나이트가 산출되는 F층은 중생대 지층이다.

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ㄷ. (가)에서 과거 육지에서 번성했던 공룡의 발자국 화석이 산출되는 C층은 육성층이다. C층 이외의 지층들은 모두 해성층이다.

20                                              [정답] ③

ㄱ. (나) 지역에서는 삼엽충과 화폐석 화석이 산출되는데, 삼엽충은 고생대의 표준 화석, 화폐석은 신생대의 표준 화석이다. 따라서 (나) 지역에는 중생대에 쌓인 지층이 없다.

해설

ㄷ. 세 지역에서 산출되는 화석인 삼엽충, 방추충, 암모나이트, 화폐석은 모두 해성층에서 산출된다.

ㄴ. (가) 지역과 (나) 지역의 셰일은 삼엽충 화석이 산출되는 것으로 보아 고생대에 퇴적되었고, (다) 지역의 셰일은 암모나이트 화석이 산출되는 것으로 보아 중생대에 퇴적되었다.

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21                                              [정답] ③

암상과 산출되는 화석 등을 이용하여 지층의 생성 순서나 시대 등을 밝힐 수 있다.

해설

ㄱ. 화폐석이 산출되는 석회암층의 시대가 서로 같으므로 그 위에 생성된 (가)의 셰일층이 가장 나중에 형성된 지층이다.

ㄷ. (가)와 (나)의 석회암층에서는 화폐석과 암모나이트가 산출되므로 이 석회암층은 바다에서 형성된 해성층이다.

ㄴ. (나)의 최하부층은 중생대 표준 화석인 암모나이트를 포함하고 있으므로 중생대층이다. 그러므로 (나)에는 고생대 퇴적층이 없다.

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22                                               [정답] ➀

ㄱ. 산호는 현재 따뜻한 바다에서 서식하므로 (가)가 산출되는 지역은 과거에 따뜻한 바다 환경이었음을 알 수 있다.

해설

ㄴ. 나무의 나이테는 따뜻한 기후에서는 폭이 넓게 형성되고 한랭한 기후에서는 조밀하게 형성된다.

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ㄷ. 빙하 코어 물 분자의 산소 동위원소비(18O/16O)는 빙하기에는 감소하고, 간빙기 동안에는 증가하는 특성을 보인다.

23                                               [정답] ①

ㄱ. 빙하가 형성될 때 그 당시 대기가 미세한 공기 방울 형태로 빙하에 갇힌다. 이 공기 방울을 분석하면 과거 대기 중 [eqn: rmCO _{2}]의 농도를 알 수 있다.

해설

ㄴ. 온난한 시기일수록 해수에서 증발하는 수증기의 산소 동위 원소 비가 높고, 이 수증기의 일부가 눈으로 내려 빙하를 형성하므로 빙하의 산소 동위 원소 비도 높다. 따라서 해수에서 증발하는 수증기의 산소 동위 원소 비는 A 시기보다 B 시기에 높다.

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ㄷ. 대륙 빙하의 면적은 추운 시기일수록 더 넓게 분포하므로 한랭한 A 시기가 온난한 B 시기보다 넓다.

24                                              [정답] ②

A는 고생대, B는 중생대, C는 신생대이다.

해설

ㄷ. 신생대의 표준 화석으로는 제3기의 화폐석과 제4기의 매머드가 있다.

ㄱ. 최초의 육상 식물은 고생대 중기의 실루리아기에 출현하였다.

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ㄴ. 초대륙 판게아의 형성과 관련이 있는 생물 속의 급격한 감소는 고생대 말에 나타났다. 중생대 말 생물 속의 급격한 감소 원인으로는 소행성 충돌이 가장 유력하다.

25                                              [정답] ③

ㄴ. B는 암모나이트 화석이 발견되므로 중생대의 지층이다. 중생대에는 공룡이 번성하였다.

해설

ㄷ. C는 화폐석 화석이 발견되므로 신생대의 지층이다. 신생대에는 포유류가 번성하였다.

ㄱ. A는 삼엽충 화석이 발견되므로 고생대의 지층이다. 판게아는 중생대 중기 무렵부터 분리되기 시작하였다.

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ㄹ. 삼엽충, 암모나이트, 화폐석은 모두 바다에서 번성하였으므로 A, B, C는 모두 바다 환경에서 형성되었다.

26                                              [정답] ①

시간 범위와 동물계의 변화로 보아 해양무척추동물, 어류, 양서류가 번성한 A시기는 고생대, 파충류가 번성한 B시기는 중생대, 포유류가 번성한 C시기는 신생대에 해당한다.

해설

ㄱ. 최초의 육상 식물이 출현한 시기는 양서류의 출현 시기보다 앞선 실루리아기로 A시기에 해당한다.

ㄴ. 히말라야 산맥이 형성된 시기는 신생대로 C시기에 해당한다.

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ㄷ. 암모나이트는 중생대인 B시기의 표준 화석이다.

27                                              [정답] ④

생물 과의 수는 지질 시대 동안에 대멸종의 시기가 있었지만 대체로 증가해왔으며, 생물은 육지보다 바다에서 먼저 출현하였다.

해설

ㄴ. 해양 무척추동물의 과의 수는 평균적으로 A 시기 말이 500보다 적고 B 시기 말이 500보다 많다.

ㄷ. C 시기는 신생대로 초기에 화폐석이 번성하였다.

ㄱ. 육상 식물은 A 시기 중엽에, 해양 무척추동물은 A 시기 초에 출현하였다.

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