[초4 과학] 화산과 지진 (마그마와 용암의 차이는?)

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화산과 지진 (초등학교 4학년 1학기 과학)
[키워드] 화산, 분출물, 화산 모형, 현무암, 화강암, 지진, 발생 원인, 피해

1. 분출하는 화산

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* 화산
백두산과 한라산의 공통점은 무엇일까?
- 산 정상이 움푹 파여 있다.
- 정상에는 연못과 같이 물이 담긴 곳이 있다.
- 화산 활동 결과 만들어진 산이다.

* 화산이란?
- 땅속 마그마가 지각의 틈을 통하여 지표로 나올 때 분출물이 쌓이면서 생긴 지형
(1) 마그마: 땅속 깊은 곳에서 암석이 높은 열에 의하여 녹은 물질 - 고온의 마그마에는 기체도 포함이 되어있다. 위에서는 딱딱한 암석이 누르고 아래에선 고온의 기체가 있다 보니 마그마가 위로 올라간다. 올라가며 고온에 의해 더 녹이며 커다란 방을 만들고 마그마가 더 모이게 된다. 점점 마그마가 모이다 올라가려는 기체와 누르려는 지각에 의해 한계점에 도달하면 화산 폭발이 일어난다.
(2) 용암: 마그마가 지표면을 뚫고 나온 것으로 액체 상태의 물질 (마그마가 밖에 나오고 기체가 빠져나간 후의 액체 상태 물질)
(3) 분출물: 화산이 분출할 때 분화구를 통하여 나오는 물질로 고체 상태로는 화산재, 화산 암석 조각이 있고 액체 상태로는 용암, 기체 상태로는 화산 가스가 있다. 화산 가스는 수증기가 대부분이고 이산화황, 이산화탄소 등이 포함되어 있다.)

어떤 화산은 이 세 가지 상태의 물질이 모두 나오기도 하고 어떤 화산은 몇 개만 나오기도 한다.
그리고 어떤 화산은 폭발하듯이 분출하고 어떤 화산은 흘러내리듯이 분출한다.

* 세계 여러 곳의 화산
- 화산의 모양은 다양하다.
- 경사가 급한 화산, 경사가 완만한 화산, 평평한 화산도 있다. (에티오피아 에트라 에일 산은 평평함)
- 화산 꼭대기에 분화구가 있거나, 물이 고여 있는 것도 있다.
→ 용암의 점성(끈끈한 정도)에 따라 화산의 모양이 달라진다. (점성이 끈끈하면 잘 흘러내리지 않아 종 모양의 화산이 되고 점성이 약하다면 잘 흘러내려 완만한 모양이 된다.)

화산 폭발 후, 마그마는 굳어서 암석이 된다.

* 화산 활동과 암석
(1) 퇴적암 - 예전에 공부한 것으로 지층과 암석 참고하기!
이암, 사암, 역암, 석회암
- 자갈, 모래, 진흙 등의 퇴적물이 굳어져 만들어진 암석

(2) 화성암
현무암, 화강암
- 화산과 마그마의 활동으로 만들어진 암석

왼쪽부터 현무암과 화강암의 모습

Source: 우등생전과 과학 초 (Zum 학습백과)

* 화성암의 생성
(1) 현무암
- 현무암이 만들어지는 위치: 지표 부근
- 지표 부근에서 빠르게 식어 굳음.
- 어두운색(검은색 또는 진한 회색)
- 알갱이의 모습: 맨눈으로 구별하기 어려울 정도로 매우 작음.
- 촉감: 거칠거칠함.
- 겉 표면에 구멍이 많이 뚫려 있는 것이 있고, 없는 것도 있음. (구멍은 기체가 나왔던 부분)

(2) 화강암
- 화강암이 만들어지는 위치: 땅속 깊은 곳
- 땅속 깊은 곳에서 서서히 식어 굳음.
- 밝은색(회색) - 색깔의 차이는 성분이 다르기 때문.
- 알갱이의 모습: 알갱이의 종류가 여러 가지이며, 알갱이가 대체로 큼.
- 촉감: 거칠거칠하고, 매끈한 부분도 있음.
- 밝은 바탕에 검은 알갱이가 보이고, 알갱이가 반짝거림.

★ 현무암과 화강암은 마그마가 식는 빠르기가 다르다.
→ 알갱이의 크기가 다르다. (빨리 식으면 알갱이가 미처 형성되지 못하기에 현무암은 알갱이가 작다.)

탄산수소나트륨과 식초를 반응시켜 화산모형을 만들 수 있다.

화산은 우리 생활에 좋은 영향을 주기도 하고 나쁜 영향을 주기도 한다.
- 좋은 영향(장점): 온천, 지열 발전, 화산재와 같은 분출물은 땅을 비옥하게 만들기도 한다. 마오리족 마을에서는 뜨거운 열을 이용해 찜 요리를 해먹기도 한다.
- 나쁜 영향(단점): 화산분출물이 마을을 뒤덮거나 산불을 발생, 인명피해를 주기도 한다. 화산분출물로 생긴 화산먼지는 비행기 엔진을 망가뜨려 항공기 운항을 어렵게 한다.

2. 흔들리는 땅(지진)

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* 지진
지구 내부의 힘에 의해서 지층이 끊어지면서, 땅이 갈라지고 흔들리는 현상

* 지진의 발생 원인
- 지층이 휘어지거나 끊어질 때: 습곡과 단층. 단층 현상이 일어날 때 가장 지진이 잘 발생한다.
- 화산이 분출할 때
- 산사태가 날 때
- 지하 동굴이 붕괴할 때
- 운석이 떨어질 때

* 지진의 규모
- 지진의 세기를 나타내는 단위
- 지진이 일어날 때 방출되는 에너지의 양을 나타내는 것으로 지진 자체의 크기를 대표한다.
- 규모를 나타내는 숫자가 클수록 강한 지진이다. 예를 들면 6.0 vs 7.0 중 7.0이 더 세다.
- 규모가 1만큼 커지면 흔들림은 10배가 커진다.
- 규모 1의 지진은 약 30g의 폭탄이 폭발하는 것과 같으며, 규모 8의 지진은 600만t의 폭탄이 폭발하는 것과 같은 에너지

* 지진의 규모에 따른 피해 정도
- 지진의 규모가 클수록 피해 정도도 커진다. (규모가 2.5 미만은 우리가 잘 못 느끼는 정도이지만 규모가 8.0 정도면 도시가 파괴되는 정도의 규모)
- 지진의 규모가 같다고 해서 피해 정도가 같은 것은 아니다.
지진 대비 정도, 지진 경보 시기, 도시화 정도에 따라 피해 정도가 달라진다.

* 최근 발생한 지진
(1) 국외 지진 발생 현황

최근 국외 지진 발생 현황 2020.08.04. 기준

(2) 국내 지진 발생 현황

최근 국내 지진 발생 현황 2020.08.04. 기준

[심화] 어느 나라는 지진이 자주 발생하고 어느 나라는 왜 그렇지 않을까?
→ 우리가 사는 지구는 퍼즐처럼 커다란 암석 조각들로 둘러싸여 있다. 조각들은 아주 조금씩 움직이는데 때로는 조각들이 부딪혀 그 충격으로 지층이 갈라지고 땅이 흔들리면서 지진이 발생한다. 일본에서는 세계적으로 큰 지진이 여러 번 일어났다. 지구의 겉부분을 이루는 조각들의 경계 부분에는 지진이 자주 일어나는 지진대가 분포되어 있는데 일본 앞바다에는 지구를 덮은 열 개의 조각 중 네 개의 조각이 모여있다. 그래서 크고 작은 지진이 일본에서 한해 평균 7500번이나 발생한다.

* 지진의 피해를 줄이는 방법
(1) 지진이 발생하기 전에 해야 할 일
- 내진 설계에 의해 건물을 짓는다.
- 무거운 물건은 아래쪽으로 내려놓는다.
- 구급약품, 비상식량, 손전등, 휴대용 라디오 등을 준비한다.

(2) 지진이 발생하였을 대 해야 할 일
- 공공장소에서는 침착하게 안내원의 지시에 따른다.
- 승강기를 타고 있을 때에는 바로 가까운 층에서 내린다.
- 휴대용 라디오 등을 통하여 올바른 정보를 파악한다.
- 낙하물이 있는 곳으로부터 멀리 몸을 피한다.

(3) 지진이 발생한 후에 해야 할 일
- 서로 다친 곳은 없는지 살펴본다.
- 방송을 들으며 상황을 살펴본다.
- 지진이 발생한 뒤에도 여러 차례 지진이 더 발생할 수 있으므로 계속 대비한다.