지구과학2 편각보정과 지질도해석
1. 편각보정
기본적인 내용은 학교 수업이든 인강이든 들어서 인지하고 있는 상황에서 더 명쾌한 문제 해결방법을 알아갈 수 있도록 적어둔 글이다. 즉, 노베를 위한 글은 아니다.
먼저 편각보정이다. 보통 인강이든 학교수업이든 어디 pdf에 나온 것이든 나침반 그림에서 주향, 진북 위치, 자북 위치 표시하고 뭔가 여러가지 과정을 통해 편각보정을 한다. 그런 잠깐 헷갈려서 틀릴 수 있는 방법보다는 훨씬 쉬운 방법이 있는데 왜 안 쓰는지는 모르겠다. 애초에 W를 -, E를 +로 관습적으로 표기하는 건 지구과학1에서부터 배운 내용이다. 편각은 자북 각 - 진북 각으로 나타낼 수 있다. (무조건 진북 기준이다. 즉, 진북을 빼줘야한다.) 주향은 경사면 각 - 자북 각이다. 당연하지만 여기서 경사면 각은 경사각이 아니라 경사면이 향하는 방향의 각을 뜻함을 주의하자.
그럼 우리가 구하고자 하는 경사면 각 - 진북 각, 즉 편각보정된 주향은 편각 + (보정전)주향임을 알 수 있다.
그냥 W,E를 -,+로 표시하고 편각이랑 주향 더하면 끝나는 문제인 것이다.
2. 지질 단면도 오개념
먼저 짚고 넘어갈 개념이 좀 있다. 어떤 사람은 저런 걸 왜 헷갈리나 싶을 수 있지만.. 지구과학에 뭔가 여러모로 성향이 안 맞는 학생일수록(나처럼..) 다른 사람이 한번 확실히 짚어주지 않으면 혼자 헷갈리는 부분이다.
위의 그림에 나오는 지질도는 “위에서 본” 그림이다. 우리가 문제 풀 때 그리는 지질 단면도는 말 그대로 “단면도”이다. “옆에서 본” 그림이다. 그럼 이제 아래 지질 단면도를 보고 하나 의문이 생길수도 있다.
이 의문은 내가 겨울방학 때 약간 날림식으로 지구과학 인강을 듣고서 대체 왜 그럴까 고민하다가 아몰랑 외워야지 하고 넘어갔던 부분이다. 오늘 친구가 똑같은 질문을 나한테 하는 걸 듣고서는 제대로 답변해줬는데, 친구 질문을 듣고서야 겨울방학 때 잘못 생각했던 게 지금은 나도 모르게 정확하게 고쳐져있는 걸 알았다.. 뭐 아무튼 의문은 다음과 같다.
개념강의에서 들은 대로 지질 단면도를 그리면 위 그림과 같다. 거기까지는 그려보면 알겠다. 그런데 지질 단면도는 옆에서 본 그림이라면서. 왜 옆에서 봤는데 A는 안 보이지? 당연히 A도 그림에 나타나야 하는 거 아닌가?
여기서 좀 긴가민가하다면 조금의 동기가 더 있다면 본인 생각의 함정에 빠질 수도 있다. 하나 더 의문을 던져보겠다. 문제에서 준 지질도에서 D와 B는 서로 맞닿아 있다. 근데 왜 지질 단면도에는 저렇게 멀리 떨어져 있나?
여기까지 읽고서 대체 왜 저런 의문을 가지지 당연히 이것 때문에 틀린 거 아닌가 하고 확실한 근거를 가지고 있다면 오개념이 잡혀있지 않을 가능성이 높다. 답은 지질 단면도는 지질도에 표시한 X-Y선을 따라 땅을 갈라버리고 본 단면도이기 때문이다.
여기까지 듣고도 감각이 떨어지는 친구는 이해가 확실히 안 될 수 있다. 그러면 이제 X-Y선보다 조금 위에서, NS방향의 선을 긋고 지질 단면도를 그려보자. 되도록 A까지 선이 지나가도록, 그리고 D와 B가 만나는 부분을 선이 지나가도록 선을 긋자. 그러면 새로 그린 지질 단면도에는 D와 B가 인접해있으며, A도 B층 바로 위에 수평층으로 나타남을 알 수 있다. 그리려 하는데 잘 안 되면 바로 아래에 서술할 3. 지질 단면도 그리는 팁을 보자.
3. 지질 단면도 그리는 팁
- 위의 그림에서 X-Y선 같이 단면을 보고싶은 부분의 선을 먼저 긋는다.
- 지형의 고저를 고려하여 개략적인 지형을 그린다. 위 문제는 그냥 북쪽으로 갈수록 올라가는 지형이면 충분하고, 가끔 올라갔다가 내려오고 또 올라가는 것 같이 복잡한 문제도 있다.
- X-Y선과 지층 경계선이 만나는 점에서 지질 단면도의 지형으로 수직선을 쭉 내린다. 지형과 만나는 순간 그만 내린다.
- 지층이 수평층이 되기 위해서는 지질도의 등고선과 나란하게 지층경계선이 나타나야 한다. 수직층이 되기 위해서는 X-Y선과 지층경계선이 지질도에서 수직을 이뤄야 한다. 각각의 상황에서 나와야 하는 지층경계선과, 실제 지층경계선을 비교하자.
- 비교한 바를 토대로 지질 단면도에, 3번 과정에서 그린 수직선과 지형이 만나는 점에서부터 지층경계선을 표시한다. 예를 들어, 수평층이 되기 위한 지층경계선과 수직층이 되기 위한 지층경계선 사이에 실제 지층경계선이 위치한다고 해보자. 그럼 지질 단면도에서 수평층이 되기 위한 지층경계선을 작게 표시하고, 수직층이 되기 위한 지층경계선을 작게 표시한다. 그리고 그 중간 기울기로 내려오게 지층경계선을 그리면 된다.
적어도 내가 인강에서 들었던 방법보단 이게 훨씬 간편하더라. 내가 들었던 설명은 이것이다. 먼저 정석적으로 지질단면도를 그리는 방법을 배운다. (200m, 300m, 400m, 500m 등고선을 지질단면도에 전부 표시하고, 어떤 지층경계선의 200m 주향선, 300m 주향선에서 또 수직선을 내리고, 하여튼 복잡하다.)
그리고, 등고선과 지층경계선이 같은 방향으로 볼록하면 지질 단면도에서 지형의 반대 방향으로 지층경계선을 그리면 된다고 배운다. 등고선과 지층경계선이 반대 방향으로 볼록하면 지형과 같은 방향으로 지층경계선을 그리면 된다고 배운다. 그리고 반례를 하나 배운다.
위 사진이 반례다. 지층경계선과 등고선이 같은 방향으로 볼록하지만, 지질 단면도에서 지형의 경사와 반대 방향으로 지층경계선이 나타나지 않는다.
하지만 포스트에서 소개한 방법대로 하면 저런 예외도 쉽게 그릴 수 있다. 지질도에서 봤을 때 수직층의 지층경계선보다는 서쪽으로 볼록하고, 수평층의 지층경계선보다도 서쪽으로 볼록하다. 따라서 지질 단면도에서, 수직으로 내린 선(수직층의 지층경계선), 수평으로 그은 선(수평층의 지층경계선)보다 기울기가 +방향으로 급하다. 따라서 바른 대로 지질 단면도를 그릴 수 있다.
물론 본인이 쓰던 방법이 이것보다 간편하면 그걸 쓰면 된다.
