광물과 토양 | 중1 과학 | 중등 인강 | 아이스크림 홈런

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중학교 1학년 1학기 과학 시간에 배우는 광물과 토양에 대해서 설명해드릴게요.


앞 시간에 배운 "암석"을 기억하시나요? 암석을 살펴보면 다양한 종류의 작은 알갱이로 이루어져 있는데요. 암석을 이루는 알갱이를 광물이라고 합니다..
지구에 있는 수천 종류의 광물 중에서도 장석, 석영, 휘석, 각섬석, 흑운모, 감람석 등이 암석에서 특히 많이 발견되며 이와 같이 암석을 구성하는 주된 광물을 조암 광물이라고 합니다.
또한 암석을 구성하는 광물의 종류와 비율에 따라 암석의 색이 다르게 나타납니다.

예시)
- 화강암 : 장석, 석영과 같은 밝은색 광물을 많이 포함하고 있어 밝은 색을 띰
- 현무암 : 휘석, 각섬석, 흑운모, 감람석과 같은 어두운색 광물을 많이 포함하고 있어 어두운 색을 띰

■ 광물의 특성
광물은 종류에 따라 다른 광물과 구별되는 고유한 성질이 있는데, 이를 광물의 특성이라고 합니다.
- 자성 : 광물이 자석처럼 쇠붙이를 끌어당기는 성질로 자철석을 구별해 낼 수 있는 특징이 있음
- 광물의 색 : 겉으로 보이는 광물 고유의 색으로 광물을 가장 쉽게 구별할 수 있는 특징
- 조흔색 : 광물을 조흔판에 긁었을 때 나타나는 광물 가루의 색으로 겉보기 색이 비슷한 광물은 조흔색을 이용하여 구별
- 굳기 : 광물의 단단하고 무른 정도로 광물을 서로 긁어서 비교함. 두 광물을 서로 긁었을 때 긁히지 않는 광물이 단단한 광물
- 염산 반응 : 광물이 염산과 반응하여 거품이 발생하는 성질로 방해석을 구벼해 낼 수 있는 특성
단, 광물의 질량, 무게, 부피 등은 같은 광물이라도 달라질 수 있기 때문에 광물을 구별할 수 있는 고유한 특성이 아닙니다.



■ 암석의 풍화
지표에 있는 암석이 물, 공기, 생물 등의 오랜 작용으로 부서지거나 성분이 변하는 현상을 풍화라고 합니다. 풍화를 일으키는 원인은 다음과 같습니다.
 

* 암석이 잘게 부서지는 경우
1) 물이 어는 작용 : 암석의 틈으로 스며든 물이 얼면 부피가 커지면서 틈이 벌어지고 이러한 과정이 반복되면 단단한 암석이 부서지게 됩니다.
2) 식물 뿌리의 작용 : 식물이 암석의 틈에 뿌리를 내리면 뿌리가 자라면서 틈을 벌리고 그 틈이 점점 커지면서 암석이 부서지게 됩니다.
3) 압력의 변화 : 땅 속에 있던 암석이 땅 위로 드러나면 암석이 누르던 압력이 약해져서 암석의 겉 부분이 얇게 떨어져 나가게 됩니다.
 

* 암석의 성분이 변하는 경우
1) 지하수의 작용 : 이산화탄소가 녹아 있는 물이 석회암 지대에 스며들면 석회암을 녹여 석회 동굴이 만들어집니다.
2) 산소의 작용 : 철이 녹스는 것처럼 공지 중의 산소가 암석의 성분을 변화시켜 암석이 붉게 변하고, 표면이 약해져 암석이 부서지게 됩니다.
3) 이끼의 작용 : 암석의 표면에서 자라는 이끼가 여러 가지 성분을 배출하여 암석의 성분을 변화시키고, 암석을 녹이게 됩니다.

참고로, 기온과 강수량도 풍화에 영향을 줍니다.
- 기온이 낮고 강수량이 적은 지역 : 암석이 잘게 부서지는 풍화가 잘 일어납니다.
- 기온이 높고 강수량이 많은 지역 : 암석의 성분이 변하는 풍화가 잘 일어납니다.  

■ 토양의 생성
암석이 오랜 시간 동안 풍화 작용을 받으며 더욱 잘게 부서져 식물이 자랄 수 있는 흙이 되는데 이를 토양이라고 합니다.
토양은 아래와 같은 과정을 거쳐 생성됩니다.
: 지표에 드러난 암석이 풍화 작용을 받아서 암석 조각과 모래가 됨 → 암석 조각이 더 잘게 부서져 식물이 자랄 수 있는 겉 부분의 흙이 만들어짐 → 겉 부분의 흙에서 물에 녹은 물질과 진흙이 아래로 내려와 쌓임

이렇게 잘 쌓인 토양의 단면은 총 4개의 층으로 구성되어있습니다.
1) 표토 : 식물이 잘 자라고, 생명 활동이 활발한 층
2) 심토 : 물에 녹은 물질과 진흙 등으로 이루어진 층
3) 모질물 : 암석이 부서져 암석 조각과 모래 등으로 이루어진 층
4) 기반암 : 풍화를 받지 않은 단단한 암석층



지금까지 중학교 1학년 1학기 과학, 그 중에서도 광물과 토양에 대해서 알아보았습니다.
앞으로도 더 많은 과학 설명이 남아있으니, 아이스크림 홈런과 쭉 함께 하세요!

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